Quá trình phát triển của lò hơi

CHƯƠNG 5 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA LÒ HƠII.Phân loại lò hơi 1.Theo chế độ đốt nhiên liệu -Lò hơi đốt theo lớp: lò thủ công ghi cố định, lò ghi nửa cơ khí, lò ghi cơ khí -Lò hơi đốt theo d

CHƯƠNG 5 QUÁ TRÌNH PHÁT TRIỂN CỦA LÒ HƠI

I.Phân loại lò hơi

1.Theo chế độ đốt nhiên liệu

-Lò hơi đốt theo lớp: lò thủ công (ghi cố định), lò ghi nửa cơ khí, lò ghi cơ khí

-Lò hơi đốt theo dạng ngọn lửa: đốt than bột, đốt nhiên liệu lỏng hay khí, khí

ga, thải xỉ lỏng hay thải xỉ khô

-Lò có buồng đốt xoáy

-Lò hơi đốt kiểu tầng sôi và tầng sôi tuần hoàn

2.Theo chế độ tuần hoàn của nước

-Tuần hoàn tự nhiên

-Tuần hoàn cưỡng bức có bội số tuần hoàn lớn

-Lò tuần hoàn có sự hỗ trợ của bơm

-Lò hơi trực lưu

3.Theo thông số hay công suất lò hơi

-Lò hơi công suất nhỏ và thông số hơi thấp

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

-Lò hơi công suất lớn và thông số hơi cao

4.Theo công dụng

-Lò hơi tĩnh tại

-Lò hơi nửa di động và di động

-Lò hơi công nghiệp

-Lò hơi dùng để phát điện

II.Lò hơi ống lò và lò hơi ống lửa

1.Lò hơi ống lò

-Lò hơi đơn giản nhất có dạng một bình hình trụ, khói đốt nóng ngoài bình

Để tăng bề mặt truyền nhiệt, người ta có thể tăng số bình của lò hoặc đặt vào trong bình lớn nhất một hai đến 3 ống 500-800mm gọi là ống lò Khói đi trong ống lò có thể quặt ra sau để đốt nóng ngoài vỏ bình

-Ưu điểm

+Không đòi hỏi nhiều về bảo ôn buồng lửa, có thể tích chứa nước lớn

-Khuyết điểm

+Khó tăng bề mặt truyền nhiệt theo yêu cầu công suất, hơi thường là hơi bão hòa

+Có sản lượng hơi bé

2.Lò hơi ống lửa

-Trong loại này ống lò được thay bằng ống lửa với kích thước nhỏ hơn 50-150mm Buồng lửa đặt dưới lò, khói sau khi qua ống lửa còn có thể quặt ra 2 bên đốt nóng bên ngoài lò

-Ưu điểm

+Bề mặt truyền nhiệt lớn, suất tiêu hao kim loại giảm so với ống lò

+Hạn chế khả năng tăng công suất và chất lượng hơi theo yêu cầu

3.Lò hơi phối hợp ống lò, ống lửa

-Lò hơi phối hợp ống lò-ống lửa có năng suất bốc hơi cao Do kích thước của lò gọn nên lò hơi được sử dụng chủ yếu cho nhu cầu di động: lò hơi xe lửa, tàu thủy, cho các trạm phát điện di động

4.Lò hơi xe lửa

-Là loại lò hơi có sản lượng lớn nhất, năng suất bốc hơi cao nhất trong các loại lò hơi ống lò và ống lửa

-Do hơi sản xuất ra để chạy máy hơi nước cần đặt them bộ quá nhiệt để gia nhiệt hơi tới nhiệt độ thường không quá 400 độ Các ống xoắn của bộ quá nhiệt có thể đặt ở buồng khói sau cụm ống lửa hoặc có thể đặt lồng trong các

ống lửa Để đảm bảo tuần hoàn nước trong lò, đặt thêm hệ thống dàn ống nghiêng trong buồng lửa, dẫn nước chuyển động từ dưới lên

