Đồ Án Lò Hơi: Thiết Kế Lò Hơi

B trí b hâm n ố ộ ướ c và b s y không khí ộ ấ Do công suất lò hơi lớn và đốt than bột đòi hỏi nhiệt độ không khí nóng cao nên bố trí bộ hâm nước hai cấp kiểu ống thép trơn và bộ sấy khô

L i nói đ u ờ ầ

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 thiết bị quan

trọng có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu

thành nhiệt năng 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.

Ở nước ta hiện nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và

trung áp, vì thế việc nghiên cứu đưa các lò cao áp vào sử dụng

là rất cần thiết.

Trong kỳ học này, em được giao nhiệm vụ thiết kế lò hơi

đốt than sản lượng 200 tấn/h Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của

thầy giáo Th.S Nguyễn Duy Thiện cùng với việc nghiên cứu

các tài liệu khác, em đã hoàn thành bản thiết kế này.

Trong quá trình thiết kế không tránh khỏi những sai sót, em

kính mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy cô giáo

Em xin chân thành cảm ơn.

Sinh viên thiết kế

Vũ Huy Hoàng

Mục lục

Lời nói đầu 1

CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI 5

CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LÒ HƠI 6

Xác Định Cấu Trúc Lò Hơi 6

1 Chọn phương pháp đốt và cấu trúc buồng lửa 6

2 Chọn dạng cấu trúc của các bộ phận khác của lò hơi 6

a Dạng cấu trúc của Pheston 6

b Dạng cấu trúc bộ quá nhiệt 6

c Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí 6

d Đáy buồng lửa 6

3 Nhiệt độ khói và không khí 6

a Nhiệt độ khói thoát ra khỏi lò θ th 6

b Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa 7

c Nhiệt độ không khí nóng 7

CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY CỦA NHIÊN LIỆU 9

I Tính thể tích không khí lý thuyết 9

II Tính thể tích sản phẩm cháy 9

1 Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết 9

2.Xác định hệ số không khí thừa 10

3 thể tích thực tế của sản phẩm cháy……….

………10

4.Bảng đăc tính thể tích của không khí…….

