thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 150 tấngiờ

Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
Li núi u
Nng lng m ch yu l in nng l mt nhu cu khụng th thiu c trong
s phỏt trin kinh t ca mi nc. Hin nay nc ta cng nh hu ht cỏc nc
khỏc trờn th gii, lng in nng do nh mỏy nhit in sn xut ra chim t l ch
yu trong tng lng in nng ton quc. Trong quỏ trỡnh sn xut in nng,lũ hi
l khõu quan trng u tiờn cú nhim v bin i nng lng tng tr ca nhiờn liu
thnh nhit nng ca hi. Nú l mt thit b khụng th thiu c trong nh mỏy nhit
in , lũ hi cng c dựng rng rói trong cỏc ngnh cụng nghip khỏc
nc ta hin nay thng s dng loi lũ hi h ỏp v trung ỏp,vỡ th vic
nghiờn cu a cỏc lũ hi cao ỏp vo s dng l rt hp lý
Trong k hc, ny em c giao nhim v thit k lũ hi t than sn lng 150
tn/gi.Vi s giỳp v hng dn ca thy giỏo o Ngc Chõn ,thy Hong
Ngc ng cựng vi vic ngiờn cu cỏc ti liu khỏc, em ó hon thnh c bn
thit k ny. Tuy nhiờn,do ti liu cũn hn ch nờn trong quỏ trỡnh thit k khụng
trỏnh khi nhng sai sút, em kớnh mong s úng gúp ý kin v ch bo ca cỏc thy
cụ giỏo , em xin chõn thnh cm n.


Bựi Ngc Dng
CHNG 1
NHIM V THIT K
TNH TON NHIT CH TO Lề HI
1.1 Sn lng nh mc ca lũ hi
!"#$%&'$()*+ Trang 1
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
D = 150 tn/ gi
1.2 Thụng s hi
- ỏp sut ca hi u ra ca b quỏ nhit

P
qn
= 64 bar
- nhit ca hi u ra b quỏ nhit
t
qn
= 445
0
C
1.3 Nhit ca nc cp
t
nc
= 180
0
C
1.4 Nhit khúi thi sau b sy khụng khớ

th
= 130
0
C
1.5 Nhit khụng khớ núng
n
kk
t
= 300
0
C
1.6 Nhit khụng khớ lnh
l

kk
t
= 30
0
C
1.7 Nhit tr thp lm vic ca than
lv
t
Q
= 17750 kJ/kg
1.8 Chn loi nhiờn liu : Theo bng 2-2 trang 17 ti liu (TL1), vi nhiờn liu cú
V
ch
= 42,5% thỡ õy l than ỏ (m): Lng cht bc thay i t 10-45%
Vỡ V
ch
= 42,5% theo ti liu (TL1) trang 23 mc 2.1.4.3 thng cú ngn la di v
xanh
1.9Thnh phn nhiờn liu %.
Tún TP C
lv
H
lv
O
lv
N
lv
S
lv
A

lv
W
lv
V
ch
t
1
t
2
t
3
Phn trm(%) 41,82 2,65 0,87 3,42 2,24 39 10 42,5 1160 1370 1430
CHƯƠNG 2
XAẽC ậNH CU TRUẽC VAè CN BềNG NHIT LOè HI
2.1 Xác định cấu trúc.
2.1.1 Cấu tạo
!"#$%&'$()*+ Trang 2
3
4
1
2
5
6
7
8
9
10
11
12
13

14
I
II
I
II
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng

Chú thích
1- Bao hơi 8- Bộ hâm nớc cấp I
2- Bộ pheston 9- Bộ sấy không khí cấp I
3- Bộ quá nhiệt cấp II 10- Dàn ống sinh hơi
4- Bộ giảm ôn 11- Vòi phun
5- Bộ quá nhiệt cấp I 12- ống góp dới
6- Bộ hâm nớc cấp II 13- Phần đáy thải xĩ
7- Bộ sấy không khí cấp II 14- Đờng khói thải
Xác định sơ bộ dạng lò hơi gồm :
- Buồng lửa và đờng khói đi:
- Phơng pháp thải x
- Cách bố trí các bề mặt buồng đốt
- Tiến hành tính toán phụ
Trong bản thiết kế này chọn lò đốt bột than buồng lửa phun, thải xĩ khô một
bao hơi. Bố trí đờng khói đi theo hình chữ , đờng khói đi lên bố trí buồng lửa, đờng
khói nằm ngang bố trí bộ quá nhiệt, đờng khói đi xuống bố trí bộ hâm nớc và bộ sấy
không khí xen kẻ nhau.
Kiu b trớ ny c dung rng rói trong cỏc lũ hi cụng sut trung bỡnh v
ln ,do bung t ,ng khúi nm ngang v ng khúi i xung hp thnh
Toàn bộ buồng lửa bố trí dàn ống sinh hơi, ở hai bên tờng bố trí 4 vòi phun tròn
xoáy. Bộ quá nhiệt chia làm hai cấp, căn cứ đờng hơi đi mà qui định cấp I và cấp II.
Bộ hâm nớc và bộ sấy không khí cũng chia làm hai cấp.