-Do trở lực của đường khói tương đối lớn nên ở đầu ra của lò cần tạo lên một chân không lớn để đảm bảo hút được khói

5.Lò hơi lô cô

-Dùng để chạy máy hơi phát động lực, nó được chế tạo thành 2 loại: di động

và tĩnh tại

-Đối với loại tĩnh tại, ống lò có cấu tạo lượn sóng Để dễ dàng cho việc làm ống lò, cụm ống lửa và buồng khói sau được nối với nhau bằng bu lông, khi

vệ sinh sửa chữa có thể tháo rời nhau

6.Lò hơi tàu thủy

-Do yêu cầu kích thước nhỏ gọn,nên không nối ống lò và ống lửa với nhau

mà đặt ống lò và ống lửa song song nhau, khi ấy dòng khói sau khi ra khỏi ống lò quặt trở lại để đi trong các ống lửa

-Sửa chữa vất vả

III.Lò hơi ống nước tuần hoàn tự nhiên

1.Lò hơi ống nước nằm ngang

-Các ống nước được đặt nằm nghiêng so với mặt phẳng nằm ngang một góc khoảng 12-25 độ

-Hệ thống ống nước được nối với nhau bằng 2 hộp góp Hai hộp góp được nối với bao hơi đặt dọc Số dãy ống theo chiều ngang được chọn phụ thuộc vào đường kính bao hơi Trong khi đó số ống theo chiều đứng cũng không thể tăng quá nhiều được do phải đảm bảo chế độ tuần hoàn của nước

-Khuyết điểm chủ yếu của lò hơi có hộp góp là có một hộp phẳng rộng nên không thể tăng áp suất lên cao được, các ống nước hấp thụ nhiệt khác nhau

sẽ có sự giãn nở nhiệt khác nhau mà lại nối chung vào ống góp dễ gây xì hở mối núc ống vào thành hộp góp

-Để khắc phục khuyết điểm của hộp góp người ta chia hộp góp thành nhiều ống góp tiết diện vuông hay chữ nhật Mỗi ống góp được nối với một dãy ông theo phương dọc Để các ống có thể đặt so le ống góp có thể tạo hình làn song Để đảm bảo giãn nở nhiệt tự do, các ống góp đặt cách nhau một khe hở nhỏ và chèn bằng sợi amiang

2.Lò hơi có bao hơi đặt nằm ngang

-Các ống nước được đặt nằm nghiêng, ống góp được nối với bao hơi bằng những ống cong tạo nên cơ cấu đàn hồi

*Ưu điểm lò hơi có ống nước nằm nghiêng

-Tăng áp suất và sản lượng hơi lên rất nhiều so với lò hơi ống lửa

-Ống nước thẳng nên dễ dàng thải cáu cặn trong ống

-Cho phép sử dụng nhiên liệu chất lượng xấu

*Nhược điểm lò hơi có ống nước nằm nghiêng

-Suất tiêu hao nhiên liệu lớn

-Tường buồng lửa làm việc trong điều kiện nặng nề vì phải tiếp xúc với khói hay ngọn lửa ở nhiệt độ cao

-Tuần hoàn nước còn yếu vì ống đặt nằm nghiêng với góc nhỏ

3.Lò hơi ống nước đứng

-Để tăng cường độ tuần hoàn nước trong lò người ta chuyển các ống nước nằm nghiêng thành thẳng đứng

-Ống nước được nối trực tiếp với bao hơi bằng phương pháp núc, ống núc không được nối vuông góc với bao hơi Vì thế, để đảm bảo độ bền của mối núc,người ta táp thêm vào thành bao hơi một tấm thép hình bậc thang, ống

sẽ được nối vuông góc với các bậc thang của tấm tháp này

4.Lò hơi một bao hơi kiểu TC

-Chạy ghi xích được dùng chủ yếu cho nhà máy điện có công suất bé

-Bốn dàn ống bức xạ nhiệt đặt xung quanh buồng lửa với ống xuống không hấp thụ nhiệt Bộ quá nhiệt gồm 2 cấp đặt ngay sau cụm ống pheston có đầy

