Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế lò hơi đốt than cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi với công suất 300 MW

đồ án với đề tài như sau: “Tính toán thiết kế lò hơi đốt than cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi với công suất 300 MW” CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ NHIÊN LIỆU CỦA LÒ 1.1. Giới thiệu chung về lò hơi. 1.1.1. Chức năng. Trong nhà máy điện lò hơi là thiết bị lớn nhất và vận hành phức tạp nhất. Nó có nhiệm vụ đốt cháy nhiên liệu để sinh ra nhiệt, dùng nhiệt đó để đốt nóng nước thành hơi nước có nhiệt độ và áp suất nhất định, sau đó hơi này đươc cung cấp làm quay tuabin chạy máy phát điện. 1.1.2. Phân loại lò hơi. Cùng với sự phát triển của kinh tế và công nghiệp, lò hơi ngày càng thay đổi cả về mặt nguyên lý làm việc, về công suất, về cấu trúc…do vậy hiên nay lò hơi rất đa dạng. Lò hơi được phân loại theo các phương thức như sau: 1. Phân chia theo kiểu đốt. a. Kiểu đốt trên ghi lò Ưu điểmNhược điểm - Các giai đoạn của quá trình cháy theo từng vùng nhất định trên ghi nên không khí có thể cung cấp theo từng vùng, đảm bảo hệ số không khí thừa có trị số hợp lý, giảm tổn thất q2, q3. - Có thể sửa chữa lá bị gãy, bị cháy mà không cần ngừng lò. - Cấu tạo đơn giản, chi phí đầu tư và điện năng tự dùng thấp.- Công suất của buồng lửa bị hạn chế (dưới 100 t/h) - Vùng ghi tiếp xúc với với lớp cốc bốc cháy, nên lá ghi không được bảo vệ, dễ bị cháy hỏng. - Buồng lửa chỉ thích ứng với những loại nhiên liệu có tính chất và cỡ hạt nhất định. - Nhiên liệu có cỡ hạt bé hơn thiết kế thì tổn thất do lọt tăng lên nhiều. - Quán tính nhiệt của buồng lửa lớn nên điều chỉnh phụ tải của lò không được dễ dàng. b. Kiểu đốt than phun Ưu điểmNhược điểm - Đây là loại lò tương đối hiên đại, hiệu suất nhiệt cao. - Có thể đốt nhiều loại nhiên liệu kể cả loại có chất lượng thấp. - Quá trình tự động hóa và điều chỉnh linh hoạt. - Loại lò này cồng kềnh do cần thêm các hệ thống phụ trợ. - Quán tính nhiệt nhỏ nên dễ bị tắt lò nên phải bố trí thêm các vòi phun dầu phụ trợ. c. Kiểu đốt tầng sôi Ưu điểmNhược điểm - Có thể đốt nhiều loại nhiên liệu rắn có đặc tính khác nhau, kích thước tương đối thô (dưới 10 mm). - Nhiệt thế buồng lửa cao, cường độ truyền nhiệt lớn nên giảm được kích thước cũng như nguyên vật liệu. - Tốn nhiều năng lượng do gió cấp 1 có áp suất cao. - Quá trình tạo và thải tro xỉ còn gặp khó khăn. - Thải tro sẽ làm tăng lượng bụi trong khói đòi hỏi phải nâng công suất thiết bị lọc bụi. - Mài mòn bề mặt truyền nhiệt lớn cấn có các giải pháp giảm thiểu. 2. Phân chia theo thông số hay công suất của lò hơi. - Lò hơi công suất hơi nhỏ, thông số hơi thấp.

