Phương pháp giảm tổn thất lò hơi

Phương pháp giảm tổn thất lò hơi

PHƯƠNG PHÁP GiẢM

TỔN THẤT LÒ HƠI

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM Cell: 01229159061 – NamcaoBk – CK05BNH

www.chuyenhochanh.tk

Tổn Thất Lò Hơi

LÒ HƠI

Tổn thất do khói thải Tổn thất do cháy không hoàn toàn về hóa học

Tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ học

Tổn thất do tỏa nhiệt qua môi trường xung quanh

Tổn thất do tro xỉ mang

ra ngoài Nhiệt trong hơi

TẬN DỤNG CÔNG

SUẤT LÒ

Điều chỉnh hệ số không khí thừa

α

Đặc điểm

Bảng mô tả quan hệ của hệ số oxy thừa với hiệu suất của 1 lò hơi đã được trang bị các bộ hâm

nước và bộ sấy không khí

Nguồn: United States Department of Energy, Energy Efficiency Handbook

OXY THỪA 3%

Xác định hệ số không khí thừa tối ưu

Bảng kiến nghị tỉ lệ dư gió tối ưu

Tỉ lệ dư gió tối ưu

Nhiên liệu

Công

suất

Chế

độ HĐ

Đánh giá hệ số không khí thừa tối ưu

2

0

%21

Theo hàm lượng O2 trong khói

Theo hàm lượng CO2 trong khói

Phương pháp kiểm soát không khí thừa

lượng không khí thừa nhỏ hơn giá trị cài đặt

lượng không khí thừa lớn hơn giá trị cài đặt

lượng không khí thừa lớn hơn giá trị cài đặt lượng không khí thừa nhỏ hơn giá trị cài đặt

Phương pháp kiểm soát không khí thừa

Kiểm soát kk

thừa

Sử dụng thiết bị phân tích Oxy cầm tay và

đồng hồ đo lưư lượng khí

Thiết bị phân tích Oxy liên tục với đồng hồ

đo lưu lượng khí được gắn bên trong

Thiết bị phân tích Oxy liên tục tương tự có thiết bị van điều tiết điều khiển từ xa

Hệ thống điều khiển van điều tiết tự động

Ví dụ

tkhói thải = 2500 C

=>

(Ct)kk = 328,025 (Ct)RO2 = 458,14 (Ct)N2 = 325,52 (Ct)H2O = 383,59 Qđv = 40853,4 kJ/kg

Ik = 5253,45 (kJ/kg)

Ikkl = 558 (kJ/kg)

Q2 = 4695,45 q2 = 11,5 % Q3 = 0 => q3 = 0 %

q2 + q3 = 11,5%

tkhói thải = 2500 C

=>

(Ct)kk = 328,025 (Ct)RO2 = 458,14 (Ct)N2 = 325,52 (Ct)H2O = 383,59 Qđv = 40853,4 kJ/kg

Ik = 4722,67 (kJ/kg) Ikkl = 496,95 (kJ/kg)

Q2 = 4225,7 q2 = 10,34 % Q3 = 89,89 => q3 = 0,22 %

q2 + q3 = 10,56%

α = 1,35 ; cháy hoàn toàn α = 1,2 ; hàm lượng CO = 0,06%

Δ(q2 + q3)= 11,5% - 10,56% = 0,94%

Xác định nhiệt độ Khói thải hợp lý

Đặc điểm

- Càng thấp càng tốt

- Không được nhỏ hơn nhiệt độ đọng sương

Theo kinh nghiệm

Nhiệt độ khói thải giảm 12 – 16 0C -> q2 giảm 1%

Nhiệt độ khói cao hơn 2000C -> thu hồi nhiệt thải

T khói

thải

Nhiệt độ khói thải phải lớn hơn 120oC

Hồi nhiệt hâm nước cấp

Đối với lò hơi kiểu mới, hiệu suất nhiệt tăng

Đối với lò hơi kiểu cũ , hiệu suất nhiệt tăng 3%

Ví dụ

Nhiên liệu có S = 0,7% => tkhói thải = 1600 C =>

(Ct)kk = 208,77(Ct)RO2 = 282,5(Ct)N2 = 207,8(Ct)H2O = 243,1

Ik = 3008,5 (kJ/kg)

Ikkl = 497,02 (kJ/kg)

Q2 = (3008,5 – 497,02) (1-0/100) = 2511,5 (kJ/kg)

NÂNG CAO HiỆU QuẢ SỬ

DỤNG NHIÊN LiỆU

Tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ

Tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ

học

LÒ CÔNG NGHIỆP

NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN

THEO XỈ

LỌT XUỐNG GHI

BAY THEO KHÓI

Tổn thất

q4

Giá trị q 4 trong một số lò hơi

Đốt theo

ngọn lửa

Lò than phun 0,5÷7

Lò hơi đốt dầu, khí 0

Nguyên nhân và khắc phục

Tay nghề công nhân Kích thước than phù hợp Chu kì cháy khoảng 5 ÷ 10phút

Thu hồi nhiên liệu bằng tĩnh điện

Theo xỉ

Than chưa kịp cháy

hết đã bị công nhân

xúc thải

Nguyên nhân và khắc phục

Buồng lửa ghi nửa cải tiến

Loại buồng lửa ghi cố định

Khe hở của ghi δ= 3÷15 mm Cỡ hạt đa dạng >2mm

Kiểm tra độ cong vênh của ghi lò khi làm việc.

Tốc độ của ghi v = 2÷30 m/h Cỡ hạt 18÷35mm

Chất lượng hạt đồng đều

Loại buồng lửa ghi xích

Ghi lắc hoặc ghi quay Quá trình cháy mạnh mẽ hơn,nhiên liệu cháy kiệt hơn.