đủ các bề mặt đốt phần đuôi để gia nhiệt không khí nóng tới 150 độ vầ giảm nhiệt độ khói thải xuống khoảng 150-180 độ Nếu sử dụng nhiên liệu có cỡ hạt hợp lý thì hiệu suất lò có thể đạt 80%

5.Lò đốt than bột

-Lò có sản lượng 20t/h Toàn bộ lò chia thành 27 khối trọn bộ và chỉ có một

số phần nhỏ các chi tiết ở dạng le Bảo ôn lò cũng được thực hiện theo dạng khối, gồm toàn bê tông chịu lửa đúc sẵn, được giữ với giàn ống bằng bu lông

-Hệ số khối là tỷ số giữa trọng lượng các chi tiết được lắp thành khối với tổng trọng lượng của lò

-Các loại lò than phun cũng như lò ghi TC đều bố trí theo dạng hình П: đường khói đi từ dưới lên bên trong buồng lửa và đi từ trên xuống dưới trong phần đuôi Việc bố trí này có ưu điểm là quạt khói đặt phía dưới, giảm tải trọng động cho khung lò, nhưng với lò than phun thải xỉ khô thì có nhược điểm là phễu tro xỉ đặt quá gần vùng trung tâm cháy nên vùng thải xỉ có nhiệt độ cao, dễ ảnh hưởng đến điều kiện thải xỉ khô

-Dạng lò hơi hình chữ U với dòng khói chuyển động từ trên xuống, thuận lợi cho việc thải xỉ khô hơn loại lò chữ П

IV.Lò hơi tuần hoàn cưỡng bức với bội số lớn

-Để tăng khả năng tuần hoàn của lò, người ta đặt thêm bơm tuần hoàn, khi

ấy lò hơi sẽ làm việc theo bội số tuần hoàn lớn

-Lò hơi tận dụng khí thải thường đặt trên đường khói thải của các lò đốt công nghiệp như các lò luyện kim, lò hóa chất

-Các bề mặt đốt của lò gồm 3 bộ phận chính: bộ hâm nước, bề mặt sinh hơi

và bộ quá nhiệt, chúng thường có cấu tạo dưới dạng ông xoắn

V.Lò hơi trực lưu

-Lò hơi trực lưu có môi chất làm việc cưỡng bức Đặc điểm làm việc của nó

là môi chất làm việc 1 chiều, từ lúc vào ở trạng thái nước cấp đến lúc ra ở trạng thái hơi quá nhiệt có thông số quy định

-Ưu điểm

+Lò hơi không có bao hơi và chỉ có rất ít ống góp nên không tốn nhiều kim loại, khung lò và bảo ôn nhẹ nhàng

+Khắc phục thiếu sót về tuần hoàn tự nhiên: tốc độ tuần hoàn bé hay không

có tuần hoàn

+Cho phép tăng áp suất lò hơi lên cao, chỉ có lò hơi trực lưu mới sản xuất ra hơi có áp suất trên tới hạn

-Nhược điểm

+Yêu cầu cấp nước phải đặc biệt sạch

+Dự trữ nước trong lò ít nên lò hơi trực lưu chỉ thực dụng khi phụ tải thay đổi ít

VI.Lò hơi đặc biệt

1.Lò hơi có áp suất cao trong buồng lửa

-Tăng áp suất trong buồng lửa sẽ làm tăng được tốc độ khói, do đó tăng hệ

số truyền nhiệt và có tác dụng giảm kích thước của lò đi nhiều Khi áp suất lớn các quá trình cháy xảy ra tốt hơn, các tổn thất nhiệt giảm bớt

-Loại lò hơi có áp suất buồng lửa dương do có kích thước gọn, khởi đông nhanh nên sử dụng trong ngành đường sắt và hàng hải, trong nhà máy điện gắn phụ tải ngọn (khởi động mất 7-15 phút)