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế lò hơi đốt than cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi với công suất 300 MW

LỜI MỞ ĐẦU

Năng lượng nói chung và điện năng nói riêng là động lực phát triển của nhân loạicũng như bất kỳ một quốc gia nào Nước ta đang trong quá trình công nghiệp hóa, hiệnđại hóa đòi hỏi việc sản xuất, đáp ứng đầy đủ điện năng là vô cùng quan trọng và cấpthiết

Trên hệ thống điện, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm tỉ lệlớn trong tổng lượng điện năng toàn quốc Trong quá trình sản xuất điện năng cùa nhàmáy nhiệt điện, lò hơi là một thiết bị không thể thiếu bởi nó có nhiệm vụ biến năng lượngtích trữ của nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi

Ở nước ta hiện nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và trung áp, vì thế việc nghiêncứu đưa các lò hơi cao áp vào sử dụng là rất hợp lý

Hiệu suất của cả nhà máy nhiệt điện phụ thuộc vào hiệu suất của nhiều thiết bị,trong đó ảnh hưởng của hiệu suất lò hơi là lớn nhất Để nâng cao hiệu suất của nhà máynhiệt điện cũng như của lò hơi thì việc nâng cao hiệu quả cháy là vấn đề quan trọng hàngđầu

Từ tình hình thực tế đó cùng chuyên ngành học của mình em đã thực hiện bản đồ án

với đề tài như sau: “Tính toán thiết kế lò hơi đốt than cho nhà máy nhiệt điện ngưng

hơi với công suất 300 MW” cùng chuyên đề: “Nghiên cứu các giải pháp nâng cao hiệu

suất quá trình cháy.”

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LÒ HƠI VÀ NHIÊN LIỆU CỦA LÒ

1.1 Giới thiệu chung về lò hơi.

1.1.1 Chức năng.

Trong nhà máy điện lò hơi là thiết bị lớn nhất và vận hành phức tạp nhất Nó có

nhiệm vụ đốt cháy nhiên liệu để sinh ra nhiệt, dùng nhiệt đó để đốt nóng nước thành hơinước có nhiệt độ và áp suất nhất định, sau đó hơi này đươc cung cấp làm quay tuabinchạy máy phát điện

1.1.2 Phân loại lò hơi.

Cùng với sự phát triển của kinh tế và công nghiệp, lò hơi ngày càng thay đổi cả vềmặt nguyên lý làm việc, về công suất, về cấu trúc…do vậy hiên nay lò hơi rất đa dạng Lòhơi được phân loại theo các phương thức như sau:

1 Phân chia theo kiểu đốt.

a Kiểu đốt trên ghi lò

- Các giai đoạn của quá trình cháy theo

từng vùng nhất định trên ghi nên không khí

có thể cung cấp theo từng vùng, đảm bảo hệ

số không khí thừa có trị số hợp lý, giảm tổn

- Buồng lửa chỉ thích ứng với những loạinhiên liệu có tính chất và cỡ hạt nhất định

- Nhiên liệu có cỡ hạt bé hơn thiết kế thìtổn thất do lọt tăng lên nhiều

- Quán tính nhiệt của buồng lửa lớn nênđiều chỉnh phụ tải của lò không được dễdàng

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế lò hơi đốt than cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi với công suất 300 MW

- Đây là loại lò tương đối hiên đại, hiệu suất

- Có thể đốt nhiều loại nhiên liệu rắn có đặc

tính khác nhau, kích thước tương đối thô

(dưới 10 mm)

- Nhiệt thế buồng lửa cao, cường độ truyền

nhiệt lớn nên giảm được kích thước cũng

như nguyên vật liệu

- Tốn nhiều năng lượng do gió cấp 1 có áp suất cao

- Quá trình tạo và thải tro xỉ còn gặp khókhăn

- Thải tro sẽ làm tăng lượng bụi trong khóiđòi hỏi phải nâng công suất thiết bị lọc bụi

- Mài mòn bề mặt truyền nhiệt lớn cấn cócác giải pháp giảm thiểu

2 Phân chia theo thông số hay công suất của lò hơi.

- Lò hơi công suất hơi nhỏ, thông số hơi thấp

- Lò hơi công suất vừa, thông số hơi trung bình

- Lò hơi công suất lớn, thông số cao

3 Phân chia theo cách bố trí vòi đốt.

- Hỗn hợp than gió phun vào lò tạo thành hình xoắn ốc, tỉ lệ điền đầy cao, trộn đủlớn để cháy hoàn toàn Nhiệt độ quá cao hiếm khi xảy ra với ngọn lửa trong buồng đốt.