……….11

III Tính entanpi của không khí và khói 12

CHƯƠNG IV: CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI 16

I Lượng nhiên liệu đưa vào 16

II Xác định các tổn thất nhiệt lò hơi 16

1 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học 16

2 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ học 16

3 Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài 17

4 Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh 17

5 Tổn thất do thải xỉ mang ra ngoài 17

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 2

III Tính lượng nhiệt sử dụng hữu ích: 17

IV Hiệu suất lò hơi và lượng tiêu hao nhiên liệu 18

1 Hiệu suất nhiệt lò hơi 18

2 Lượng tiêu hao nhiên liệu 18

3 Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán của lò 18

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ BUỒNG LỬA 19

I Xác định kích thước hình học của buồng lửa 19

1 Xác định thể tích buồng lửa 19

2 Xác định chiều cao buồng lửa 19

3 Xác định kích thước các cạnh của tiết diện ngang buồng lửa 19

4 Chọn loại, số lượng vòi phun và cách bố trí 19

5.Đáy buồng lửa………

……… 20

II Chọn tốc độ gió cấp 1 và gió cấp 2 20

III.Tính nhiệt buồng lửa 20

1 Kiểm tra chiều dài ngọn lửa 20

2 Xác đinh thể tích buồng lửa 20

a, Diện tích tường bên F b 23

b, Diện tích tường sau F s 23

c, Diện tích tường trước F t 23

d, Diện tích toàn bộ buồng lửa 23

e, Thể tích buồng lửa V 23

3 Dàn ống sinh hơi 23

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ DÃY PHESTON 29

I Đặc tính cấu tạo 29

II Tính nhiệt dãy pheston 30

CHƯƠNG VII: PHÂN PHỐI NHIỆT LƯỢNG CHO CÁC BỀ MẶT ĐỐT 36

1 Tổng lượng nhiệt hấp thụ hữu ích của lò 36

2 Tổng lượng nhiệt hấp thụ bức xạ của dãy pheston 36

4 Lượng nhiệt hấp thu bằng bức xạ từ buồng lửa của bộ quá nhiệt cấp II 36

5 Lượng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ của dàn ống sinh hơi 36

6 Lượng nhiệt hấp thu bằng đối lưu của bộ quá nhiệt 37

7 Tổng lượng nhiệt hấp thụ của bộ hâm nước 37

8.Độ sôi bộ hâm nước 37

10 Xác định lượng nhiệt hấp thụ bộ hâm nước cấp I và cấp II 37

a, Nhiệt độ không khí đầu ra của bộ sấy không khí cấp I 37

b, Nhiệt độ nước đầu vào của bộ hâm nước cấp II 37

c, Nhiệt độ khói trước bộ sấy không khí cấp II không quá 530÷550 0 C 37

11 Nhiệt lượng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp I 38

12 Nhiệt lượng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp II 38

13 Nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt 38

a, Nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt cấp I 38

b, Nhiệt độ khói sau bộ hâm nước cấp II 38

c, Nhiệt độ khói sau bộ sấy không khí cấp II 38

d, Nhiệt độ khói sau bộ hâm nước cấp I 38

e.Nhiệt độ khói sau bộ sấy không khí cấp I 39

CHƯƠNG VIII: THIẾT KẾ BỘ QUÁ NHIỆT 40

I Thiết kế bộ quá nhiệt cấp II 42

Bảng 10: Bảng tính nhiệt BQN cấp II 45

CHƯƠNG IX : THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤP II 57

Bảng 13: Bảng các kích thước kết cấu của BHNcấp II 59

Bảng 14: tính nhiệt của BHNcấp II 60

CHƯƠNG X : THIẾT KẾ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ CẤP II 62

Bảng 15: Các kích thước kết cấu của BSKK cấp II 64

Bảng 16: Tính nhiệt BSKK cấp II 65

CHƯƠNG XI: THIẾT KẾ BỘ HÂM NƯỚC CẤP I 67

Bảng 17: Các kích thước kết cấu của BHN cấp I 68

Bảng 18: Tính nhiệt BHN cấp I 69

CHƯƠNG XII : THIẾT KẾ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ CẤP I 71

Bảng 19: Bảng kích thước của BSKK cấp I 72

Bảng 20: Tính nhiệt BSKK cấp I 74

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 4

CHƯƠNG I: NHIỆM VỤ THIẾT KẾ TÍNH TOÁN

NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI

1 Sản lượng hơi định mức của lò hơi D = 300 tấn/h

CHƯƠNG II:XÁC ĐỊNH SƠ BỘ DẠNG LÒ HƠI

Xác Định Cấu Trúc Lò Hơi

1 Chọn phương pháp đốt và cấu trúc buồng lửa

Dựa vào công suất của lò hơi là 200 tấn/h và sử dụng nhiên liệu rắn là than

antraxit nên sử dụng lò hơi buồng lửa phun

Độ tro không cao và lượng chất bốc cũng không quá thấp nên chọn

phương pháp thải xỉ khô Mặt khác giảm được tổn thất nhiệt khi thải xỉ nên

tăng hiệu suất nhiệt của lò hơi

Chọn lò hơi bố trí theo kiểu chữ π vì đây là loại lò hơi phổ biến nhất hiện

nay Ở loại này các thiết bị có khối lượng lớn như: quạt khói, quạt gió, bộ khử

bụi, ống khói đều đặt ở vị trí thấp nhất

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

a Dạng cấu trúc của Pheston

Kích thước cụ thể của pheston sẽ được xác định sau khi đã xác định cụ

thể cấu tạo của buồng lửa và các cụm ống xung quanh nó

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa (trước cụm pheston) được chọn nhỏ

hơn

b Dạng cấu trúc bộ quá nhiệt

Chọn phương án sử dụng 2 bộ quá nhiệt đối lưu đặt liền nhau theo thứ tự:

bộ quá nhiệt cấp 2, bộ quá nhiệt cấp 1 (theo đường khói đi ra), không sử dụng

bộ quá nhiệt trung gian

c B trí b hâm n ố ộ ướ c và b s y không khí ộ ấ

Do công suất lò hơi lớn và đốt than bột đòi hỏi nhiệt độ không khí nóng

cao nên bố trí bộ hâm nước hai cấp kiểu ống thép trơn và bộ sấy không khí hai

cấp kiểu ống thép trơn đăt xen kẽ nhau theo thứ tự: bộ hâm nước cấp 2, bộ sấy

không khí cấp 2, bộ hâm nước cấp 1 và bộ sấy không khí cấp 1 (theo chiều

đường khói đi ra)