2.1.2 Tính toán phụ
2.1.2.1 Nhiệt dung của nhiên liệu rắn
Vi than ỏ nhit dung riờng ca nhiờn liu khụ :C
r
k
=0,26 kCal/kg
0
C(TL [3] trang 23)
!"#$%&'$()*+ Trang 3
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
Ta có :
k
r
C
= 0,26 kcal/kg
0
C (Sách thiết kế lò hơi với than Antraxít)

k
l
C
=
100
10100
26,0
100
10
100
100

100

ì+=

ì+
,
-
.
,
/
!
/
= 0,334 kCal/kg
0
C

k
l
C
=1,39 kJ/kg
0
C
2.1.2.2 Thể tích không khí và sản phẩm cháy
- Thể tích không khí lý thuyết cấp cho quá trình cháy
V
0
kk
= 0,0889(C
lv
+ 0,375S

lv
) + 0,265

H
lv
- 0,0333O
lv
= 0,0889(41,82+0,375ì2,24) + 0,265ì2,65 - 0,0333ì0,87
= 4,46 m
3
tc/kg
- Thể tích lợng không khí thực tế cấp cho quá trình cháy
V
kk
=
o
kk
V
.
Trong đó : = 1,2 (lò hơi đốt bột than = (1,13 ữ 1,25) hệ số không khí thừa)
V
kk
= 4,46.1,2 = 5,352
kg
m
3
tc
- Thể tích sản phẩm cháy
V
khói

= V
k khô
+ V
H
2
O
+ Thể tích không khí khô
V
k khô
= 0,0186.C
lv
+ 0,007.S
lv
+ 0,79.V
o
kk
+ 0,008.N
lv
= 0,0186.41,82 + 0,007.2,24+ 0,79.4,46 + 0,008.3,42 = 4,34
kg
m
3
tc
+ Thể tích hơi nớc
V
H
2
O
= V
o

OH
2
+ ( -1).
o
kk
V
=
o
kk
lvlv
V0161,0W0124,0H.111,0 ++
+( -1).
o
kk
V
=
46,4.0161,010.0124,065,2.111,0 ++
+(1,2 -1).4,46
= 1,38
kg
m
3
tc
V
khói
= V
k khô
+ V
H
2

O
= 4,34 + 1,38 = 5,72
kg
m
3
tc
2.1.2.3 Entanpi của không khí và sản phẩm cháy
Entanpy cuớa saớn phỏứm chaùy I
k
0
I
k
0
= V
RO2
0
(C.)
RO2
+ V
H2O
0
(C. )
H2O
+ V
N2
0
(C. )
N2
Trong õoù, C
RO2

, C
N2
, C
H2O
:nhióỷt dung rióng cuớa RO
2
, N
2
,H
2
O
:nhióỷt õọỹ khoùi thaới,
0
C
Tra theo baớng 3-2 trang28_Thióỳt bở loỡ hồi,vồùi nhióỷt õọỹ khoùi thaới 130
0
C,ta
coù:
(C.)
H2O
= 243,08 ,kJ/m
3
tc
(C.)
N2
= 207,80 , nt
(C.)
RO2
= 242,50 , nt
I

k
0
= 0,79ì242,50+0,48ì243,08+3,55ì207,80
!"#$%&'$()*+ Trang 4
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
=1045,94 kJ/kg
2.2.3.2
Entanpy khọng khờ lờ thuyóỳt:
I
kk
0
= V
kk
0
(C.)
kk

=4,46ì(1,290203ì30) =172,6 kJ/kg
2.1.2.4 Hệ số không khí thừa và sự lọt không khí vào lò hơi
Hệ số không khí thừa trong buồng lửa
o

Chọn
o
=1,2 (buồng lửa phun thải xĩ khô)
Hệ số không khí thừa từng nơi trong buồng lửa đợc xác định bằng cách cộng hệ
số không khí thừa của buồng lữa với lợng không khí lọt vào đờng khói giữa buồng
lữa và tiết diện đang khảo sát.
Giá trị của từng bộ phận là có thể xác định bằng cách chọn

Baớng 1: Gia tr lng khụng khớ lt vo ng khúi
STT Các bộ phận của lò

1
Buồnglữa
o
0,1
2 Bộ pheston 0,0
3
Bộ quá nhiệt cấp I,
qnI
0,015
4
Bộ quá nhiệt cấp II,
qnII
0,015
5
Bộ hâm nớc cấp I,
hnI
0,02
6
Bộ hâm nớc cấp II,
hnII
0,02
7
Bộ sấy không khí cấp I,
skkI

0,03
8

Bộ sấy không khí cấp II,
skkII
0,03
Lợng không khí ra khỏi bộ sấy không khí

''
SKK
=
o
-
o
-
n

n
: lợng không khí lọt vào hệ thống nghiền than, chọn
n
= 0,08

''
SKK
= 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02
Lợng không khí vào bộ sấy không khí

'
SKK
=
''
SKK
+ SSKK =1,02 + 0,1 =1,12

Baớng 2 Xaùc õởnh hóỷ sọỳ khọng khờ thổỡa
STT Tên bề mặt đốt
'
đầu vào
''
đầu ra
1 Buồng lửa 1,1 1,2
2 Pheston 1,2 1,2
3 Bộ quá nhiệt cấp II 1,2 1,215
4 Bộ quá nhiệt cấp I 1,215 1,23
5 Bộ hâm nớc cấp II 1,23 1,25
6 Bộ sấy không khí cấp II 1,25 1,27
7 Bộ hâm nớc cấp I 1,27 1,3
8 Bộ sấy không khí cấp I 1,3 1,33
!"#$%&'$()*+ Trang 5
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc
Đồng
 !"#$%&'$()*+ Trang 6
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc ụng
Baớng 3: C TấNH ENTANPY CUA SAN PHỉM CHAẽY
STT Tên đại lợng & công thức tính Ký
hiệu
Đơn
vị
Buồng
lửa &
pheston
Bqn
ii
Bqn

i
Bhn
ii
Bskk
iI
Bhn
i
Bskk
i
Đờng
thải
1 Hệ số không khí thừa trungbình
= 0,5(' - '')


1,15 1,2075 1,2225 1,24 1,26 1,285 1,315 1,33
2 Thể tích không khí thừa
( -1).V
o
kk
v
th
kg
m
3
tc
1,4094 1,4622 1,5679
1,6913
1,8322 2,008
2,1298 2,32551

