đồ án thiết kế lò hơi

Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu được trong sự phát triển kinh tế của mỗi nước. Hiện nay ở nước ta cũng như hầu hết các nước khác trên thế giới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm tỷ lệ chủ yếu trong tổng lượng điện năng toàn quốc. Trong quá trình sản xuất điện năng, lò hơi là khâu quan trọng đầu tiên có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi. Nó là một thiết bị không thể thiếu được trong nhà máy nhiệt điện, lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác. Trong lĩnh vực công nghiệp, lò hơi được dùng để sản xuất hơi nước. Hơi nước dùng làm chất tải nhiệt trung gian trong các thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho sản phẩm.

LỜI NÓI ĐẦU

Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu đượctrong sự phát triển kinh tế của mỗi nước Hiện nay ở nước ta cũng như hầu hết các nước khác trên thế giới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm tỷ lệ chủ yếu trong tổng lượng điện năng toàn quốc

Trong quá trình sản xuất điện năng, lò hơi là khâu quan trọng đầu tiên có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu thành nhiệt năng của hơi

Nó là một thiết bị không thể thiếu được trong nhà máy nhiệt điện, lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác

Trong lĩnh vực công nghiệp, lò hơi được dùng để sản xuất hơi nước Hơinước dùng làm chất tải nhiệt trung gian trong các thiết bị trao đổi nhiệt để gia

Trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót, em kính mong sựđóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy cô giáo, em xin chân thành cảm ơn!

Sinh viên thực hiện:

NHIỆM VỤ THIẾT KẾ

TÍNH TOÁN CHẾ TẠO LÒ HƠI

1 Sản lượng hơi định mức: D = 50 t/h

2 Áp suất ở đầu ra của hơi của bộ quá nhiệt: pqn = 6.4Mpa = 64 bar

3.Nhiệt độ của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt: tqn = 445oC

0,7

8 0,7 0,4 0,06Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu: Qtlv = 40,28 MJ/kg = 40280 kJ/kg

Tra bảng 2.5/22 [II] ⇒ dầu S (FO) còn gọi là dầu nặng hay dầu mazut

Chọn các thông số như sau:

6.Nhiệt độ không khí lạnh: tkkl = 30oC (trang 22 [II])

7.Nhiệt độ không khí nóng: tkkn = 150oC

8.Nhiệt độ khói thải: θkht = 120oC

Chương 1: Nhiệm vụ thiết kế và phương pháp tính

1.1 Nhiệm vụ thiết kế

Thiết kế lò hơi với các thông số:

Sản lượng hơi quá nhiệt D=50 t/h

Áp suất hơi quá nhiệt: pqn=6,4 Mpa = 64 bar

Nhiệt độ hơi quá nhiệt: tqn= 4450C

Nhiệt độ nước cấp vào lò hơi: tnc=1800C

Nhiên liệu được dùng:

1. Chọn phương án lò hơi, xác định sơ bộ dạng lò hơi

2. Tính toán thể tích, entanpi của sản phẩm cháy, không khí lạnh và không khí nóng Lập thành bảng hoặc thành đồ thị I-t

3. Tính cân bằng nhiệt cho lò và tính lượng tiêu hao nhiên liệu

4. Tính toán nhiệt buồng lửa

5. Tính dãy festoon

6. Phân bố nhiệt giữa các cấp của bộ quá nhiệt

7. Phân bố nhiệt giữa các bề mặt đốt đối lưu và lập cân bằng nhiệt toàn lò

8. Tính bộ quá nhiệt

9. Tính bộ hâm nước và bộ sấy không khí

1.3 Xác định sơ bộ dạng lò hơi

1.3.1 Chọn phương pháp đốt và cấu trúc buồng lửa:

Do nhiên liệu được sử dụng là dầu nên chọn loại buồng lửa phun Lò hơi

bố trí theo kiểu chữ Л Ở loại này các thiết bị nặng như: quạt gió, bộ khử bụi, ống khói được đặt ở vị trí thấp nhất

