Các chế độ làm việc của lò hơi

TL *Quá trình biến đổi chế độ nhiệt trong lò khi có hệ số không khí thừa tăng hơn trị số định mức -Giai đoạn đầu: thể tích khói tăng, tốc độ khói tăng khả năng trao đổi nhiệt đối lưu ở c

Câu hỏi chương 1

Câu 1

-Phân biệt thiết bị chính và thiết bị phụ của lò hơi

TL

-Nhiệm vụ chính của lò hơi là đốt cháy nhiên liệu sinh ra nhiệt, dùng nhiệt

đó để đốt nóng nước thành hơi nước có áp suất và nhiệt độ nhất định Do vậy, lò hơi bao gồm 2 bộ phận chính là buồng đốt và bộ phận sinh hơi Bộ phận sinh hơi bao gồm bộ hâm nước, bộ quá nhiệt, bộ sấy không khí, dàn ống sinh hơi, vòi phun, bao hơi, bộ khử bụi

-Các bộ phận có tác dụng bổ trợ cho hoạt động của lò hơi là các thiết bị phụ bao gồm: máy nghiền than, hệ thống cung cấp nhiên liệu, cửa quan sát, cửa chọc xỉ, thiết bị điều khiển, quạt khói, van an toàn…

Câu 2

-Nêu đặc tính kỹ thuật của lò hơi ?

TL

Các đặc tính kỹ thuật cơ bản của lò hơi bao gồm

-Năng suất hơi

-Nhiệt thế thể tích, nhiệt thế diện tích

-Nhiệt độ nước cấp

-Hiệu suất lò hơi

-Suất tiêu hao nhiên liệu

Câu hỏi chương 2

Câu 1

-Phân biệt các khái niệm về chế độ làm việc: định mức, ổn định, quá độ, và chế độ thay đổi của lò hơi ?

TL

-Chế độ định mức là chế độ ổn định, thông số theo thiết kế

-Chế độ ổn định là chế độ mà mọi thông số vận hành đều ổn định

-Chế độ quá độ: khi một hoặc một số thông số vận hành bị thay đổi, sẽ tác động đến các thông số vận hành khác và lò muốn ổn định ở chế độ vận hành mới thì cần có thời gian, thời gian này gọi là thời gian quá độ Chế độ vận hành tương ứng là chế độ quá độ của lò hơi

-Chế độ thay đổi là chế độ khi có một vài điều kiện vận hành thay đổi thì phải có sự điều chỉnh cho phù hợp

Câu 2

-Trình bày quá trình biến đổi chế độ nhiệt trong lò khi hệ số không khí thừa tăng hơn trị số định mức Tại sao không cho phép hệ số không khí thừa nhỏ hơn trị số định mức ?

TL

*Quá trình biến đổi chế độ nhiệt trong lò khi có hệ số không khí thừa tăng hơn trị số định mức

-Giai đoạn đầu: thể tích khói tăng, tốc độ khói tăng khả năng trao đổi nhiệt đối lưu ở các bộ quá nhiệt, bộ hâm nước, bộ sấy không khí làm nhiệt độ hơi quá nhiệt và nhiệt độ không khí nóng tăng lên Tuy nhiên, tổn thất khói thải

và lượng nhiên liệu bị cuốn theo khói cũng tăng

-Giai đoạn sau: khi quá nhiều không khí làm nhiệt độ khói thải giảm do đó nhiệt độ hơi quá nhiệt và không khí nóng giảm

*Tại sao không cho phép hệ số không khí thừa nhỏ hơn trị số định mức

-Trong trường hợp này tổn thất nhiệt do khói thải giảm, tuy nhiên tổn thất q3

và q4 tăng cao làm hiệu suất của lò hơi giảm Ngoài ra, trường hợp này còn gây đóng xỉ các dàn ống sinh hơi, dàn feston, trên tường buồng lửa se rất nguy hiểm Vì vậy, không cho phép vận hành trong chế độ thiếu không khí Câu 3

-Khi nào nhiệt độ nước cấp thay đổi trong quá trình vận hành lò hơi ? Trình bày ảnh hưởng của nhiệt độ nước cấp thấp hơn tới chế độ làm việc của lò hơi?