d Đáy buồng lửa

Dùng buồng đốt than thải xỉ khô nên đáy làm lạnh tro có dạng hình phễu,

cạnh bên nghiêng so với mặt phẳng ngang một góc bằng 550, kích thước đáy

phễu 9x1 m

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 6

3 Nhi t đ khói và không khí ệ ộ

a Nhi t đ khói thoát ra kh i lò ệ ộ ỏ θ th

Chọn nhiệt độ khói ra khỏi lò là: th=130 0C

b Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa

Chọn nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa khoảng 10500C

c Nhiệt độ không khí nóng

Buồng lửa phun đốt than antraxit và thải xỉ khô với hệ thống nghiền than kiểu

kín, nên dùng không khí nóng làm môi chất sấy có nhiệt độ 300-3500C

Sơ đồ cấu tạo tổng thể của lò hơi

II

I

Chú thích:

3-Bộ quá nhiệt cấp II 10-Dàn ống sinh hơi

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 8

4-Bộ giảm ôn 11-Vòi phun

6-Bộ hâm nước cấpII 13-Phần đáy thải xỉ

7-Bộ sấy không khí cấp II 14-Đường khói thải

CHƯƠNG III:TÍNH TOÁN QUÁ TRÌNH CHÁY

CỦA NHIÊN LIỆU

tử vì chúng có khả năng bức xạ rất mạnh: CO2, SO2, ký hiệu = Ở trạng thái

lý thuyết ta tính hệ số không khí thừa α = 1 nhưng trong thực tế qua trình cháy

luôn xảy ra với hệ số không khí thừa α> 1

Trong đó Gph là lượng hơi nước để phun dầu vào lò Ở đây dùng nhiên liệu

than antraxit nên Gph= 0

= 0,111.2 + 0,0124.1,6 + 0,0161.5,196 + 1,24.0= 0,325

Thể tích khói khô lý thuyết

Thể tích khói lý thuyết

= 5,098 + 0,325 = 5,423

2.Xác định hệ số không khí thừa

Ta có công suất của lò là D=200T/h, theo bảng 16:” Các đặc tính của buồng

lửa phun thải xỉ khô đói với lò công suất 75T/h và lớn hơn khi đốt nhiên liệu

rắn”(đồ án lò hơi trang 92) ta chọn được hệ số không khí thừa ra khỏi buồng lửa

là: α”

bl = 1,2 Ta chọn hệ số không khí lọt của từng bộ phận dựa vào bảng 14:”Hệ

số lọt không khí trên đường khói của các lò hơi ở phụ tải định mức” (đồ án môn lò

hơi trang 90), ta được bảng 1:

Bảng 1: Giá trị hệ số không khí lọt của từng bộ phận

5 Bộ Hâm Nước (kiểu ống thép trơn) Cấp II, ∆ 0,02

6 Bộ Sấy Không Khí (kiểu ống thép trơn) Cấp II, ∆ 0,05

7 Bộ Hâm Nước (kiểu ống thép trơn) Cấp I, 0,02

8 Bộ Sấy Không Khí (kiểu ống thép trơn) Cấp I, ∆ 0,05

tc/kg b,Thể tích khói thực

Vk=Vo

k.khô +V0

H2O +0,161.().Vo

kk =5,098 +0,325 +0,161.(1,2-1).5,196

=5,59m3

tc/kg

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 10

d,Nồng độ tro bay theo khói:

+Nồng độ tro bay theo khói (tính theo khối lượng khói)

µ= Alv ab/(100.GK)

Trong đó:

ab là tỷ lệ cho bay, theo bảng 16 ta được ab=0,95

GK là khối lượng của khói:

GK=1-(Alv /100) + 1,306.Vo

kk.α =1- (38/100) + 1,306.5,196.1,2 = 8,76 kg/kg

Hệ số không khí thừa tại các vị trí tiếp theo được xác định bằng tổng của

hệ số không khí thừa buồng lửa với lượng lọt vào đường khói giữa buồng lửa

với tiết diện đang xét ∆α Hệ số không khí thừa đầu ra α” = α’ + ∆α

Lượng không khí ra khỏi bộ sấy không khí:

= - ∆ - ∆

∆ : Lượng không khí lọt vào buồng lửa, ∆=0,1

∆ : Lượng không khí lọt vào hệ thống nghiền than, chọn ∆= 0,1

Vậy: = 1,2 – 0,1 – 0,1 =1

Lượng không khí vào bộ sấy không khí:

= + = 1 + 0,07 = 1,07

III Tính entanpi của không khí và khói

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

.Ckk.kk, kJ/kg

Ckk: nhiệt dung riêng của không khí, kJ/

kk: nhiệt độ của không khí, 0C

Entanpi của khói lý thuyết:

C: nhiệt dung riêng của tro bay, kJ/m3

tc ; θ: nhiệt độ của tro bay,0CEntanpi của khói thực tế

Bảng 3: Đặc tính sản phẩm cháy

ST

T Tên đại lượng Kí hiệu Công thức tính Đơn vị

Buồng lửa&

Pheston

Bộ quá nhiệt cấp II

Bộ quá nhiệt cấp I

Bộ hâm nước cấp II

Bộ sấy không khí cấp II

Bộ hâm nước cấp I

Bộ sấy không khí cấp I

Đường thải

1 Hệ số không khíthừa trung bình α 0,5.(α’+α”) 1,2 1,2125 1,2375 1,26 1,295 1,33 1,365 1,395

Bảng 4: Entanpi của sản phẩm cháy (100÷25000C)

CHƯƠNG IV: CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI

I Lượng nhiên liệu đưa vào

Lượng nhiệt đưa vào lò hơi được tính cho 1 kg nhiên liệu rắn xác định theo công thức:

Qđv = , kJ/kg

Trong đó:

: nhiệt trị thấp của nhiên liệu = 20164,32 kJ/kg

: nhiệt lượng do không khí nóng mang vào, được tính đến khi không khí được sấy nóngbằng nguồn nhiệt bên ngoài, = 0 khi lấy từ bộ sấy không khí của lò

Qnl = Cnl.tnllà nhiệt vật lý của nhiên liệu đưa vào Tuy không có sấy bằng nguồn nhiệtbên ngoài nhưng Wlv = 1,6% < = = 134,42 % nên có thể bỏ qua, Qnl = 0

Qph : nhiệt lượng do dùng hơi phun nhiên liệu vào lò

Qd : nhiệt lượng phân hủy khi đốt đá dầu

Đối với lò đốt than bột thì Qph = 0 và Qd = 0

Như vậy đối với các lò hơi đốt than mà không sấy không khí bằng nguồn nhiệt bênngoài thì lượng nhiệt đưa vào sẽ được coi gần bằng nhiệt trị thấp của nhiên liệu

Qđv = = 20164,32 kJ/kg

II Xác định các tổn thất nhiệt lò hơi

1 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học

Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học q3 thường chọn theo tiêu chuẩn tínhnhiệt, theo bảng 16 “ĐỒ ÁN LÒ HƠI” trang 92 tra được q3 = 0 Vậy Q3 = 0.(dùng thanantraxit)

2 Tổn thất do cháy không hoàn toàn về cơ học

Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q4 được xác định theo tiêu chuẩntính nhiệt, theo bảng 16 “ĐỒ ÁN LÒ HƠI” trang 92 ta chọn được q4 = 6%.(dùng thanantraxit)

Vậy Q4 = = = 1209,8592 kJ/kg

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 16

3 Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài

Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài Q2 hoặc q2 được xác định theo công thức:

4 Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh

Tổn thất do tỏa nhiệt ra môi trường xung quanh Q5 hoặc q5 được xác định theo toán đồthực nghiệm (h3.1 đồ án lò hơi)

Với lò sản lượng 200 tấn/h dựa vào hình 3.1 ta xác định được :q5 = 0,55% Từ đó ta có:

Q5 = = = 110,904 kJ/kg

5 Tổn thất do thải xỉ mang ra ngoài

Tổn thất do thải xỉ mang ra ngoài Q6 hoặc q6

Ta chọn lò hơi đốt than phun , thải xỉ khô và thành phần tro Alv=38 khá thấp nên ta bỏ quatổn thất nhiệt Q6

Vậy Q6=0 và q6=0

III Tính lượng nhiệt sử dụng hữu ích:

= ( = (3424,676 – 675,5) = 152732 kW

- Với :ở tqn = 515 0C , Pqn=88,2 bar, tra bảng ”Nước chưa sôi và hơi quá nhiệt”

iqn = 3424,676 kJ/kg entanpi của hơi quánhiệt

-tra bảng “Nước và hơi nước bão hòa” (theo nhiệt độ) ở = 1600C

inc= 675,5 kJ/kg là entanpi của nước cấp

Lượng nhiệt sử dụng có ích tính cho 1 kg nhiên liệu

Q1 = Qđv – Q2 – Q3 – Q4 – Q5 – Q6

= 20164,32– 1017,36– 0 – 1209,8592 – 110,904 – 0 = 17826,196kJ/kg.