- Việc sắp xếp các đầu vòi phun gió cấp 1, cấp 2, cấp 3 có thể thiết kế theo loại thanphù hợp với việc thay đổi loại than

- Có thể điều chỉnh được lưu lượng khí thứ cấp trong quá trình vận hành cho phùhợp với sự biến đổi chất lượng than và phụ tải

- Kiểu ngọn lửa xoắn được tạo thành nhờ phun các luồng than thích ứng với cácluồng không khí Chống nhiễu do sự phân bố không đồng đều

- Khí thải NOx thấp

b Bố trí theo kiểu trên tường

Chủ yếu sử dụng cho lò đốt than anthraxit, than đá

Đồ án tốt nghiệp: Tính toán thiết kế lò hơi đốt than cho nhà máy nhiệt điện ngưng hơi với công suất 300 MW

- So với lò hơi bố trí kiểu tiếp xúc thì hơi lửa hình W có các ưu điểm sau:

+ Khi than bột và dòng không khí đi xuống được mồi lửa Sau khi được mồi lửa thanbột tiếp tục đi xuống tự do rồi vòng lên Dòng than bột được tiếp xúc với không khí cónhiệt độ cao đủ lớn để làm tăng nhiệt độ gốc của ngọn lửa tạo điều kiện tốt cho việc mồilửa giúp quá trình cháy ổn định và có hiệu suất cháy cao Tính chất này phù hợp khi dùngthan có nhiệt trị thấp

+ Không khí cấp 2 được đưa vào từ từ dọc theo đường đi của ngọn để phân bốkhông khí đồng đều Không khí cần cho sự cháy được bổ sung và dòng không khí cản trở

sự quay trở lại nhằm ngăn cản ngọn lửa chạm vào tường buồng đốt cũng như giảm được

sự mài mòn do tro xỉ và ăn mòn hoá học và giảm sản phẩm NOx

+ Có thể điều chỉnh được sự tập trung than nghiền trong không khí cấp 1, nhiệt độkhí nóng và độ mịn than bột theo hàm lượng chất bốc Điều này thích hợp với các loạithan có cỡ hạt to

+ Ngọn lửa quay ngược 1800 tại đáy buồng đốt đồng thời tách ra các hạt xỉ lớn đểgiảm sự cọ sát của xỉ lên bề mặt quá nhiệt đối lưu

+ Cấu tạo lò hơi là lò đối xứng so với vòi đốt Khói được trộn đủ để đi qua vùng cổ

mà không bị chạy quẩn Nhờ vậy mà trường nhiệt độ và trường vận tốc của khói tại đầu racủa buồng đốt được phân bố đều làm giảm độ chênh lệch nhiệt độ giữa các bộ quá nhiệt

Hình 1.3: Bố trí vòi đốt than kiểu W

- Tuy nhiên:

+ Một số ngọn lửa hình W ngọn lửa có thể bị xáo trộn dẫn đến kết xỉ, đóng xỉ trongkhu vực vòm, ngọn lửa đi trực tiếp vào buồng đốt lên tạo ra hàm lượng C cao trong xỉ bay

và làm chậm quá trình cháy hoàn toàn Trộn không khí với than nghiền chậm hơn

+ Trong quá trình đốt cháy phân đoạn làm giảm sự sản sinh NOx nhưng nhiệt độtrong buồng đốt là khá cao so với nhu cầu đốt than anthraxit dẫn đến sản sinh nhiều NOx.+ Vì mặt cắt của buồng đốt gấp đôi mặt cắt ngọn lửa nên để ngăn không cho nhiệt