1.3.2 Chọn dạng cấu trúc của các bộ phận khác của lò hơi

1.3.2.1 Dạng cấu trúc của feston: Kích thước cụ thể của pheston sẻ được xác

định cụ thể sau khi xác định cụ thể cấu tạo của buồng lửa và các cụm ốngxung quanh nó

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa (trước pheston) được chọn theo mục1.3.2

1.3.2.2 Dạng cấu trúc của bộ quá nhiệt: Chọn phương án sử dụng bộ quá nhiệt

đối lưu do tqn=445oC

1.3.2.3 Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí: Do buồng lửa đốt dầu nhiên

liệu dể cháy nên nhiệt độ không khí nóng không cần cao lắm, chọ khoảng

BHN nhận nhiệt lượng nhiều hơn nước có thể chảy phía trong làm mátcác ống nên đặt trước BSKK (ở vùng khói có nhiệt độ cao hơn)

1.3.2.4 Đáy buồng lửa: Do đốt nhiên liệu lỏng nên ta chọn đáy buồng lửa có

dạng đáy bằng

1.3.3 Nhiệt độ khói và không khí:

1.3.3.1 Nhiệt độ khói thoát ra khỏi lò(θ th ): Là nhiệt độ khói ra khỏi BSKK tra

bảng 1.1 [I] với nhiên liệu rẻ tiền, chọn θth = 120oC nhờ đó nếu sau này

sử dụng nhiên liệu đắt tiền, chất lượng cao hơn vần hoạt động tốt

1.3.3.2 Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa (θ” th ): Là nhiệt độ khói trước cụm

feston Chọn theo phân tích kinh tế kỹ thuật ( không lớn hơn 1150oC).Tuy nhiên, khi đốt mazut, xuất phát từ tỉ lệ tối ưu giữa trao đổi nhiệt bức

xạ và trao đổi nhiệt đối lưu ( tài liệu I/55), ta chọn θ”th=1200 oC

1.3.3.3 Nhiệt độ không khí nóng: được lựa chọn dựa trên loại nhiên liệu,

phương pháp đốt và phương pháp thải xỉ

Do buồng lửa đốt dầu nhiên liệu dễ cháy nên nhiệt độ không khí nóngkhông cần cao lắm, chọn khoảng từ 150-200 oC Ta chọn tkkn=150 oC

Sơ đồ cấu tạo tổng thể của lò hơi:

Chương II: TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN LIỆU

Theo 18[1] Ta có : rH2O = V0 H2O/VK =1,37/12,47=0,111

-phân thể tích các khí : rk= rRO2+ rH2O=0,242

2.2.2.4 Nồng độ tro bay theo khói :

Hệ số không khí thừa từng nơi trong buồng lửa được xác định bằng cách cộng

hệ số không khí thừa của buồng lửa với hệ số không khí lọt vào các bộ phậnđang khảo sát, được tính như sau: α’' = α’ + ∆ α

Tra bảng 1/PL2[1], ta xác định được hệ số không khí lọt của các phần tử của lònhư sau:

Lượng k.khí lọt vào buồng lửa, Δαbl=0,1

Lượng k.khí lọt vào cụm feston, Δαft=0

Lượng k.khí lọt vào bộ quá nhiệt, Δαqn=0,03

Lượng k.khí lọt vào bộ hâm nước, Δαhn=0,08

Lượng k.khí lọt vào bộ sấy không khí, Δαskk=0,06

Lượng k.khí lọt vào hệ thống nghiền than, Δαng=0,1

Lượng k.khí lọt vào bộ khử bụi, Δαkb=0,1

Bảng hệ số không khí thừa ( bảng 2.1/t19 [1]):

STT Tên bề mặt đốt Lượng lọt

∆α

HSKKTcửa vào

α’

HSKKTcửa vào

Ta có bảng đặc tính sản phẩm cháy (B2.3/T21[1]):

T

T Tên đại lượng

Ký hiệ u

Công thức tính Đơn vị

BL&

festo n

BQ N2

BQ N1

BH N2

BSK K2

BH N1

BSK K1

Khói thải

1.69

2.547

1.39

1.412

12.469

12.787

13.1

13.955

14.591

14.5916

8 Phân thể tích của các khí rn rH2O + rRO2 0.242 0.237 0.231 0 0 0.218 0.209 0.209

9 Nồng độ tro μtr 10.Alv.ab/VK g/m3

2.3.Tính entanpi của không khí và khói:

Entanpi của không khí lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy:

Io kk = V 0 kk(Cpθ)kk ,[kJ/kg]

trong đó: V0 kk – thể tích không khí lý thuyết, m 3tc/kg

Cp – nhiệt dung riêng của không khí, kJ/m3tcđộ

o O H RO RO

o kk

o K

K = + α − + = + α −

Bảng nhiệt dung riêng của các chất:

Nhiệt dung riêng của các chất khí

800 1666.27

2

1094.048

1338.512

1106.144

1528.308

1255.221

3127.831

10408.794

1922.888

1560.581

3995.066

12926.165

2636.279

19557.51

1200 2729.71

2

1694.208

2127.672

1716.864

4452.16 14212.71

1

2917.038

21581.909

1300 3019.56

2

1849.783

2337.452

1875.549

4924.906

15517.83 3204.64

7

23647.383

1400 3319.00

8

2007.572

2552.228

2036.636

5413.302

16841.522

3499.105

25753.929

27901.549

1600 3946.68

8

2329.792

2996.768

2366.016

6437.048

19544.625

4108.569

30090.242

1700 4274.92

2

2494.223

3226.532

2534.309

6972.398

20924.037

4423.575

32320.01

1800 4612.75

2

2660.868

3461.292

2705.004

7523.399

22322.022

4745.431

34590.852

1900 4960.17

8

2829.727

3701.048

2878.101

8090.05 23738.58 5074.13

7

36902.767

2000 5317.2 3000.8 3945.8 3053.6 8672.35

3

25173.711

5409.692

39255.756

2100 5683.81

8

3174.087

4195.548

3231.501

9270.307

26627.416

5752.096

41649.819

2200 6060.03

2

3349.588

4450.292

3411.804

9883.912

28099.694

6101.35 44084.95

6

Bảng 2.5: Entanpi của sản phẩm cháy:

BẢNG 2.5: ENTANPI CỦA SẢN PHẨM CHÁY

CHƯƠNG III CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI

3.1 Xác định lượng nhiệt đưa vào lò

Lượng nhiệt đưa vào lò hơi được tính cho 1 kg nhiên liệu rắn hoặc tính cho 1 m3

tc nhiên liệu khí

Phương trình tổng quát của cân bằng nhiệt lò hơi có dạng:

Qđv = Q1 + Q2 + Q3 + Q4 + Q5 + Q6 , kJ/kg

Với : Q1 – lượng nhiệt hữu ích cấp cho lò để sản xuất hơi, kJ/kg

Q2 – tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài lò hơi , kJ/kg

Q3 – lượng nhiệt tổn thất do cháy không hoàn toàn về hóa học, kJ/kg Q4 – lượng nhiệt tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ học, kJ/kg Q5 – lượng nhiệt tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh lò hơi,kJ/kg

Q6 – lượng nhiệt tổn thất do xỉ mang ra ngoài, kJ/kg

Gọi Qđv là lượng nhiệt đưa vào lò và được tính theo công thức sau:

Qđv = Qt lv + Q ng kk + inl + Qph - Qcacb ,[kJ/kg]

Với: Qt lv – nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu,kJ/kg

inl – nhiệt vật lý của nhiên liệu đưa vào lò, kJ/kg.Qnl rất bé nên ta bỏ qua

Qng kk – nhiệt do không khí mang vào, chỉ tính khi không khí được sấy nóng trước bằng nguồn nhiệt bên ngoài lò.Ở đây không khí được sấy bằng khói

Đối với dầu mazut, ta có thể tính nhiệt lượng đưa vào theo công thức:

3.2 Các tổn thất nhiệt của lò hơi

3.2.1 Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài Q 2 kJ/kg

* Xác định entanpi khói thải:

Ith – entanpi của khói thải, kJ/kg với θth=1200C Dựa vào bảng 2.5 ta tính gần đúng bằng phương pháp nội suy:Ith = 2392,912 kJ/kg