3 Thể tích hơi nớc
V
o
OH
2
+0,0761( -1).V
o
kk
V
h2o
kg
m
3
tc
0,6593 0,6862 0,6902
0,6982
0,7076 0,7183 0,7317
0,74788
4 Thể tích khói
V
2
RO
+
2
N
V
+ ( -1).V
o
kk
+ V

o
OH
2
v
k
kg
m
3
tc
8,5206 8,8729 8,9258
9,0315
9,1548 9,2957 9,4719
9,68336
5 Phân thể tích hơi nớc
V
OH
2
/V
k
r
H2O
0,077389 0,077338 0,07733 0,077316 0,077299 0,077281 0,077259 0,07723
6 Phân thể tích khí 3 nguyên tử
V
2
RO
/V
k
r
RO2

0,153158 0,147076 0,146205 0,144494 0,142548 0,140386 0,137775 0,13476
7 r
n
= r
H2O
+ r
RO2
r
n
0,230547 0,224414 0,223535 0,22181 0,219847 0,217668 0,215034 0,21200
8 Nồng độ tro bay theo khói
(10.A
lv
.a
b
)/ V
k
, (a
b
= 0,95)
à
3
tc
m
g
18,61957 17,88017 17,7743 17,56627 17,32964 17,06689 16,74945 16,3837
!"#$%&'$()*+ Trang 7
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
B¶ng 4 : Entanpi cña s¶n phÈm ch¸y(100 2000
0

C)
(
0
C)
I






KG
KJ
0
k
I






KG
KJ
0
kk
''
f
α
=

''
bl
α
=1,2
''
qnII
α
= 1,215
''
qnI
α
= 1,23
''
hnII
α
= 1,25
''
skkII
α
= 1,27
''
hnI
α
= 1,3
''
skkI
α
= 1,33
I
k

I
k
I
k
I
k
I
k
I
k
I
k
100
1038,443 909,063 1311,162 1338,434
200
2076,886 1818,126 2567,78 2622,324 2676,868
300
3115,329 2727,189 3797,126 3851,67 3933,486 4015,301
400
4153,772 3636,252 4990,11 5062,835 5135,56 5244,648
500
5192,215 4545,315 6237,637 6328,544 6419,45
600
6230,658 5454,378 7485,165 7594,253
700
7269,101 6363,441 8637,241 8732,692
800
8307,544 7272,504 9871,132 9980,22
900
9345,987 8181,567 11105,02 11227,75

1000
10384,43 9090,63 12338,92
1100
11422,87 9999,693 13572,81
1200
12461,32 10908,76 14643,07 14806,7
1300
13499,76 11817,82 15863,32 16040,59
1400
14538,2 12726,88 17083,58
1500
15576,65 13635,95 18303,83
1600
16615,09 14545,01 19524,09
1700
17653,53 15454,07 20744,35
1800
18691,97 16363,13 21964,6
1900
19730,42 17272,2 23184,86
2000
20768,86 18181,26 24405,11
 !"#$%&'$()*+ Trang 8
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
2.2 Cân bằng nhiệt lò hơi
Cỏn bũng nhióỷt õổồỹc thióỳt lỏỷp õọỳi vồùi chóỳ õọỹ ọứn õởnh cuớa 1 kg nhión lióỷu rừn
Phổồng trỗnh cỏn bũng nhióỷt coù daỷng:
Q = Q
1

+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6

2.2.1
Q
1
_Nhióỷt coù ờch ,tổùc nhióỷt mọi chỏỳt nhỏỷn õổồỹc tổỡ saớn phỏứm
chaùy qua bóử mỷt truyóửn nhióỷt Q
1
:
Q
1
=

"
00
)(
Trong õoù , D
qn
_saớn lổồỹng hồi quaù nhióỷt, kg/h
B_ lổồỹng nhión lióỷu tióu hao trong 1 giồỡ
2.2.2

Q
4
_ tọứn thỏỳt nhióỷt do chaùy khọng hoaỡn toaỡn vóử mỷt cồ hoỹc
Q
4
= (a
r
1
1
1
.
.
.
.
2
.
.

+
100100
)
3

,
4
*
ì
100
Trong õoù
a

r_
= 0,3: tyớ lóỷ tro rồi
a
b
= 0,7: tyớ lóỷ tro bay
r
r
= 30: thaỡnh phỏửn chaùy õổồỹc trong tro rồi
r
b
= 30: thaỡnh phỏửn chaùy õổồỹc trong tro bay
A
lv
= 7.4: thaỡnh phỏửn tro coù trong mỏựu laỡm vióỷc
Q
t
x
= 32600 kj/kg: nhióỷt trở thỏỳp cuớa phỏửn chaùy õổồỹc trong xố
Vỏỷy:
Q
4
=
32600*
100
4.7
)
30100
30
7.0
30100

30
3.0( ì

ì+

ì

=1033.886kJ/kg
q
4
=
,

4
4
4
=
27800
886.1033
=3,7762 %
2.3.3
Tọứn thỏỳt nhióỷt do khoùi thaới mang ra ngoaỡi Q
2

)
100
1)(.(
4
0
2

0
4
5
-
=

= (1685.106 -1.42ì281)(1-3.7762/100)
=1237.5 kj/kg
Suy ra:
27800
5.1237
2
2
==
,

4
4
0
= 0.0452 = 4.52 %
2.3.4
Tọứn thỏỳt do chaùy khọng hoaỡn toaỡn vóử mỷt hoaù hoỹcQ
3
Choỹn theo kióứu buọửng lổớa phun than antraxit q
3
= 0.5%
2.3.5
Tọứn thỏỳt nhióỷt do thaới ra mọi trổồỡng xung quanh Q
5
Xaùc õởnh theo õọử thở trang 34_SGK Tblh: q

5
=0.45 %
!"#$%&'$()*+ Trang 9
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
Hóỷ sọỳ baớo ọn:
100
1
5
0
=
= 1-0.45/100
= 0.9955
2.3.6
Tọứn thỏỳt nhióỷt do xố mang ra ngoaỡi Q
6
Ta coù:A
qd
=1000ìA
lv
/Q
lv
t
=1000ì0.074/27800
= 0,0027 <1.5


Boớ qua q
6
!