độ sụt giảm và tổn thất nhiên liệu, đai cháy được đặt làm tăng khả năng kết xỉ

+ Cấu tạo lò hơi phức tạp, khó thiết kế và xây dựng vòm lò Các ống dẫn thannghiền của vòi đốt rất khó sắp xếp với thể tích rất lớn đòi hỏi nhu cầu lớn về vật liệu, khó

chế tạo, thời gian chế tạo lâu chi phí cao và vận hành phức tạp

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Mạnh Tú

4 Phân chia theo cách bố trí bề mặt trao đổi nhiệt.

Kiểu chữ Π.

- Độ cao lò hơi và nhà lòthấp, các cơ cấu chuyểnđộng và thiết bị nặng (quạtkhói, quạt gió ) bố trí ở vịtrí thấp, giảm phụ tải củakhung lò

- Đường khói nằm ngang cóthể bố trí các bề mặt đốt cókết cấu treo đỡ đơn giản,đường khói đi xuống bố trícác bề mặt truyền nhiệt đốilưu ngược chiều nên việcsửa chữa kiểm tra dễ dàng

- Diện tích chiếm chỗ lớn

- Khói khi đi từ buồng đótvào đường khói đối lưu cầnthay đổi hướng nên trườngtốc độ và nồng độ tro baykhông đồng đều ảnh hưởngđến khả năng truyền nhiệt vàmức độ mài mòn bề mặt đốt

có thể giảm chiều cao đườngkhói cửa ra buồng lửa vàchiều sâu của đường khói đixuống

- Cải thiện được sự không

- Diện tích chiếm chỗ rấtlớn

độ cao lưu động dòng khóitrong đường khói nàmngang và giảm tốc độ khóitrong đường khói đi xuống,giảm mài mòn bởi tro, thuậntiện trong việc bố trí các bềmặt đốt phần đuôi.

- Sử dụng thông gió tựnhiên, trở lực phía khói nhỏ,các vòi đốt dễ bố trí

- Bộ quá nhiệt, bộ quá nhiệttrung gian bố trí cao, bộ sấykhông khí, quạt khói, quạtgió, khử bụi đều bố trí trêncao làm tang tải trọng khung

lò và nhà lò

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Mạnh Tú

giản

Vòi đốt

5 Phân chia theo phương thức tuần hoàn hơi nước

a Lò hơi tuần hoàn tự nhiên

Là dạng lò mà nước tuần hoàn sinh ra nhờ sự chênh lệch trọng lượng riêng giữa nước ở ống nước xuống và hỗn hợp hơi nước trong ống sinh hơi

HƠI ĐI SANG TUA BIN

Hình 1.7: Sơ đồ lò hơi tuần hoàn tự nhiên.

1 Ống góp dưới của dàn ống sinh hơi 6 Ống hỗn hợp hơi nước vào bao hơi

2 Dàn ống sinh hơi 7 Ống góp quá nhiệt đầu ra

4 Ống góp trên 9 Ống dẫn hơi từ bao hơi vào quá nhiệt

b Lò hơi tuần hoàn cưỡng bức

Loại lò hơi kiểu này khởi động và ngừng nhanh hơn lò tuần hoàn tự nhiên nhưng cấu tạo phức tạp Bơm tuần hoàn nước tiêu hao năng lượng lớn, ở áp suất và nhiệt độ cao làm việc không an toàn

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Mạnh Tú

3 Bơm tuần hoàn 8 Ống dẫn hơi từ bao hơi vào quá nhiệt

5 Đường hơi nước vào bao hơi 10 Dàn ống sinh hơi

11 Ống góp dưới của dàn ống sinh hơi

c Lò trực lưu

Được sử dụng trong lò áp suất siêu cao Nó bao gồm nhóm các ống dẫn và đượccung cấp bằng bơm nước cấp sau khi đốt nóng, bốc hơi và quá nhiệt đưa ra dạng hơi quánhiệt như đã yêu cầu Lò trực lưu yêu cầu nước cấp phải đặc biệt sạch Hơn nữa loại lònày chỉ có các ống mà không có bao hơi nên trữ lượng nước trong lò ít nên lò chỉ thựcdụng khi phụ tải thay đổi ít

d Lò hơi chu trình hỗn hợp

HƠI ĐI SANG TUA BIN

Hình 1.8: Sơ đồ lò hơi tuần hoàn cưỡng bức.