* Xác định entanpi không khí lạnh đưa vào lò hơi:

4 2

(2392,912 1,3.410, 71).(100 0,5)

4,57040479

3.2.2 Lượng nhiệt tổn thất do cháy không hoàn toàn về hóa học Q 3 , kJ/kg

Với lò buồng lửa phun đốt dầu, ta tra giá trị q3 theo bảng 6/178 [1], lò có công suất bé hơn thì tổn thất lớn hơn, do đó ta chọn q3=2

3.2.3 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về măt cơ học Q 4 kJ/kg

Khi đốt nhiên liệu lỏng ta chọn q 4 =0,5.

3.2.4 Tổn thất nhiệt ra môi trường xung quanh Q 5 kJ/kg

q5 được xác định theo đồ thị q5 = f(D) hình 3-1 trang 34 TL [1], với D = 50 t/h tađược q5 = 1%

3.2.5 Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài Q 6

q 6 =0 do đốt nhiên liệu lỏng ( Vì đây là lò đốt dầu nên coi như không có xỉ ).

3.3 Nhiệt lượng sử dụng hữu ích trong thiết bị lò hơi:

Ta có thể tính đơn giản theo công thức:

Qhi= Dqn(iqn-inc)

Trong đó:

iqn có thể tra trên trang

http://www.peacesoftware.de/einigewerte/wasser_dampf_e.html với áp suất 64 bar và nhiệt độ bằng 445oC có giá trị bằng 3284,62 kJ/kg

Inc tra trên trang http://www.peacesoftware.de/einigewerte/wasser_dampf_e.html

với nhiệt độ đã cho bằng 180oC và áp suất bằng 64 bar có giá trị bằng 765,94 kJ/kg

vậy: Qhi=50000.(3284,62-765,94)= 125934000 kJ/h=34981.67 kJ/s

3.4 Hiệu suất của lò hơi và lượng tiêu hao nhiên liệu

3.4.1 hiệu suất nhiệt lò hơi

Ta có: tổng các tổn thất trong lò hơi:

CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ BUỒNG LỬA 4.1 Xác định kích thước hình học của buồng lửa

Nhiệm vụ tính nhiệt của buồng lửa là xác định lượng nhiệt hấp thụ trong buồnglửa, diện tích bề mặt các dàn ống hấp thụ nhiệt bằng bức xạ và thể tích buồnglửa đảm bảo làm giảm được nhiệt độ của sản phẩm cháy đến giá trị quy định

4.1.1 Thể tích buồng lửa V bl [m 3 ].

Thể tích buồng lửa được giới hạn bởi mặt phẳng đi qua trục của các ống sinh hơiđặt xung quanh tường và trần buồng lửa, bề mặt (mặt phẳng) đi qua trục của dãyống thứ nhất của feston hoặc mành ống, mặt phẳng nằm ngang tách 1 nửa chiềucao của phểu tro lạnh, hoặc mặt phẳng đáy buồng lửa ( ở buồng lửa thải ra xỉlỏng, buồng lửa đốt dầu và nhiên liệu khí)

Thiết kế buồng lửa phải đảm bảo sao cho quá trình cháy diễn ra tốt và cháy kiệtnhiên liệu với hệ số không khí thừa nhỏ nhất

Khi bề mặt hấp thụ nhiệt bằng bức xạ trong buồng lửa quá bé thì nhiệt khóithải ra khỏi buồng lửa sẽ lớn Nếu nhiệt độ này lớn hơn nhiệt độ nóng chảy củatro thì tro sẻ chảy lỏng và bám lại trên các ống trao đổi nhiệt Nhưng đối với lòđốt dầu thì nồng độ tro bay trong khói rất thấp.Tuy nhiên tỷ lệ hấp thụ nhiệt củabuồng lửa hay bề mặt hấp thụ nhiệt của buồng lửa là phải chọn thỏa đáng