Nhổ vỏỷy :Tọứng caùc tọứn thỏỳt nhióỷt trong loỡ hồi:
q = q
2
+q
3
+q
4
+q
5
+q
6
= 4.52+0.5+3.7762+0.45
= 9,2462 %
Do õoù,hióỷu suỏỳt loỡ hồi:

t
=100-902462 = 90,7538 %
2.3.7
Suỏỳt tióu hao nhión lióỷu tổùc lổồỹng nhión lióỷu sổớ duỷng trong1
giồỡ
Suỏỳt tióu hao nhión lióỷu thổỷc tóỳ:

==
,


4
4

.

,

0
4
"
.
)(


D = 150tỏỳn/giồỡ
Vồùi t
qn
= 445
0
C vaỡ p
qn
= 64bar, tra baớng hồi quaù nhióỷt - nc cha sụi TL[4]
trang 240-Bng 22 v dựng phng phỏp ni suy ta coù:
i
qn
= 3301,29 kJ/kg
Vồùi nhióỷt õọỹ nổồùc cỏỳp t
nc
= 180
0
C ,tra baớng hồi baớo hoaỡ ta coù:
i
nc
= 763,1kJ/kg

suy ra:
177507538,90
100)1,76329,3301(1000150
ì
ììì
=
=23634,8kg/h
23,6ì10
3
kg/h
óứ xaùc õởnh tọứng thóứ tờch saớn phỏứm chaùy vaỡ khọng khờ chuyóứn dồỡi qua toaỡn bọỹ loỡ
hồi vaỡ nhióỷt lổồỹng chổùa trong chuùng ngổồỡi ta sổớ dung õaỷi lổồỹng tióu hao nhión lióỷu
tờnh toaùn B
tt
B
tt
= Bì(1-q
4
/100) =23,6ì1000ì(1-3,7762/100) =22708,81 kg/h
!"#$%&'$()*+ Trang 10
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
CHƯƠNG 3
THIT K BUệNG LặA
Mc ớch:
Dựa vào việc tính nhiên liệu tiêu hao, cân bằng nhiệt lò hơi, entanpi của khói và sản
lợng hơi định mức, ta chọn vòi phun, xác định kích thớc buồng lửa và bố trí dàn ống
sinh hơi rồi tính nhiệt hấp thụ của dàn ống và nhiệt độ khói thải đầu ra của buồng lửa.
3.1 Chọn vòi phun
Trong thiết kế này D = 150 tấn/giờ. Chọn đờng kính vòi phun 950

mm
. Theo bng
4.4 tr22-TL[1] chọn 4 vòi phun tròn xoáy, khoảng cách giữa hai vòi phun là
(2ữ2,5)
m
,ta chọn 2
m
. Bổ trí vòi phun hai tờng bên đối xứng nhau.
3.2 Tính thể tích buồng lửa
Ta chọn q
v
phải đảm bảo nhiệt khói ra không quá cao hoặc không quá thấp chọn
theo bng 4.1 TL [1] : q
v
= 145.10
3
(w/m
3
)
Vậy ta tính đợc thể tích buồng lửa theo nhiệt thể tích
3
3
3
10.3600.145
10.17750. 22708,8110
==

,

1,

0
4

= 772,18 m
3
B
tt
= 22708,81 Kg/h : lợng tiêu hao nhiên liệu tính toán
lv
t
Q
= 17750 kJ/kg: Nhiệt trị thấp làm việc của than
3.3 Xác định kích thớc buồng lửa
Chiều cao ngọn lửa đợc xác định trên cơ sở bảo đảm chiều dài ngọn lửa. Chiều dài
ngọn lửa chọn tuỳ thuộc vào nhiên liệu đốt và công suất lò hơi. Với bột than ỏ v sn
lng hi D=150(t/h) theo mc 4.1.2.2 trang 20-TL[1] ta chn chiều dài ngọn lửa là
14
m
.
Với lò đặt vòi phun ở hai tờng bên thì tiết diện ngang buồng lửa dạng hình chữ
nhật.
Với D =150 tấn/giờ
Ta có: a = 0,67.
5,0
"

a = 0,67.150
0,5
= 8 m
Vỡ vũi phun t hai bờn tng bờn nờn a/b =1,2 nờn b=1,25. 8=10 tha món bng 4.3

tr 21-TL[1]
Kích thớc phểu làm lạnh xĩ.
- Độ nghiêng của phểu so với mặt phẳng ngang chọn = 55
o
- Lổ tháo phểu tro lạnh rộng 1ì 1
m
3.4 Cách bố trí vòi phun
Vòi phun đặt hai bên tờng bên, mổi bên đặt 2 vòi phun. Để tránh ngọn lửa có nhiệt
độ quá cao táp vào phểu làm lạnh xĩ gây nên hiện tợng đóng xĩ thì tâm vòi phun đặt d-
ới cách mặt trên phểu than làm lạnh một khoảng là 1, 2
m
. Trục vòi phun ngoài cùng
dến mép tờng buồng lửa là 2,5
m
, khoảng cách giữa hai vòi phun phía trên là 3
m
, chiều
cao đặt vòi phun h
vf
= 4m

!"#$%&'$()*+ Trang 11
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc
Đồng
H
bl
0,6 m
0,65m
φ =1m

1,2m
h
vf
=4m
 !"#$%&'$()*+ Trang 12
1m
8m
3m
2,5m
10 m
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc
Đồng
4500 1000 500 2000
A A

MÆT C¾T A-A
4000
 !"#$%&'$()*+ Trang 13
12500
10500
2000 1500 3500
28002800
5700
5220
2800
6836
1000
60
65
8000