Nguyên nhân và khắc phục

Bay theo

khói

Than phun

Nguyên nhân và khắc phục

Khắc phục:

chọn máy nghiền theo tính chất vật

lý của nhiên liệu

và công suất lò

hơi

Điều chỉnh

Máy nghiền tốc độ trung bình: than đá, sản lượng hơi 12t/h

Tận dụng nhiệt

Tro xỉ

tx = t3 + 100oC

Độ tro làm việc

Tổn thất lớn

Ví dụ: tính tổn thất của lò phun xỉ lỏng dùng than B3 có độ tro làm việc Alv = 29,5%, ax = 0,6

Tra bảng

Cx = 1,117kJ/kg.C

Q6 = 296,56 kJ/kg

tx = 1500oC

Cách giảm

Không thể giảm

Dùng xỉ để hâm nước cho các hộ dùng nhiệt, thu hồi 1 phần nhiệt lượng bị tổn thất

Cách nhiệt và

Tận dụng công suất

lò hơi

Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường

Tỏa nhiệt

Tổn thất Q5 = αFΔt

LÒ HƠI

V á c

h l ò

Nhiệt độ cao

Môi trường

Nhiệt độ thấp

Phương pháp cơ bản giảm Q5

Hiệu quả lớp cách nhiệt

λ1=

0,348 w/(mđộ)

∆1=

0,25m

λ2=

0.695 w/(mđộ)

Quan hệ giữa q5 và công suất lò hơi

Nguồn: American Boiler Manufacturers Association (ABMA)

Trích biểu đồ thể hiện tổn thất do tỏa nhiệt cho các kích cỡ thông dụng của lò hơi

Ước lượng tổn thất do tỏa nhiệt

Sản lượng

hơi lớn nhất‚

Nguồn: American Boiler Manufacturers Association (ABMA)

Trích bảng tra thể hiện tổn thất do tỏa nhiệt cho các kích cỡ thông dụng của lò hơi

Ví dụ

Tổn thất do tỏa nhiệt của lò hơi định mức 45000lb/h

(20tấn/h) hoạt động với sản lượng 25000lb/h

- Tổn thất khi sản lượng hơi lớn nhất: tra bảng ta có 0,7% năng lượng đưa vào

- Tổn thất khi sản lượng hơi là 25000lb/h:

0,7/0,56 = 1,25 % năng lượng đưa vào

Xả đáy hợp lý

Giới thiệu chung

- Đóng cặn

- Hạn chế quá trình sinh hơi

Xả đáy TỔN

THẤT

Phân loại

Xả đáy gián đoạn Xả đáy liên tục

- Sử dụng 1 van vận hành bằng tay.

-Khi hàm lượng TDS đến 1 mức định

trước (nhỏ hơn mức giới hạn) thì ta

tiến hành mở van xả đáy.

- Thay vì xả đáy gián đoạn từng đợt, ta tiến hành xả đáy liên tục và

-Cần có một lượng nước cấp vào lò

hơi tăng lên nhiều trong một thời gian

ngắn, do đó có thể sẽ cần các máy

bơm nước cấp lớn hơn so với xả đáy

liên tục

-Các máy bơm nước cấp nhỏ hơn

-Dùng cho lò hơi cỡ nhỏ -Dùng cho lò hơi cỡ lớn,áp suất cao.

Xác định TDS max

Bảng thông số chất rắn hòa tan cho phép theo áp suất lò hơi

Tính lượng nước xả đáy hợp lý

% xả đáy = TDSnc / (TDSmax –TDSnc)

Ví dụ: một lò hơi hoạt động ở công suất 4 tấn/giờ, có TDSmax=2500 ppm, sử dụng nước cấp lò có TDSnc=150 ppm thì lượng nước xả đáy sẽ chiếm 6,4%, nghĩa là cần phải xả khoảng 255 lít nước mỗi giờ Lò hơi vận hành liên tục ngày đêm thì khi xả gián đoạn 1 ngày 3 ca, lượng nước cần xả khoảng

2100 lít nước.

Qxđ = m.cp(∆T)

m : khối lượng nước xả đáy(kg)

cp : nhiệt dung riêng của nước.(kJ/kgK)∆T : chênh lệch nhiệt độ giữa nước trong lò hơi và nước cấp vào

Sơ đồ thu hồi nhiệt từ nước xả đáy lò hơi

Ví dụ

Công ty TNHH Hóa chất thành phố Yuanping là một công ty hóa chất quy mô trung bình với 1679 lao động, có trụ sở tại tỉnh Shanxi, Trung Quốc Lượng xả đáy và hơi giãn áp trong bốn nồi hơi quá nhiệt của công ty rất cao

Tận thu nước ngưng hơi giãn áp để tái sử dụng làm nước cấp Lưu lượng hơi giãn

áp tái sử dụng ước tính khoảng 9 tấn/giờ

 Giảm thiểu phát thải GHG hàng năm:12896 tấn CO2

Lượng hơi giãn áp tận thu là 71280 tấn (9 tấn/giờ x 24 giờ/ngày x 330 ngày/năm)

Hiệu suất trao đổi nhiệt của bộ trao đổi gián tiếp đạt 75% và hiệu suất nhiệt nồi hơi là 80%

Tiết kiệm than = 2257,2 MJ/tấn x 71280 tấn x 75% / (7000 x 4,1868 x 80%) = 5146 tấn than chuẩn mỗi năm

 Lợi ích về kinh tế

Đầu tư: 82829 USD

Tiết kiệm chi phí hàng năm: 131259 USD

5146 tấn x 200RMB/tấn + 71280 tấn x 0,79 RMB/tấn = 1085511 RMB

Thời gian hoàn vốn: 8 tháng

Ví dụ

The end