Khi kích thước của buồng lửa lớn thì chi phí xây dựng lớn do phải tăng chiphí cho bảo ôn, khung lò ,ống trao đổi nhiệt.Vì vậy để giảm giá thành của buồnglửa thì phải giảm thể tích của buồng lửa tới mức tối thiểu tức là phải chọn qv ởmức cho phép Nhưng nếu qv quá lớn thì q3 và q4 sẽ tăng dần lên.Vì vậy khi chọn

qv phải dựa vào chỉ tiêu kinh tế và phải đảm bảo đúng kỹ thuật

Xác định thể tích buồng lửa thì trước hết ta phải xác định nhiệt thế thể tích củabuồng lửa

bl

lv t tt v

×

=

lv t tt bl

×

=

Q t lv : nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu.

Trong đó nhiệt thế thể tích của buồng lửa được chọn theo dạng buồng lửa, ở đây buồng lửa đốt dầu nên chọn q v =290 kw/m 3

Vậy:

3

0,94 40280

130,56 290

B ×

, m2Theo Bảng 4-1b, Chọn nhiệt thế tiết diện ngang buồng lửa qftt =8000 kW/m2

 Do D<950T/h nên qftt =(0.7 ÷ 0.9) qf =0.7x8000=5600kW/m2

Vậy fbl = 0,94.40280/5600= 6,8m2

4.1.3 kích thước buồng lửa.

4.1.3.1 Chiều sâu buồng lửa b:

Chiều sâu phải đảm bảo chiều sâu tối thiểu để ngọn lửa không đập vào tường đóidiện

Khi đốt dầu mazut, ta lấy b = (5÷7)Dv, trong đó Dv là đường kính lỗ đặt vòi phuntrên tường buồng lửa

Theo bảng 4.2/42 [I], với công suất định mức của lò hơi Dđm = 50 t/h, ta có Dv =

800 mm Nhưng đối với vòi phun khí – mazut, Dv giảm 1,3 – 1,4 lần Do đó Dv=600 mm Vậy chiều sâu buồng lửa là: b=6,67.600=4000mm=4m

4.1.3.2 Chiều rộng của buồng lửa a:

Từ tiết diện ngang và chiều sâu của buồng lửa, ta xác định được chiều rộngbuồng lửa: a=fbl/b=6,8/4=1,455= 1,7 m2

Tuy nhiên do yêu cầu về bố trí vòi phun ở tường trước ( 4 vòi phun/2 tầng ) cáchnhau 1,2m và cách tường buồng lửa 1,2 m nên ta chọn chiều rộng buồng lửa là3,6m.

4.1.3.3 Xác định chiều cao buồng lửa:

Chiều cao buồng lửa được lựa chọn trên cơ sở đảm bảo chiều dài ngọn lửa để

cho nhiên liệu cháy kiệt trước khi ra khỏi buồng lửa Chiều dài ngọn lửa tạo nêntrong quá trình cháy tùy thuộc vào nhiên liệu đốt, phương pháp đốt và công suất

Vậy hbl=10m

4.1.4 Cách bố trí vòi phun trên tường buồng lửa.

Công suất mỗi vòi phun madut có thể dao động trong khoảng 1,0÷2,5 t/h, mà lượng nhiên liệu tiêu thụ tính được là : Bt = 3384 kg/h nên ta chọn số vòi phun là

4 vòi phun tròn, với công suất mỗi vòi phun 1 t/h Do số vòi phun nhỏ( <6 vòi phun) nên ta bố trí 4 vòi phun ở tường trước, 2 tầng

Đặc điểm bố trí vòi phun:

4.1.4.1 Phần dưới của buồng lửa: Khi đốt khí thiên nhiên và mazut phần dưới

của buồng lửa được làm dưới dạng đáy hơi nghiêng (hay nằm ngang) không có

lỗ tháo xỉ.