55
0
200
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
3.5 Xác định thể tích buồng lửa.
Để tính toán buồng lửa đơn giản ngời ta chia diện tích tờng bên thành nhiều hình
nhỏ, cụ thể chia 7 phần nh hình vẻ
3.5.1 Diện tích tờng bên F
b
Ta tính các diện tích của hình nhỏ
F
1
=
5,3.
2
115,4 ++
=11,3m
2
F
2
= 1,5.(4,5+1) = 8,25m
2
F
3
= 2.(4,5+1+0,5) = 12m
2
F
4
= (1,5+3,5).0,5/2 = 1,25m

2
F
5
= 2 m
2
F
6
= 10,5.8 = 84m
2
F
7
= (1+8).5,6/2 = 25,2m
2

Vậy F
b
=

=
7
1
F
i
= 11,3 + 8,25 + 12 +1,25 + 2 + 84 + 25,2 = 144 m
2
3.5.2 Diện tích tờng trớc F
t
Ta có F
t
=

L
t
.a = (5,7+ 1,5 + 12,5 + 6,836).12 = 318,432 m
2
F
t
= 318,432 m
2
3.5.3 Diện tích tờng sau F
s
F
s
=

L
s
.a = (6,836 + 10,5 + 2,8 + 5,22).12 = 304,272m
2
3.5.4 Diện tích toàn bộ buồng lửa F = F
b
+ F
t
+F
s
F = 144 + 381,432 + 304,272 = 829,7m
2
3.5.5 Thể tích buồng lửa V
V = F
b

.a = 144.10 = 1440 m
3
Ta nhận thấy tỷ số thể tích buồng lửa theo giả thiết hình vẽ gần đúng với trị số ban
đầu.Nên ta chọn thể tích buồng lửa với giá trị là V
bl
=1440 m
3
.Do đó ta lấy các thông
số đã chọn.
3.6 Dàn ng sinh hơi
Bớc ống của dàn ống sinh hơi ảnh hởng đến khả năng bảo vệ tờng lò và đảm bảo
quá trình cháy ổn định
Theo mc 10.1.31 tr295-TL[1] Chn bớc ống s = 75, đờng kính ống d =60, khoảng
cách từ tâm ống đến tờng bên e = 60, khoảng cách từ tâm ống đến tờng trớc, sau là
e= 65
Hệ số góc của tờng dàn ống:tra bảng
Với s/d = 75/60 = 1,25 ( tha món iu kin trong trang 296-TL[2])
e/d = 1
ta tìm đợc hệ số góc bức xạ
tờng dàn ống là x = 0,95
Để cải thiên cháy ở 4 góc buồng lửa
ta thiết kế các góc nh mặt cắt A-A ở hình trên
x = 1- 0,2(s/d-1) = 1 0,2(1,25-1) = 0,95
Số ống ở tờng trớc và sau là
N
1
=
1
75
1200

= 159 ống
Số ống ở mổi tờng bên là
N
2
=
1
75
200.28000
+

= 102 ống
!"#$%&'$()*+ Trang 14
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
Bảng 5 C TấNH CU TAO CUA DAèN NG SINH HI
TT Tên đại lợng Kí
hiệu
Đơn
vị
Tờng
trớc
Tờng
sau
Tờng
bên
feston
1 Đờng kính ngoài của ống d mm 60 60 60 60
2 Bớc ống S mm 75 75 75 75
3 Bớc ống tơng đối S/d 1,25 1,25 1,25 1,25

4 Khoảng cách từ tâm ống
đến tờng
e mm 60 65 65 65
5 Diện tích bề mặt bức xạ H
bx
m
2
157 141 93
6 Hệ số bức xạ hửu hiệu x
i
0,95 0,95 0,95 1
7 Số ống n 157 157 102 157
8 Tổng diện tích bề mặt bức
xạ hửu hiệu

13

m
2
484
Bảng 6. Tính truyền nhiệt buồng lửa
TT Tên đại lợng Khiệu Đvị Công thức hoặc cơ sở chọn Kết
quả
1
2
3
4
5
6
7

8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
Thể tích buồng lửa
Diện tích bề mặt bức xạ
Độ đặt ống
Hệ số bảo ôn
Hệ số không khí thừa ở
đầu ra buồng lửa
Hệ số không khí lọt
buồng lửa
Hệ sốkhông khí lọt hệ
thống nghiền than
Nhiệt độ không khí
nóng
Entanpi không khí nóng
Nhiệt độ không khí lạnh
Entanpi không khí lạnh
Hệ số không khí thừa
cuối bộ Skk I
Nhiệt lợng do không khí
nóng mang vào buồng
lửa

Nhiệt lợng thu đợc khi
đốt 1 kg than
Nhiệt độ cháy lý thuyết
Chiều dày hửu hiệu của
lớp bức xạ khói
Phân áp suất khí 3 ngtử
V
bl
H
bx



bl


bl

n
t
n
kk
I
n
kk
t
l
kk
I
l

kk

s
Q
n
kk
Q
td

lt
s
p
b
m
3
m
2
0
C
KJ/Kg
0
C
kj/kg
kj/kg
kj/kg
o
C
m
V
bl

=

,

0
4 10
3
Bảng 5
=
6

13
=1-q
5
/100
Bảng1
Chọn
Nghiền bi
bl
cho
đả tính
cho
đã tính

s
=
bl
-
bl
-

ng
Q


=
''
7
.I


+(
bl
+
ng
)I
,



,

4
00
4 +
+
)
100
1(
43
=Q

tđ
Suy từQ
tđ
S=3,6
6
5
P
b
= p.r
b
772,18
0,9935
1,2
0,05
0,08
300
1632
30
272,7
1,07
1768
15419
1259
4,87
0,35
Bảng6(TT).
tt Tên đại lợng Khiệu Đvị Công thức hay cơ sở chọn Kquả
18
19
20