IV Hiệu suất lò hơi và lượng tiêu hao nhiên liệu

1 Hiệu suất nhiệt lò hơi

Hiệu suất nhiệt lò hơi η được xác định bằng công thức

η = 100 – (q2 + q3 + q4 + q5 + q6), %

η = 100 – (5,05+ 0 + 6 + 0,55 + 0)

= 88,4%

2 Lượng tiêu hao nhiên liệu

Lượng tiêu hao nhiên liệu B của lò được xác định theo công thức

B = = = 8,56 kg/s

3 Lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán của lò

Để xác định tổng thể tích sản phẩm cháy và không khí chuyển dời qua toàn bộ lò hơi vànhiệt lượng chứa trong chúng người ta sử dụng đại lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán

Btt = B.(1- ) =8,56.(1 - ) = 8,0464 kg/s

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 18

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ BUỒNG LỬA

I Xác định kích thước hình học của buồng lửa

1 Xác định thể tích buồng lửa

Sau khi tính toán nhiên liệu chúng ta xác định được lượng nhiên liệu tiêu hao, trên cơ sởchọn nhiệt thế thể tích buồng lửa, ta xác định được thể tích buồng lửa của lò hơi Dựa theobảng 1 “Nhiệt thể tích buồng lửa” trang 19-DALH, với buồng lửa thải xỉ khô ta chọn qv =

165 (kW/m3), từ đó ta tìm được thể tích buồng lửa

Vbl = = 1006,31 m3

Với Btt = 8,2344 kg/s là lượng tiêu hao nhiên liệu tính toán

= 20164,32 kJ/kg là nhiệt trị thấp của nhiên liệu

2 Xác định chiều cao buồng lửa

Chiều cao buồng lửa được chọn trên cơ sở bảo đảm chiều dài ngọn lửa để cho nhiên liệucháy kiệt trước khi ra khỏi buồng lửa Đối với buồng lửa phun đốt công suất D = 200 tấn/h thìchiều dài ngọn lửa được chọn lnl =15 m

3 Xác định kích thước các cạnh của tiết diện ngang buồng lửa

-Chiều rộng (a) và chiều sâu(b) buồng lửa được chọn dựa theo loại vòi phun và cách đặt chúng,đảm bảo cho ngọn lửa không văng tới tường đối diện, có xét tới yêu cầu chiều dài bao hơi đểđảm bảo phân ly hơi, yêu cầu về tốc độ hơi trong bộ quá nhiệt, đồng thời thỏa mãn được nhiệtthế chiều rộng buồng lửa

-Nhiệt thế theo chiều rộng buồng lửa tra theo bảng 2 “DALH” của NGUYỄN SĨ MÃO trang

19 ta có D=200T/h chọn qr = 22,5 t/m.h

Mà qr= suy ra ta chọn được a=D/qr=200/22,5=9

-Đặt vòi phun ở hai bên tường bên đối xứng nhau nên tiết diện ngang buồng lửa có dạng hìnhchữ nhật Tỷ lệ rộng và sâu a/b = 1,2

-Từ đó ta chọn được a=9m và b=7,5m

4 Chọn loại, số lượng vòi phun và cách bố trí

Chọn loại vòi phun tròn đốt bột than Với sản lượng hơi 200 tấn/h, chọn số lượng vòiphun theo bảng 4 “ Số lượng vòi phun khi đốt than bột”(DALH-trang 22) là 6 vòi phun, bố trí

ở 2 tường bên đối xứng nhau

Các kích thước cơ bản lắp ráp với lò phun bột than thải xỉ khô ( theo bảng 5-DALH trang22)

-Từ trục vòi phun dưới đến mép phễu thải tro xỉ bằng 2m

-Từ trục vòi phun đến mép tường bằng 2m

-Giữa các trục vòi phun trong dãy theo phương ngang bằng 3,5m

-Giữa các trục vòi phun theo phương dọc bằng 2m

5 Đáy buồng lửa

Đối với buồng lửa đốt bột than thải xỉ khô:

-Độ nghiêng của phễu so với mặt phẳng ngang chọn α =550

-Lỗ tháo phễu tro lạnh rộng 1 m

II Chọn tốc độ gió cấp 1 và gió cấp 2.