4.1.4.2 Chiều cao cửa khói ra ở tường sau của buồng lửa: Chiều cao khói ra

lấy bằng hoặc nhỏ hơn một ít so với chiều sâu buồng lửa (b = 4m):

h rb = 3 m Chiều cao của mành ống đặt đứng có kể đến độ nghiêng của mặt dưới đường

sau buồng lửa:

,

lv

tt t v

B Q

m q

Thể tích phần lăng trụ của buồng lửa:

Vltr = Vbltt - Vpl- Vvt

lăng trụ của buồng Chiều cao phần lửa được xác định theo thể tích và tiết diệnngang của lăng trụ:

148,5

10 4.3,6

ltr ltr

V h

a b

Tổng diện tích các tường buồng lửa(không có dàn ống đặt trong giữa buồng lửa

để nhận nhiệt cả hai phía của ống):

4.2. Các đặc tính nhiệt của buồng lửa.

Lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa: ( T53-[1]):

Trong đó : Qlv t – nhiệt trị làm việc thấp của nhiên liệu

Qng kk – nhiệt do không khí được sấy sơ bộ bằng nguồn nhiệt bên ngoài

lò Ở đây sấy bằng khói của chính lò nên : Qkkng = 0

rIktth – nhiệt do khói thải tuần hoàn từ đuôi lò về buồng lửa ; Qth = 0

Qkkn – nhiệt do không khí mang vào buồng lửa

Qkkn = (αbl - ∆αbl - ∆αng)V 0 kk(Ct)kkn + (∆αbl + ∆αng) V 0 kk(Ct)kkl

Với ∆αbl là hệ số lọt không khí lạnh vào buồng lửa Ta lấy ∆αbl=0

∆αng Là hệ số lọt không khí lạnh vào hệ thống nghiền than.Do không có hệthống nghiền than nên ∆αng = 0

, 013 2 5

, 0 100

0 5 , 0 2 100

θa - nhiệt độ cháy lý thuyết:

Được tính theo Qbl Theo bảng (1-3) bằng phương pháp nội suy ta được

θa = 2000 + (2100-2000) x = 2093,08 oC

⇒ Ta = 2093,08 + 273 = 2366,08 K

Entanpi của khói ở đầu ra buồng lửa Do lò đốt dầu và có công suất tương đối nhỏ nên lấy θ” bl = 1200 Theo bảng (1-3), được giá trị như sau: I”bl = 21581,909 kJ/kg

φ - hệ số bảo ôn:

989 , 0 1 93 , 91

1 1

−

=

q

q lo

η ϕ

Lượng nhiệt trao đổi bức xạ trong buồng lửa :

Qbx = ϕ(Qbl – I” bl) = 0,989.(41484,09 – 21581,909) = 19683,26 kJ/kg.

4.3 TÍNH TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG BUỒNG LỬA 1 BUỒNG

Vậy diện tích tường buồng lửa là: F=2 Fb+ Fs+ Ft=40.2+25,2+36=141 m2

Đặc tính của dàn ống sinh hơi:

Ống sinh hơi được làm từ thép cacbon chất lượng cao, là ống trơn Đườngkính ngoài của ống d = (40÷63) mm , chọn d = 50 mm

Bước ống của dàn ống sinh hơi ảnh hưởng đến khả năng bảo vệ tường lò

và đảm bảo quá trình cháy ổn định

Bảng 4: ĐẶC TÍNH DÀN ỐNG SINH HƠI

ST

Kíhiệu

Đơn

vị Công thức

Tườngtrước

Tườngsau Bên

Pheston

1 Đường kính ngoàicủa ống d mm Chọn 50 50 50 50

Xác định hệ số phân bố không đồng đều theo chiều cao buồng lửa M:

Hệ số M kể đến đặc tính của trường nhiệt độ trong buồng lửa , đối với buồng lửaphun giá trị tối đa của M lấy không lớn hơn 0,5

Dầu Mazut: M= 0.54 – 0.20

Khoảng cách từ đáy buồng lửa đến trục vòi phun

Khoảng cách từ đáy buồng lửa đến cửa ra buồng lửa

Ta lấy: hvp=1,5

= 0,1875

chọn M = 0,54 – 0,2x0,2 = 0,5 thỏa mãn yêu cầu

4.3.2 Hệ số bám bẩn quy ước của bề mặt truyền nhiệt ( bề mặt đốt):

Hệ số bám bẩn quy ước của bề mặt truyền nhiệt đặc trưng cho phần nhiệt lượng

do môi trường hấp thu so với nhiệt lượng truyền lên bề mặt dàn ống

nl bl

a a

a

a

ψ

) 1

( −

+

=

a bl – độ đen buồng lửa phụ thuộc vào độ đen ngọn lửa

do đốt nhiên liệu khí nên độ đen của ngọn lửa xác định theo công thức sau :

ks s

Kmh – hệ số làm yếu bức xạ bởi các hạt mồ hóng hình thành trong ngọn lửa khiđốt khí và mazut :