21
Nồng độ tro bay
Hệ số làm yếu bức xá
của ngọn lửa
Hệ số làm bẩn
Hệ số hiệu chỉnh phụ tải
à
k

g/m
3
tc
1/m.kg
Bảng2
Chọn
Lò hơi đốt bột than
18,62
0,217
0,45
1
!"#$%&'$()*+ Trang 15
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
22
23
24
25
26
27
28

29
30
31
nhiệt và thể tích b lửa
Độ đen ngọn lửa sáng
Độ đen ngọn lửa không
sáng
Độ đen ngọn lửa
Độ đen buông lửa
Vị trí tơng đối giữa
đIểm cao nhất và diểm
thấp nhất của ngọn lửa
Hệ số hiệu chỉnh
Nhiệt độ đầu ra của
buồng lửa
Entanpi khói đầu ra của
buồng lửa
Tỉ nhiệt trung bình của
khói
Nhiệt độ khói đầu ra
của buồng lửa theo tính
toán
m
a
s
a
ks
a
nl
a

bl
x
M

bl
I
bl
V
cp

bl
0
C
kj/kg
kj/kgđộ
0
C
Chọn
1-e
-kps
m.a
s
+(1-m)a+ks

)1(
,,
,
22
2
+

1,
8


=
16800
5600
0,59-0,5.x
giả thiết
tra bảng 3
bl
=1000
''
''
'
1,,
1,9
4



0,8
0,56
0,8
0,99
0,33
0,425
1000
10384
17,9

1010
CHƯƠNG4.
THIT K DAẻY PHESTON
4.1 Đặc tính cấu tạo
Dãy ống pheston do dàn ống sinh hơi ở tờng sau buông lửa làm nên. Nó nằm ở đầu
ra buông lửa có nhiệt độ rất cao nên ta bố trí các ống tha ra để tránh hiện tợng đóng
xĩ. Bớc ống chọn theo tiêu chuẩn,ở đây bố trí so le nhằm giảm độ bám bẩn.
Bớc ống ngang S
1
= 4.S = 75.4 = 300 mm
Bớc ống dọc S
2
= 250mm
!"#$%&'$()*+ Trang 16
Tờng bên
T ờng sau
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc
ụng
Cách bố trí dãy pheston
4.2 Tính nhiệt dãy pheston
Muỷch õờch laỡ xaùc õởnh lổồỹng truyóửn nhióỷt õọỳi lổu Q
t
õl
vaỡ nhióỷt õọỹ khoùi ra sau
pheston sổớ duỷng phổồng phaùp tờnh kióứm tra õóứ xaùc õởnh
!"#$%&'$()*+ Trang 17
Tờng bên
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi GVHD: PGS -TS Hoang Ngoc ụng
bảng 7. đặc tính cấu tạo của dãy pheston
TT Tên đại lợng kí hiệu Đơn vị Dãy số

1 2 3 4
1 Đờng kính ngoài của ống d mm 60 60 60 60
2 Số ống trong mỗi dãy z ống 25 26 26 26
3 Chiều dài mỗi ống l mm 8500 8400 8300 8200
4 Bớc ống ngang S
1
mm 300 300 300 300
5 Bớc ống dọc S
2
mm 250 250 250 250
6 Bớc ống tơng đối ngang S
1
/d
1

1
5 5 5 5
7 Bớc ống tơng đối dọc S
2
/d
2

2
4,17 4,17 4,17 4,17
8
Bề mặt hấp thụ của mỗi dãy H
ht
= dlz
H
ht

m
2
40 41,1 40,6 40,2
9
Tổng diện tích bề mặt pheston H
p
= H
i

H
p
m
2
161,9
10
Chiều dày hữu hạn của lớp bức xạ S = (2,52.
9
9

.)6,10
21

+
S m 0,29
11 Hệ số góc của cụm pheston 1-(1-x
i
)
n
= 1-(1-0,29)
4

x
p
0,746
12 Bề mặt chịu nhiệt bức xạ H
bx
p
=F
p
.x
p
H
bx
p
m
2
120,77
13 Diện tích bề mặt chịu đối lu H
dl
p
= H
p
-H
bx
p
H
dl
p
m
2
41,13

14 Chiều dàI tiết diẹn ngang đờng khói :+đầu vào
+ đầu ra
l

l

m
m
8,53
8,00
15 Chiều rộng đờng khói a
p
m 12
16 Tiết diện đờng khói đi : +đầu vào l

(a
p
- d.z)
+ đầu ra l

(a
p
- d.z)
F
p
F
p
m
2
m

2
89,56
85,6
17 Tiết diện trung bình khòi đi qua pheston F
p
= (F
p
+4F
p
)/2 F
p
m
2
87,58
!"#$%&'$()*+ Trang 18
Bảng8. tính truyền nhiệt dãy pheston
STT Tên đại lợng Khiệu Đvị Công thức và cơ sở tính Kết quả
1 2 3
Cân bằng nhiệt
1 Nhiệt độ khói sau buồng lửa


bl
o
C Tra bảng 6 1010 1010 1010
2 Nhiệt độ khói sau pheston


ph
o

C Giả thiết 900 950 980
3 Nhiệt độ khói trung bình


p

tb
o
C
(

ph
+

bl
).0,5
955 980 995
4 Entanpi khòi sau buồng lửa I

bl
Kj/kg
Tra bảng3
bl
=1.2
13645 13645 13645
5 Entanpi khòi sau pheston I

ph
Kj/kg
10825 11962 12338,92

6 Độ giáng entanpi trớc và sau pheston
I
ph
Kj/kg
I
ph
= I

bl
- I

ph
2820 1683 1306
7 Lợng nhiệt mà khói truyền đI ứng với 1
kg nhiên liệu
Q
k
Kj/kg
I
ph
.
2679 1599 1241
Tính truyền nhiệt
8 Nhiệt độ bảo hoà ở pheston t
bh
o
C Tra bảng hơI nớc ứng P = 4,32MN/m
2
225 225 225
9 Tỉ số chênh lệch nhiệt độ trung bình

o
C
18
11,




''
''