Tốc độ gió qua khói miệng phun được chọn trên cơ sở đảm bảo quá trình bốc cháy nhiên liệu ổnđịnh và an toàn, nó phụ thuộc vào loại vòi phun tham khảo sách đồ án môn học lò hơi - Nguyễn

Sĩ Mão – bảng 6- trang 23

Chọn tốc độ gió cấp I : ω1= 15 m/s

Chọn tốc độ gió cấp II : ω2= 20 m/s

III Tính nhiệt buồng lửa

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 20

Hình vẽ :

0,26mHbl

3,5m 2m

0,26m 1m 9m 2m

2m

1m

7,5m

3750

1.Kiểm tra chiều dài ngọn lửa:

Lnl=L1+L2+L3= 3,75+10+2,264=16,014m

Vậy đã đạt yêu cầu về chiều dài ngọn lửa để cho nhiên liệu cháy hết

2.Xác định thể tích buồng lửa ta chia làm 7 phần như hình vẽ

a, Diện tích tường bên F b

Số ống trên tường trước và sau là:

Bảng 5: Đặc tính cấu tạo của dàn ống sinh hơi

STT Tên đại lượng Kí

hiệu Đơn vị

Tường trước

Tường sau

Tường bên Pheston

1 Đường kính ngoài của

8 Tổng diện tích bề mặt bứcxạ hữu hiệu m2 Σ (Hbx+Fphu)= 692,446

Bảng 6: Tính truyền nhiệt buồng lửa

hiệu Đơn vị Công thức & cơ sở chọn Kết quả

STT Tên đại lượng Kí

hiệu Đơn vị Công thức & cơ sở chọn Kết quả

lửa

7 Hệ số không khí lọt hệ

9 Entanpi không khí nóng kJ/kg Bảng 4 (I,) theo nhiệt độ 2049.87

11 Entanpi không khí lạnh kJ/kg Bảng 4 (I,) theo nhiệt độ 177,665

12 Lượng không khí thừa cuối

13 Nhiệt lượng do không khí

nóng mang vào buồng lửa kJ/kg = + (∆α0 + ∆αn). 2085.403

14 Nhiệt lượng thu được khi

19 Chiều dày hữu hiệu lớp bức

20 Phân thể tích khí 3 nguyên

21 Phân áp suất khí 3 nguyên

tử Pn.s m.MPa p.rn.s (lấy p=1at= 1 kg/cm2) 0,0128

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 26

STT Tên đại lượng Kí

hiệu Đơn vị Công thức & cơ sở chọn Kết quả

kb.rn+ktr.µtr+kc.x1.x2(chọn theo tiêuchuẩn thiết kế ứng với loại nhiênliệu)

Vị trí tương đối trung tâm

ngọn lửa (vòi phun nghiêng

xuống góc 200)

37

Hệ số phân bố nhiệt không

đều theo chiều cao buồng

lửa

39 Entanpi ở nhiệt độ cháy lý

40 Entanpi của khói ở đầu ra

Qblbx= φ.(Qtd - ) = 0,993.( 22249,732-11419,063) = 10754,854 kJ/kg.

Với Ibl”=11419,063,kJ/kg- tra bảng 4 với tbl”=1137oC (theo tính toán )

CHƯƠNG V: THIẾT KẾ DÃY PHESTON

I Đặc tính cấu tạo

Dãy ống pheston do dàn ống sinh hơi ở tường sau buồng lửa làm lên Nó nằm ở đầu rabuồng lửa có nhiệt độ rất cao nên ta bố trí các ống thưa ra để tránh hiện tượng đóng xỉ Bướcống chọn theo tiêu chuẩn, ở đây bố trí so le nhằm làm giảm độ bám bẩn