TL

*Nhiệt độ nước cấp thay đổi trong quá trình vận hành lò hơi

-Nước cấp của lò hơi đến từ các bình gia nhiệt cao áp Khi bình gia nhiệt cao

áp ngừng làm việc, nhiệt độ nước cấp giảm

-Khi ở cùng công suất tuabin, lượng nước cấp tăng lên thì nhiệt độ nước cấp giảm

-Khi vận hành khối lò, công suất tổ máy tăng thì nhiệt độ nước cấp tăng -Ngoài ra, nhiệt độ nước cấp còn phụ thuộc vào lưu lượng hơi trích ra từ tuabin và độ bám bẩn đường ống

*Ảnh hưởng của nhiệt độ nước cấp thấp hơn tới chế độ làm việc của lò hơi -Khi nhiệt độ nước cấp giảm, lượng nhiệt tính cho 1kg môi chất cần để gia nhiệt từ nhiệt độ nước cấp tới nhiệt độ hơi ra khỏi lò tăng Để duy trì tải lò không đổi cần phải tăng lượng tiêu hao nhiên liệu làm nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng, lưu lượng khói tăng, lượng nhiệt hấp thụ ở bộ quá nhiệt tăng nên nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng

-Khi nhiệt độ nước cấp giảm, nhiệt cần để 1kg môi chất trong dàn ống sinh hơi biến thành hơi bão hòa tăng nhiều lên, vì thế năng suất sinh hơi của dàn ống giảm

Câu 4

-Khi phụ tải lò hơi tăng, chế độ nhiệt của lò hơi biến đổi thế nào ?

TL

-Khi phụ tải lò hơi tăng, cần phải tăng lượng than và hệ số không khí thừa được tăng một cách hợp lý thì hiệu suất cháy cao hơn

-Khi phụ tải lò hơi tăng, tổn thất nhiệt do khói thải tăng nhưng tổn thất q5 giảm Suất sinh hơi của dàn ống giảm tức là lượng hơi sinh của dàn ống ứng với 1kg nhiên liệu giảm

-Khi phụ tải lò hơi tăng, nhiệt lượng cháy trong buồng đốt tăng, nhiệt độ cực đại trong buồng đốt và nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng, tổng lượng nhiệt bức xạ trong buồng lửa tăng

-Khi phụ tải tăng, nhiệt truyền bằng bức xạ giảm, nhiệt truyền bằng đối lưu tăng Vì vậy, lượng nhiệt mà bộ quá nhiệt đối lưu và bộ quá nhiệt trung gian được nhận tăng làm nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng

-Ở điều kiện nhất định của áp suất bao hơi và kích thước bao hơi, độ chứa muối của nước lò không thay đổi, độ ẩm của hơi tăng theo sự tăng tải lò Câu 5

-Trình bày ảnh hưởng của nhiệt trị than, độ tro, độ ẩm tới chế độ làm việc của lò hơi

TL

*Thay đổi nhiệt trị

-Nhiệt trị thấp làm việc giảm ảnh hưởng tới quá trình cháy trong lò làm nhiệt

độ cháy lý thuyết giảm, mức độ nhiệt trung bình trong vùng cháy giảm, tổn thất q3, q4 tăng Khi nhiệt trị của than giảm, nếu tải lò không đổi, lượng nhiên liệu cần tăng lên làm tổn thất q2 tăng

-Nhiệt trị của than tăng làm tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt và quá nhiệt trung gian

*Thay đổi độ tro

-Khi độ tro của than tăng, làm nhiệt trị của than giảm nên nhiệt độ cháy lý thuyết giảm, nhiệt độ khói giảm nhưng tổn thất q4 tăng nhiều nên nhìn chung hiệu suất lò hơi giảm Muốn đảm bảo phụ tải lò, phải tăng lượng nhiên liệu đưa vào, khi đó lượng tro bay theo khói tăng làm bám bẩn các bề mặt trao đổi nhiệt

-Khi độ tro của than tăng, lượng than tăng làm tăng chi phí nghiền than Tro

xỉ làm giảm tuổi thọ của thiết bị

*Thay đổi độ ẩm

-Khi than có độ ẩm cao làm nhiệt độ buồng lửa thấp, làm quá trình cháy mất

ổn định, lưu lượng khói lớn, nhiệt độ khói ra khỏi buồng đốt cao làm tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt, hiệu suất lò hơi giảm

-Độ ẩm của than cao gây ảnh hưởng xấu tới quá trình làm việc của máy nghiền than

Câu hỏi chương 3

Câu 1

-Phân biệt các chế độ khởi động và ngừng lò, nhiệm vụ của người vận hành khi trông coi và điều khiển chế độ lò hơi