1,16 1,08 1,04
10 Độ chênh nhiệt độ trung bình
t
tb
o
C

ptb
-t
bh
730 755 770
11 Tốc độ trung bình của khói qua pheston

k
m/s
)1
273

(
.3600
.
+
1
1
8
-
6


3,72 3,88 3,98
12 Thành phần thể tích hơI nớc trong khói r
H20
Từ bảng 2 0,077 0,077 0,077
13 Thành phần thể tích khí 3 nguyên tử r
R02
bảng 2 0,153 0,153 0,153
14 Nồng độ tro bay trong khói
à
g/m
3
tc
bảng 2 18,61 18,61 18,61
15 Hệ số tản nhiệt từ khói đến vách ống

dl
w/m
3
tc

1,163.C
z
.C
S
.C
VL
.
H

+ C
z
=0,88;C
S
=1,04
+ C
VL
= 1,10;1,03
+ .
H
=32;57;33;24
36,59 36,99 37,42
16 Lực hấp thụ khí 3 nguyên tử 10.p
n.
s MN r
n
.s = r
R02
. 0,915 0,14 0,14 0,14
Bảng8(tt)
STT Tên đại lợng Khiệu Đvị Công thức và cơ sở tính Kết quả

1 2 3
17 Hệ số làm yếu bức xạ do khí 3
nguyên tử
K
k
Toán đồ IX 1,3 1,25 1,20
18 Hệ số làm yếu bức xạ K
tr
Toán đồ X 0,011 0,010 0,0107
19 Lực hấp thụ của khói có chứa tro 10.K
n
.s
(K
k
.r
n
+ K
tr
.à).10.P
n
.S
0,055 0,053 0,052
20 Hệ số bám bản bề mặt ống
= (0,86.C
d
.C
tr
. + )3600/4156
C
d

= 1,56; C
tr
= 1
= 0,74.10
-2
; =0,022
0,0122 0,0121 0,0120
21 Nhiệt độ vách ống có bám bẩn t
v
o
C
t
bh
+

.
.
9,
8
8

4
t
bh
=225
o
C;Q
p1
=2679; Q
p2

=1599
Q
p3
=1241; B
tt
= 32310
958 892 738
22 Hệ số tản nhiệt

bx
w/m
2o
C

bx
= 1,163.a
ks
.
bx
t
275 226 195
23 Hệ số truyền nhiệt K w/m
2o
C
K =
)(1
139,
139,

++
+
74,56 72,94 71,64
24 Lợng truyền nhiệt tính toán tơng ứng
với 1 kg nhiên liệu
Q
T
Kj/kg
Q
T
=

13
8

(
1568,25 1527,56 1518,67
Qui tắc 3 điểm tìm nhiệt độ ra của pheston

ph
2679
1568
1518
1241
900 980
Thông qua cách giải ba điểm bằng đố thị hình vẽ trên ta tìm đợc

''
'8
=935

o
C tơng ứng với I

ph
= 11236 KJ/Kg
Có Q = 1568 vàI
bl
= 13645
Nhiệt lợng hấp thụ đối lu của bộ pheston Q
9,
8
là
Q
9,
8
= (I

bl
- I

ph
) = 0,95(13645 11236) = 2288,55 KJ/Kg
CHƯƠNG 5
PHN PHI NHIT LặĩNG CHO CAẽC Bệ MT T
Trón cồ sồớ tờnh toaùn nhióỷt lổồỹng buọửng lổớa vaỡ pheston ồớ phỏửn trổồùc cuỡng caùc thọng
sọỳ thióỳt kóỳ ta tờnh toaùn lổồỹng nhióỷt phỏn phọỳi cho caùc bóử mỷt õọỳt phỏửn õuọi vaỡ bọỹ quaù
nhióỷt
Muỷc õờch :
Xaùc õởnh lổồỹng nhióỷt hỏỳp thuỷ cho caùc bóử mỷt hỏỳp thuỷ nhióỷt
(KJ/Kg)

ph
(
o
C)
Q
k
Q
T
Xaùc õởnh nhióỷt õọỹ trổồùc vaỡ sau mọựi bóử mỷt õọỳt vaỡ sau õoù kióứm tra õọỹ giaùng
entanpi cuớa khoùi ồớ mọựi bóử mỷt õọỳt ,sau õoù kióứm tra laỷi õọỹ sọi cuớa nổồùc hỏm (khọng
vổồỹt quaù 20 %)
5.1 Tổng lợng nhiệt hấp thụ hữu ích của lò
Q
hi
= D(i
qn
i
nc
) = 150.10
3
(3301,29 763,1) = 380728,5.10
3


(:
5.2 Tổng lợng nhiệt hấp thụ bức xạ của dãy pheston
Q

13
1,
13
8
13
1,
13
8



4 =
trong đó:
y = 0,75 hệ số phan phối nhiệt không đồng đều
Q
bx
bl
= (Q
td
I

bl
) = 0,95(15419 13645) = 1685,3 KJ/Kg
Q
32310.
484
77,120
.3,1685.75,0=
13
8

= 10190351

(:
= 2,83.10
3
KW
5.3 Lợng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ từ buồng lửa của bộ quá nhiệt II
32310.
484
)746,01(77,120
.3,1685.75,0.
)1(

2

=

=

13
1,
8
13
8
13
1,
13
10

3
44
=
= 2588349,2

(:
= 0,72.10
3
KW
5.4 Lợng nhiệt hấp thụ bằng bức xạ của dàn ống sinh hơI
Q
bx
sh
= Q
bx
bl
.B
tt
(Q
bx
p
+ Q
bx
qn2
)
= 1685,3.32310 (10190351 + 2588349,2) = 41673342,8

(:
= 11,57.10
3

KW
5.5 Tổng lợng nhiệt hấp thụ của dãy pheston
Q
p
= Q
bx
p
+ Q
dl
p
= 10190351 + 2288,55.32310 = 84133401,5