Tường sau

Tường bên

Cách bố trí pheston

II Tính nhiệt dãy pheston

Bảng 7: Đặc tính cấu tạo của dãy pheston

ST

T Tên đại lượng Kí

hiệu

Đơn vị

Công thức hay phương pháp xác định

Dãy số

1 Đường kính ngoài của

T Tên đại lượng Kí

hiệu

Đơn vị

Công thức hay phương pháp xác

Theo cấu tạo lòhơi

6,1Đầu

17 Tiết diện trung bình

khói đi qua pheston Fp m

2 Fp= (F’p+F”p)/2 40,579

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 30

Bảng 8: Tính truyền nhiệt dãy pheston

STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Công thức và cơ sở tính Kết quả

Cân Bằng Nhiệt

4 Entanpi khói trước dàn pheston kJ/kg Tra bảng 4 với αbl= αph =1,2 11419,063 11419,063

7 Lượng nhiệt tỏa ra cho dàn pheston Qk kJ/kg ∆Iph.φ

trong đó ∆α=0 nên φ =0,975 938,124 401,508

Tính Truyền Nhiệt

8 Nhiệt độ hơi bão hòa ở pheston tbh 0C Tra bảng nước và hơi nước bão hòa

.273

p

B V F

 

STT Tên đại lượng Kí hiệu Đơn vị Công thức và cơ sở tính Kết quả

Quy tắc 3 điểm tìm nhiệt độ ra của pheston

CHƯƠNG VII: PHÂN PHỐI NHIỆT LƯỢNG CHO CÁC BỀ MẶT ĐỐT

Sau khi đã xác định xong nhiệt độ khói ra sau dãy pheston thì ta có thể tiến hành tínhkiểm tra toàn bộ sự phân bố nhiệt lượng hấp thụ của các bề mặt đốt Mục đích tính toán là

để :

 Xác định lượng nhiệt hấp thụ của từng bề mặt đốt

 Xác định nhiệt độ khói trước và sau bề mặt đốt

Từ kết quả tính toán ta sẽ kiểm tra :

+ Nhiệt giáng entanpi trong từng bề mặt đốt có thích hợp không ?

+ Độ sôi của bộ hâm nước có thích hợp không ( ≤ 20%)

+ Đồng thời kiểm tra phân tích tính toán trước có thích hợp không

1 Tổng lượng nhiệt hấp thụ hữu ích của lò

4 Lượng nhiệt hấp thu bằng bức xạ từ buồng lửa của bộ quá nhiệt cấp II

5 Lượng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ của dàn ống sinh hơi

Vũ Huy Hoàng – D10 Nhi tệ 34

8 Độ sôi bộ hâm nước

Lượng nhiệt hấp thụ của nước trong bộ hâm nước khi đun sôi

>

Nên nước trong bộ hâm nước chưa đạt trạng thái sôi

9 Tổng lượng nhiệt hấp thụ của bộ sấy không khí

10 Xác định lượng nhiệt hấp thụ bộ hâm nước cấp I và cấp II

a, Nhiệt độ không khí đầu ra của bộ sấy không khí cấp I

0C

b, Nhiệt độ nước đầu vào của bộ hâm nước cấp II

Thấp hơn nhiệt độ sôi khoảng 400C

c, Nhiệt độ khói trước bộ sấy không khí cấp II không quá 530÷550 0 C

+Theo thiết kế này ta chọn như sau:

0C

0C => tbh-40 301,851-400C

Chọn 0C

+ Nhiệt độ nước ra sau bộ hâm nước cấp I là 0C –tra bảng nước và hơi nước bão hòa(theo nhiệt độ) ta được: =1085,7 kJ/kg

+ Nhiệt lượng hấp thụ của bộ hâm nước cấp I

+Nhiệt lượng hấp thụ của bộ hâm nước cấp II

11 Nhiệt lượng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp I

Với 177,665/kg (ở t=260C )

= 1085,7/kg (ở t =2500C)

12 Nhiệt lượng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp II

13 Nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt

a, Nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt cấp I

Ta thấy nhiệt độ khói thải ở đây sai khác so với nhiệt độ khói thải chọn ban đầu (θth =

130oC), chứng tỏ trong quá trình tính toán cân bằng nhiệt có sai số Độ chênh nhiệt độgiữa nhiệt độ chọn ban đầu và nhiệt độ tính toán được:

Δθ = 130 - 123 = 7oC < 10oC

Do đó không cần tính lại nhiệt độ khói thải