TL

*Khởi động lò hơi phân thành 2 chế độ

-Khởi động trạng thái lạnh là khởi động lò hơi khi lò hơi không có áp suất, nhiệt độ lò hơi bằng nhiệt độ môi trường xung quanh, thường là khởi động các lò mới lắp, sau đại tu hoặc dự phòng lâu dài

-Khởi động trạng thái nóng là khởi động khi lò vẫn còn ở áp suất nào đó, nhiệt độ cao hơn nhiệt độ xung quanh

*Dừng lò hơi chia làm 2 chế độ

-Dừng lò bình thường là việc dừng lò theo kế hoạch kiểm tra, sửa chữa hoặc dừng theo điều hành của điều độ để đưa tổ máy về trạng thái dự phòng

-Dừng lò sự cố là dừng lò khi có sự cố Tùy theo mức độ nghiêm trọng, nếu phải ngừng lò ngay lập tức là dừng lò khẩn cấp, nếu sự cố không nghiêm trọng nhung để đảm bảo an toàn cho thiết bị cần ngừng lò 1 thời gian gọi là ngừng lò sự cố

*Nhiệm vụ của người vận hành khi trông coi và điều khiển lò hơi

-Đảm bảo nguyên tắc an toàn và hiệu quả kinh tế

-Không gây quá tải, đóng xỉ và vượt các thông số định mức

-Không gây sự cố, giảm tuổi thọ và hiệu suất của máy móc, thiết bị

-Thực hiện nghiêm túc các quy trình vận hành, hiểu biết sâu sắc về các quá trình biến đổi có ảnh hưởng đến hiệu quả kinh tế và độ bền của thiết bị

Câu 2

-Trình bày các công việc chuẩn bị trước khi khởi động lò ?

TL

-Nén nước để tra độ kín và khả năng chịu áp

+Cấp nước đã xử lý nén tới áp suất định mức , sau đó tiến hành kiểm tra các mối hàn ở dàn ống sinh hơi, ống góp, ống xuống… nếu có hiện tượng rò rỉ

dù nhỏ phai tiến hành hàn lại

-Kiểm tra trong lò hơi

+Xem xét bên trong bao hơi, xem xét mức cáu cặn, vị trí lắp đặt bộ phân ly hơi

+Kiểm tra độ dày của thành ống, chất lượng kim loại và chất lượng mối hàn -Kiểm tra bên ngoài lò hơi

+Xem xét buồng lửa, đường khói có tạp chất k; xem xét bề mặt đốt, bề mặt trao đổi nhiệt tránh bám bẩn, ăn mòn

+Xem xét vòi phun, đường cấp gió, vòi thổi bụi, đai cháy

+Kiểm tra độ kín của bộ sấy không khí, cửa xem lửa, không gian quanh tường lò

+Khởi động thử quạt gió, quạt khói; kiểm tra hoạt động của máy nghiền than, hệ thống thải tro xỉ

-Kiểm tra thiết bị bảo vệ

+Kiểm tra, thử nghiệm đồng hồ kiểm tra nhiệt, đặc biệt quan tâm đồng hồ theo dõi, điều chỉnh chế độ làm việc an toàn và kinh tế lò hơi

+Kiểm tra các van an toàn, bộ giảm ôn Bề mặt các bộ giảm ôn không có dầu, đường ống hệ thống bột than không tích tro, đường khói gió hoàn thiện -Kiểm tra biên bải tài liệu nghiệm thu, quyết định cho phép khởi động lò hơi Câu 3

-Những quy định gì nhằm đảm bảo an toàn cho bao hơi khi cấp nước vào lò Làm thế nào để bảo đảm nhiệt độ nước cấp trước khi vào bao hơi ?

TL

*Quy định đảm bảo an toàn cho bao hơi khi cấp nước vào lò

-Vách bao hơi: cần quan tâm tới tốc độ nước cấp để tránh tạo ứng suất nhiệt quá mức

-Sai lệch nhiệt độ tối đa cho phép giữa nước-vách-mặt trong-mặt ngoài-thành vách-kim loại đầu ống phải dưới 40 độ

-Khi khởi động lò ở trạng thái nguội cần nhiệt độ nước vào nhỏ hơn 90 độ -Nguồn nước thường dùng là nước trong bình khử khí thường có nhiệt độ lớn hơn 90 độ Biện pháp khắc phục là làm nguội nước trên đường dẫn tới bao hơi

*Biện pháp đảm bảo nhiệt độ nước cấp trước khi vào bao hơi là làm nguội nước trên đường dẫn tới bao hơi