Với buồng lửa đốt dầu và qv < 400kw/m3 thì m = 0,55

⇒ độ đen của ngọn lửa : anl = 0,55 0,796 + (1-0,55).0,285 = 0,566

ψtb - hệ số sử dụng nhiệt hữu ích trung bình của dàn ống

ψ =

ξ χ

nl bl

nl nl tb

a a

Ta kiểm tra lại nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa:

VC tb - tỷ nhiệt (entanpi) trung bình của sản phẩm cháy

tb t bl a

t k tb o

T

F a T M

BV C C

θ

ψ φ

Do θ”bl lệch không quá 1000C so với giả thiết nên không cần tính lại

Vậy nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa là θ”bl=1294,355 0C khi đó entanpi I”bl24521,107 kJ/kg

Vậy Qbx = ϕ(Qbl – I” bl) = 0,989 x (41484,09 – 24521,107) = 16776,4 kJ/kg.

CHƯƠNG 5: TÍNH NHIỆT VÀ KẾT CẤU CÁC BỀ MẶT TRUYỀN

NHIỆT CỦA LÒ HƠI 5.1 THỨ TỰ TÍNH TOÁN NHIỆT CHO TỪNG BỀ MẶT ĐỐT:

-phân phối lượng nhiệt hấp thu cho các bề mặt truyền nhiệt.

-Tính toán các dàn ống bố trí trong buồng lửa

-Tính toán bộ quá nhiệt kiểu mành

-Tính feston, cụm ống treo ( cụm ống lò)

-Tính bộ quá nhiệt đối lưu

-Đặc điểm tính bộ quá nhiệt trung gian

-Tính bộ hâm nước

-Tính bộ sấy không khí

- Cân bằng nhiệt cho các bề mặt truyền nhiệt của lò hơi

-Tính toán hệ số truyền nhiệt

-Tính toán hệ số tỏa nhiệt đối lưu bức xạ

-Các hệ số bám bẩn, hiệu quả nhiệt, sử dụng của các bề mặt đốt của lò hơi

-Tính độ chênh lệch nhiệt độ trong các bề mặt đốt

5.2 NHỮNG CHỈ DẪN CHUNG VỀ TÍNH TOÁN CÁC BỀ MẶT NHẬN NHIỆT CỦA LÒ HƠI:

5.2.1 Các phương trình cơ bản cho các bề mặt truyền nhiệt

5.2.1.1 Phương trình truyền nhiệt trong các bề mặt đối lưu được biểu thị:

, /

- độ chênh lệch nhiệt độ trung bình

H- diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt tính toán, m2

5.2.1.2 Phương trình cân bằng nhiệt:

Phương trình cân bằng nhiệt dựa trên cơ sở nhiệt lượng do khói truyền đi cânbằng với lượng nhiệt do hơi nước hoặc không khí nhận được

- Nhiệt lượng khói truyền đi được xác định bằng công thức:

5.2.2 Nhiệt lượng do môi chất ( hơi, nước, không khí ) nhận được:

- đối với bộ quá nhiệt đối lưu và nửa bức xạ:

Với Qbx là lượng nhiệt nhận được từ buồng lửa

- Đối với bộ quá nhiệt, bộ hâm nước nằm trong đường khói đối lưu:

( ' "), /

D

Q= i i− kJ kg

Trong đó D là lưu lượng hơi đi qua

- Đối với bộ sấy không khí:

- entanpi không khí lí thuyết ở đầu ra và đầu vào bộ sấy không khí

- Xác định Qbx của bộ quá nhiệt nửa bức xạ và cụm ống feston