Là loại kết hợp giữa hai loại lò hơi: Lò hơi tuần hoàn cưỡng bức và lò hơi trực lưu với công suất siêu cao, áp suất trên giới hạn.

6 Phân chia theo kiểu khác.

- Lò hơi có kho than bột trung gian

- Lò hơi không có kho than bột trung gian – kiểu than thổi thẳng

1.1.3 Nguyên lý làm việc của lò hơi.

- Không khí nóng cùng với than bột được phun vào buồng lửa qua vòi phun than bột

và cháy Nhiệt sinh ra được truyền cho các dàn ống sinh hơi đặt xung quanh buồng lửa.Nước trong ống của dàn ống sinh hơi hấp thụ nhiệt nóng lên tới nhiệt độ sinh hơi Hỗnhợp hơi nước sinh ra được cấp vào bao hơi Tại đây hơi được phân ly ra khỏi hỗn hợp hơinước Phần nước chưa bốc hơi trong bao hơi theo các đường nước xuống (đặt ngoài tườnglò) trở lại các dàn ống sinh hơi Nước đi trong ống không được đốt nóng nên có trọnglượng riêng lớn hơn hỗn hợp hơi nước trong các dàn ống sinh hơi; điều đó tạo sự chênhlệch trọng lượng làm cho môi chất chuyển động tuần hoàn tự nhiên trong một vòng tuầnhoàn khép kín Hơi ra khỏi bao hơi là hơi bão hoà được đưa đến các bộ quá nhiệt để gianhiệt thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao và áp suất theo yêu cầu sang tuabin qua đường

ống hơi chính (Hình 1.9)

- Để nâng cao hiệu suất của lò hơi trên đường khói thoát có đặt thêm các bộ sấykhông khí (sấy nóng không khí trước khi đưa vào lò) và bộ hâm nước (hâm nóng nướctrước khi cấp vào bao hơi lò) Nhiệt độ khói thoát ra khỏi lò hơi còn khoảng

110oC÷170oC

- Do trong khói thải có chứa tro bay và lưu huỳnh (S) Nếu lượng tro bay và S nàyđược thải ra không khí sẽ có ảnh hưởng lớn đến môi trường xung quanh Để giảm lượngtro bay và S chứa trong khói thải trên đường khói thoát có đặt thêm hệ thống lọc bụi và hệthống khử S Khói sau khi đi gia nhiệt cho bộ hâm và bộ sấy được quạt khói hút đi qua lọcbụi Tại đây tro được tách ra khỏi khói và được lấy ra ngoài nhờ các phễu hứng tro Khóichứa S tiếp tục được quạt khói đẩy đến đầu hút quạt tăng áp đi vào hệ thống khử S trướckhi qua ống khói thải ra ngoài môi trường

3 Ống góp dưới dàn ống sinh hơi 16 Bộ hâm

7 Ống góp trên dàn ống sinh hơi 20 Phễu lấy tro

10 Bộ quá nhiệt trần lần 1 23 Hệ thống khử lưu huỳnh

12 Ống góp phun giảm ôn cấp 1 25 Van chặn cách ly

13 Ống góp phun giảm ôn cấp 2 26 Phin lọc bụi

- Không khí cung cấp cho quá trình cháy của lò được thực hiện thông qua hệ thốngquạt gió Lò hơi được trang bị hệ thống chế biến than bột để cung cấp than bột cho các vòiđốt Dưới đáy lò có lắp đặt hệ thống thải xỉ