-Dùng bơm nước công suất thấp, ống dẫn nước có tiết diện nhỏ để dòng chảy chậm và lưu lượng nhỏ

-Dẫn nước qua bộ hâm nước

-Kéo dài thời gian cấp nước, thời gian bơm cần kéo dài vừa phải tùy theo điều kiện thời tiết và chất lượng của thiết bị lò hơi

-Có thể dùng thêm quạt khói tiến hành làm mát bổ sung để hạ thấp thêm nhiệt độ dòng nước cấp

-Nước bị làm nguội 1 phần, nhiệt độ nước khi tới bao hơi và giai đoạn mới bơm chỉ còn 60-70 độ và sau đó sẽ nóng dần theo thời gian bơm

Câu 4

-Những quy định nhằm đảm bảo an toàn cho bao hơi khi đốt lửa khởi động lò? Kiểm tra đánh giá sự giãn nở đồng đều của các dàn ống như thế nào? TL

*Những quy định nhằm đảm bảo an toàn cho bao hơi khi đốt lửa khởi động lò

-Trong giai đoạn đầu khởi động, cần khống chế nghiêm ngặt tốc độ tăng áp suất, quá trình tăng áp phải tuân theo đúng đường cong áp suất Nếu phát hiện chênh nhiệt độ trên và dưới bao hơi quá lớn cần phải dừng tăng áp suất Biện pháp căn bản để khống chế tốc độ tăng áp suất là khống chế lượng nhiên liệu đốt

-Trong giai đoạn đầu khởi động, cần tiến hành xả định kỳ lò có tác dụng nhằm giảm sự chênh lệch giữa vách trên và vách dưới bao hơi

-Sự tăng áp suất trong giai đoạn đầu cần ổn định, cố gắng không để dao động

-Tăng xả ống góp dưới ở các dàn giãn nở chậm để tăng tốc độ tuần hoàn và

hệ số truyền nhiệt

-Áp dụng biện pháp dùng các vòi đốt đối xứng và dùng nhiều vòi đốt để duy trì cháy ổn định với lượng nhiên liệu nhỏ

*Cách kiểm tra sự giãn nở đồng đều của các dàn ống và biện pháp khắc phục -Quá trình giãn nở giữa các dàn ống phải tuyệt đối giống nhau nếu có sai khác là có vấn đề

-Có yếu tố cản trở quá trình giãn nở như kẹt khe dãn nở giữa các ống, dàn ống … sẽ gây cong vênh, trương phồng, đẩy bao hơi lên cao

-Thể hiện ở mức độ mỏi

Biện pháp khắc phục:

-Trong quá trình tăng áp sau khi nhóm lò, cần cho các vòi đốt làm việc đối xứng, tránh cho các dàn ống nhận nhiệt không đều mà giãn nở không đều -Ngoài ra, tăng cường xả nước ống góp dưới để xác lập tuần hoàn nước bình thường ở các dàn ống, để bảo vệ các dàn ống

+Trong quá trình đầu khởi động, cần tăng áp suất chậm

+Gia nhiệt nước trước khi đưa vào lò, tránh việc các dàn ống bị đốt nóng

Câu 5

-Tại sao chênh lệch nhiệt độ kim loại và hơi trong ống quá nhiệt lại lớn trong quá trình khởi động Người ta thông thổi bộ quá nhiệt bằng hơi nhằm mục đích gì ? Trình bày các biện pháp tiên tiến tận dụng nhiệt và nước ngưng của hơi xả

TL

*Nguyên nhân chênh lệch nhiệt độ kim loại và hơi trong ống quá nhiệt lại lớn trong quá trình khởi động

-Trong quá trình khởi động lò, dù nhiệt độ khói không cao nhưng nhiệt độ vách ống bộ quá nhiệt vẫn có thể nóng quá mức Đó là do khi khởi động, trong ống bộ quá nhiệt không có hơi đi qua hoặc có rất ít mà bộ quá nhiệt vẫn ở trạng thái đốt khô nên có sự chênh lệch nhiệt độ lớn

*Bộ quá nhiệt treo sẽ có vấn đề về nước ngưng đọng lại trong ống Nước đọng trong ống gây cản trở chuyển động của dòng hơi, gây quá nhiệt cục bộ làm nổ ống Để khắc phục hiện tượng này người ta dùng biện pháp thông thổi bộ quá nhiệt bằng hơi Dùng hơi ngoài hoặc hơi do lò sinh ra, tăng tốc

độ lưu lương hơi cao một chút Phần nhiệt và nước ngưng, hơi sau khi thông thổi có thể bị xả bỏ ( nếu lò nhỏ ), hoặc cố gắng tận thu nếu lò hơi lớn

Câu 6

-Trình bày đặc điểm cấp nước cho lò trong quá trình khởi động và các biện pháp đảm bảo an toàn cho bộ hâm ?