1.2 Nhiên liệu và quá trình cháy nhiên liệu

1.2.1 Nhiên liệu.

1 Khái niệm.

Nhiên liệu là những vật chất khi cháy phát ra ánh sáng và nhiệt năng Trong côngnghiệp thì nhiên liệu đạt những yêu cầu: có nhiều trong tự nhiên, trữ lượng lớn, dễ khaithác, giá thành rẻ Khi cháy không sinh ra những chất nguy hiểm

Nhiên liệu hóa thạch dùng trong công nghiệp tồn tại dưới ba dạng: rắn, lỏng, khí.Những nhiên liệu này có thể có sẵn trong tự nhiên hoặc là do nhân tạo hoặc là sản phẩmphụ của một dây chuyền sản xuất khác

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Mạnh Tú

Bảng 1.1: Phân loại tổng quát về nhiên liệu.

Tự nhiên

Than anthraxitThan đá

Than nâu Than bùn

Đá dầuGỗ

Dầu mỏ các loại Khí thiên nhiên

Khí đồng hành

Khí từ các giếng

Nhân tạo

Than cốcThan bột Than gỗ

XăngDầu diêzenKhí hóa lỏng

Khí hóa thanKhí hóa than ngầm

Sản phẩm phụ

Sản phẩm phụtuyển

ThanThan xítPhế thải gỗ

Vỏ cây

Dầu nặngDầu cặn

Trong các loại nhiên liệu hóa thạch thì các loại than chiếm tỷ lệ rất cao và nguồnnhiên liệu sơ cấp quan trọng chủ yếu cho các ngành kinh tế quốc dân Nguồn dầu mỏ khíđốt trên thế giới vẫn còn phong phú và đang được tìm kiếm khai thác phục vụ cho côngnghiệp do vậy tỷ lệ nhiên liệu dầu khí được sử dụng ngày càng tăng cao

Nhiên liệu dùng cho ngành nhiệt điện trên thế giới cũng như ở Việt Nam chủ yếu làthan Vì ngành phát điện sử dụng nguồn than rất lớn nên thông thường các quốc gia đều

cố gắng tận dụng các loại than có chất lượng thấp, có nhiệt trị thấp, độ ẩm và tro khá caocho công nghiệp phát điện Nhiên liệu lỏng là một nguồn nhiên liệu sử dụng rộng rãitrong các thiết bị cháy công nghiệp, vận tải và cũng được làm nhiên liệu trong các nhàmáy nhiệt điện Tuy nhiên do giá dầu ngày càng tăng cao cho nên tỷ trọng sử dụng dầu đểsản xuất năng lượng trong nhà máy nhiệt điện ngày càng giảm xuống

nguồn nhiên liệu khác Than có trữ lượng khá lớn với hai loại chủ yếu là than antraxitQuảng Ninh và than nâu vùng đồng bằng Bắc Bộ.

Hiện nay, than antraxit đang được khai thác với quy mô lớn và đáp ứng hầu hết nhucầu trong nước và xuất khẩu Nguồn than nâu được dự báo là có trữ lượng rất lớn nhưngnằm sâu trong lòng đất, khó khai thác Loại than này chưa được khai thác, nhưng trongtương lai, đây sẽ là nguồn nhiên liệu quan trọng

2 Thành phần hóa học của than.

Cacbon (C) - Là thành phần cơ bản và cháy chủ yếu trong than, thông thường than

chứa tới 40 – 85% C

- Nhiệt lượng phát ra khi cháy của 1 kg cacbon khoảng 34150 kJ/kg

- Tuổi hình thành than càng già, lượng C càng nhiều, độ liên kết củathan càng lớn, quá trình bắt cháy và cháy than khó

Hidro (H) - Rất dễ cháy, tốc độ cháy rất nhanh

- Là nguyên tố có khả năng sinh nhiệt lớn nhất trong than nhưng lượnghidro tron than không nhiều từ 3 – 6%

Oxy (O) - Là thành phần thừa trong than do không sinh ra nhiệt

- Oxy trong than có hai dạng: oxy tự do có thể tham gia vào cháy vàoxy hợp chất không tham gia vào cháy

Nitơ (N) - Không ảnh hưởng lớn đến sự cháy của than, lượng N trong than

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Mạnh Tú

Ẩm (M) - Nước là thành phần thừa trong than Tồn tại dưới 2 dạng là: độ ẩm

trong và độ ẩm ngoài (do nước mưa hoặc nước trong khi khai thác, vậnchuyển)

Tro (A) - Là thành phần thừa trong than Các khoáng chất không thể cháy được

có trong than tạo thành tro

3 Thành phần công nghệ

Độ ẩm (M) - Than có độ ẩm cang cao càng khó bắt cháy và cháy kiệt, sự cháy kéo

dài làm giảm nhiệt độ buồng đốt, tăng tổn thất do khói thải và tổn thấtkhông cháy hết

- Làm tăng tiêu hao điện thông gió, ảnh hưởng đến độ mịn của bột than,giảm năng suất máy nghiền than, có thể làm tắc đường ống than nguyên,than bột xuống từ kho than bột và máy cấp than bột không đều, ảnhhưởng đến ổn định cháy

Cốc (FC) - Là phần khối rắn còn lại than sau khi sấy khô và bốc hết chất bốc

- Cốc là thành phần than cố định còn lại và tro Nếu nung khối này ở 800

± 20oC (không phát sinh ngọn lửa) cho đến khi khối lượng không đổi vàlàm nguội, khối lượng mất đi là cacbon cố định, phần còn lại là tro

Độ tro (A) - Độ tro trong than càng cao thì nhiệt trị than càng thấp, chi phí khai thác

vận chuyển tương đối sẽ tăng và làm tăng tiêu hao điện nghiền than

- Tro ngăn cách tiếp xúc các chất chảy trong than với O2 nên than có độtro cao khó cháy hoàn toàn

- Tro nóng chảy sẽ bám trên các bề mặt đốt khó phá, ảnh hưởng đến

mòn bề mặt đốt Tro thải khỉ lò gây ô nhiễm môi trường.

1.2.2 Quá trình cháy nhiên liệu.

Quá trình cháy nhiên liệu là quá trình phản ứng hóa học của nhiên liệu với oxy vàsinh ra nhiệt, quá trình cháy còn gọi là quá trình oxy hóa

Chất oxy hóa chính là oxy của không khí cấp vào cho quá trình cháy, chất bị oxyhóa là những nguyên tố cháy được của nhiên liệu Sản phẩm tạo thành sau quá trình cháyđược gọi là sản phẩm cháy (khói)

Quá trình cháy hoàn toàn là quá trình cháy trong đó các thành phần cháy được củanhiên liệu đều được oxy hóa hoàn toàn và sản phẩm cháy của nó gồm các khí CO2, SO2,

H2O, N2, O2

Quá trình cháy không hoàn toàn là quá trình cháy trong đó các chất có thể cháyđược chưa được oxy hóa hoàn toàn Khi cháy không hoàn toàn ngoài sản phẩm cháy củaquá trình cháy hoàn toàn trong khói còn có những sản phẩm khác như: CO, CH4

Nguyên nhân của quá trình cháy không hoàn toàn có thể do thiếu không khí cho quátrình oxy hóa hoặc có đủ không khí nhưng nhiên liệu và không khí pha trộn không đềutạo ra chỗ thừa chỗ thiếu không khí Quá trình cháy nhiên liệu là môt quá trình rất phứctạp bao gồm nhiều giai đoạn: sấy nóng, bốc hơi, sinh chất bốc, bắt lửa, cháy chất bốc vàcốc, tạo xỉ:

- Giai đoạn sấy nóng và sinh chất bốc là giai đoạn chuẩn bị cho nhiên liệu bốc cháy,cần thiết phải có không khí nóng có nhiệt độ từ 150oC ÷ 400oC để sấy nóng, bốc ẩm vàbốc chất bôc khỏi nhiên liệu

- Giai đoạn bắt lửa bắt đầu ở nhiệt độ cao hơn khi nhiên liệu tiếp xúc với không khí nóng

- Giai đoạn cháy chất bốc và cốc kèm theo quá trình tỏa nhiệt, nhiệt lượng này cótác dụng làm tăng nhiệt độ hỗn hợp để phản ứng oxy hóa cốc xảy ra nhanh hơn, đây làgiai đoạn oxy hóa mãnh liệt nhất

- Giai đoạn kết thúc của quá trinh cháy là giai đoan tạo thành tro và xỉ

Giai đoạn bắt lửa và cháy kiệt xảy ra sớm hay muộn, hoàn toàn hay không hoàn

Đồ án tốt nghiệp GVHD: TS Bùi Mạnh Tú

Sự bắt lửa phụ thuộc rất nhiều vào thành phần chất bốc của than Than có hàm lượngchất bốc càng lớn thì nhiệt độ bắt lửa càng thấp và lượng nhiệt cần thiết để đạt tới trạngthái bắt lửa càng nhỏ Than có độ tro và độ ẩm càng cao thì nhiệt độ bắt lửa càng cao và

do đó lượng nhiệt yêu cầu cũng càng lớn

Bột than càng mịn thì bề mặt phản ứng hóa học trên một đơn vị trọng lượng cànglớn, nên tốc độ phản ứng và tốc độ truyền nhiệt cũng càng lớn, làm cho quá trình bắt lửacàng dễ dàng

Qua một số phân tích trên đây, chúng ta thấy rằng độ mịn, độ ẩm của than cũng như việc

sử dụng và bố trí vòi phun, kết cấu buồng đốt một cách hợp lý sẽ mang lại hiệu quả cháy thanbột cao hơn để nâng cao hiệu quả của quá trình cháy bột than trong các lò đốt than phun

1.3 Kết luận chương 1.

- Lò hơi đốt than phun vẫn là lựa chọn hiệu quả.

+ Lò hơi đốt than phun là công nghệ đã rất phát triển và đang là nguồn sản xuất điệnnăng chủ yếu trên thế giới Công nghệ này trong tương lai vẫn sẽ là một lựa chọn ưu thếcho các nhà máy điện Hiệu suất phát điện dự kiến khoảng 50-53% vào năm 2020 và 55%vào năm 2050

+ Lựa chọn công suất tổ máy phụ thuộc vào nhiều yếu tố như công nghệ, suất đầu

tư, mặt bằng, trình độ vận hành, tính phổ biến của tổ máy, hệ thống điện quốc gia và khuvực Công suất tổ máy đối với công nghệ đốt than phun hiện nay đang nằm trong dảirộng 50 - 1300 MW Công suất lò hơi ở nước ta hiện đang phổ biến ở mức 300 MW, một

số nhà máy đang xây dựng có công suất 500 - 700 MW

Như vậy, để nâng cao hiệu suất nhà máy, tăng hiệu quả kinh tế đồng thời đảm bảocác tiêu chuẩn môi trường ngày càng nghiêm ngặt, lò hơi đốt than phun vẫn sẽ là lựachọn hiệu quả khi xây dựng nhà máy nhiệt điện đốt than ở Việt Nam Công suất tổ máy

sẽ trong khoảng 500 - 1000 MW với thông số trên tới hạn Đây là xu hướng chung củacác nhà đầu tư trong thời gian từ nay đến năm 2020

- Thành phần và độ mịn của than cũng như việc sử dụng và bố trí vòi phun, kết cấu buồng đốt một cách hợp lý sẽ mang lại hiệu quả cháy than bột để nâng cao hiệu