TL

*Đặc điểm cấp nước cho lò trong quá trình khởi động

-Nước cấp đưa bao hơi lấy từ các bình khử khí có nhiệt độ lớn hơn 90 độ, vì vậy trên đường tới bao hơi cần phải làm nguội chúng để thỏa mãn yêu cầu nhỏ hơn 90 độ trước khi vào bao hơi

-Trong giai đoạn đầu lượng hơi còn nhỏ, lò hơi chỉ cần cấp nước định kỳ Khi ngừng cấp nước, nước trong bộ hâm có thể sinh hơi cục bộ dẫn đến phân lớp hơi-nước trong các ống, phần vách ống tiếp xúc với hơi có thể bị đốt nóng quá mức Nhiệt độ nước khi cấp nước định kỳ có thay đổi, vách ống bộ hâm có thể xuất hiện các ứng suất nhiệt dao động gây các hư hỏng mỏi vào mùa đông không nên nhỏ hơn 4 tiếng, các mùa khác không nên nhỏ hơn 2-3 tiếng, giai đoạn đầu cần chậm hơn nữa

-Tốc độ nước cấp vào lò trước khi khởi động không được quá nhanh, nói chung

*Các biện pháp bảo vệ bộ hâm nước

-Phần lớn các lò hơi đều có đường tái tuần hoàn giữa bao hơi và bộ hâm nước Khi dừng cấp nước, mở van tái tuần hoàn trên đường tái tuần hoàn, do chênh lệch mật độ nước trong bộ hâm nước vafnuocws trong đường ống xuống, có 1 dòng nước lưu động trong bộ hâm nước làm mát ống của bộ hâm nước, nhiệt độ nước ra khỏi bộ hâm nước giảm nên giảm các dao động

về ứng suất nhiệt

-Khi cấp nước, cần đóng van tái tuần hoàn, nếu không nước cấp theo đường tái tuần hoàn đi thẳng lên bao hơi, bộ hâm nước mất nước làm mát Sau khi cấp nước xong, đồng thời với việc đóng van cấp nước cần mở lại van tái tuần hoàn

Câu 7

-Nêu đặc điểm làm việc và biện pháp bảo vệ bộ sấy không khí khi khởi động

lò ?

TL

*Đặc diểm làm việc của bộ sấy không khí

-Khi nhiệt độ vách của bộ sấy không khí thấp hơn nhiệt độ đọng sương của khói sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn thấp và tắc tro Hiện tượng ăn mòn nhiệt

độ thấp và tắc tro xảy ra rất nhanh trong thời gian khởi động đặc biệt vào mùa đông là do các nguyên nhân sau

+Nhiệt độ khói thải khi khởi động thấp, lượng khói nhỏ, nhiệt độ mặt ngoài

bộ sấy không khí thấp

+Lò hơi khởi động ở phụ tải 30% bằng dầu, hàm lượng S trong dầu cao làm tăng khả năng tạo axit ăn mòn

*Biện pháp bảo vệ bộ sấy không khí

-Thực hiện sấy sơ bộ bộ sấy không khí bằng hơi nước

-Dùng vật liệu có khả năng chịu ăn mòn để chế tạo bộ sấy không khí

-Tái tuần hoàn gió nóng từ sau bộ sấy không khí cấp 2 về đầu hút quạt gió -Nếu có hiện tượng nhiệt độ khói tăng vọt và xảy ra cháy trong đường khói phải lập tức dập lửa bằng nước phun

-Việc chạy quạt khói, thông thổi buồng lửa trước khi khởi động, kiểm tra tro bụi đọng trong bộ sấy là bắt buộc

-Với bộ sấy không khí kiểu quay, để bảo vệ do bị gia nhiệt dẫn đến hiện tượng giãn nở không đều, trước khi nhóm lò cần khởi động và cho quay bộ sấy

Câu 8

-Trình bày các quy định an toàn và các phương pháp sấy các đường ống dẫn hơi tới ống góp hơi chung

TL

*Các quy định an toàn khi sấy đường ống dẫn hơi

-Thời gian sấy, tốc độ sấy nâng nhiệt độ, áp suất theo quy trình khống chế tốc độ tăng nhiệt độ ở mức 1-1,5 độ/ph