(:
= 23,37KW
5.6 Lợng nhiệt hấp thụ bằng đối lu của bộ quá nhiệt
Khi sử dụng bộ giảm ôn kiểu bề mặt
Q
qn
= Q
dl
qn
+ Q
bx
qn
+ G.i
gô
Q
dl
qn
= Q

qn
- Q
bx
qn
+ G.i
gô
(ở phụ tảI định mứci
gô
= 0)
trong đó: Q
qn
= D(i
qn
i
bh
) = 320.10
3
(3506 2798) = 226560000

(:
Q
dl
qn
= 226560000 - 2588349,2 =223971650,8

(:
= 62,2.10
3
KW
5.7 Tổng lợng nhiệt hấp thụ của bộ hâm nớc

Q
hn
= Q
hi
(Q
bx
sh
+ Q
p
+ Q
qn
)
= 380728,5.10
3
(41673342,8 + 84133401,5 + 226560000)
=452625255,7

(:
5.8 Độ sôi bộ hâm nớc
Entanpi của nớc cấp khi đi vào bộ hâm nớc
i

nc
= i
nc
+i
gô
= i
nc
= 990,4 KJ/Kg

Lợng nhiệt hấp thụ của nớc trong bộ hâm nớc khi đun sôi
D(i
bh
- i

nc
) = 150.10
3
(2798 763,1)= 305235.10
3
KJ/h
Nh vậy lợng nhiệt cần cấp cho nớc bốc hơI khi sôI D(i
bh
- i

nc
) lớn hơn nhiều so với
Q
hn
nên trong bộ hâm nớc, nớc cha đạt trạng tháI sôi.
Ta xác định độ sôi theo công thức: x =
."
"4
1
.
)(
r: nhiệt ẩn hoá hơi
5.9 Tổng lợng nhiệt hấp thụ của bộ sấy không khí
Q
s

=
tb
s
B
tt
(I
n
kk
I
l
kk
) = (

s
+ /2).B
tt
.(i
n
kk
i
l
kk
)
= (1,02 + 0,03/2).32310.(1630 272,7) = 51309604,71

(:
5.10 Xác định lợng nhiệt hấp thụ bộ hâm nớc cấp I và cấp II
5.10.1 Nhiệt độ không khí đầu ra của bộ sấy không khí cấp I
t

sI
= t
nc
+ (10 ữ 15) = 180 + 12 =192
o
C
5.10.2 Nhiệt độ nớc đầu vào của bộ hâm nớc cấp II thấp hơn nhiệt độ sôi khoảng 40
o
C
5.10.3 Nhiệt dộ khói trớc bộ sấy không khí cấp II không quá 530 ữ550
o
C
Theo thiết kế này ta chọn nh sau: t

sI
= t
nc
+12 = 192
o
C
t
bh
t

hnI
= 320 - t

hnI
40
o

C t

hnI
280
o
C
chọn t

hnI
= 250
o
C
Nhiệt độ nớc ra sau bộ hâm nớc cấp I là: t

hnI
= t

hnII
= 250
o
C
Tra bng 22-tr238-TL[5]
Tơng ứng với i

hnI
= 1086,18 KJ/Kg
Nhiệt lơng hấp thụ của bộ hâm nớc I
Q
hnI
= D (i

bhII
- i
nc
) = 150. 10
3
(1086,18 763,1) = 47235.10
3

(:
Nhiệt lơng hấp thụ của bộ hâm nớc II
Q
hnII
= Q
hn
- Q
hnI
=(452625255,7 28032000) = 17233255,7

(:
5.11 Nhiệt lơng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp I
Q
sI
= B
tt
(
I
s
+
sI

/2).(i

sI
i

sI
)
= (1,02 + 0,03/2).32310.(1736 272,7) = 50278080,81

(:
5.12 Nhiệt lơng hấp thụ của bộ sấy không khí cấp II
Q
sII
= Q
s
Q
sI
= 51309604,71- 50278080,81= 1031523,9

(:
5.13 nhiệt độ khói sau các bề mặt đốt
5.13.1 nhiệt độ khói sau bộ quá nhiệt
I

qn
= I

p
+
qn

I
o
kk
-

0

4
.

= 11236 +0,015. 272,7189 -17233255,7/(0,95.32310) = 7650,42KJ/Kg


qn
= 625
o
C
5.13.2 Nhiệt độ khói sau bộ hâm nớc cấp II
I

hnII
= I

qn
+
hnII
I
o
kk
-

4
.

= 3506 +0,02. 272,7189 -28032000/(0,95.32310) = 6085,66KJ/Kg


hnII
= 502
o
C
5.13.3 Nhiệt độ khói sau bộ sấy không khí cấp II
I

sII
= I

hnII
+0,5
sII
(i

sII
+i

sII
)-

7

4
.

= 8852 + 0,5.0,03(2765 +1736) - 1031523,9/(0,95.32310) = 4667,5KJ/Kg


sII
= 380
o
C
5.13.4 Nhiệt độ khói sau bộ hâm nớc cấp I
I
’’
hnI
= I
’’
sII
+ ∆α
hnI
I
o
kk
-



4
.

ϕ
=7961 +0,02. 272,7189 -17233255,7/(0,95.32310) = 3534,3KJ/Kg
⇒θ
’’
hnI
= 275
o
C
5.13.5 NhiÖt ®é khãi sau bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I
I
’’
sI
= I
’’
hnI
+0,5∆α
sI
(i
’’
sI
+i
’
sI
)-

7

4
.
ϕ

= 5782+ 0,5.0,03(2765 +272) -50278080,81 /(0,95.32310) =1975,35KJ/Kg
⇒θ
’’
sI
= 160
o
C
Kết quả tính toán tương đương với giá trị ban đầu
CHƯƠNG 6
THIT K Bĩ QUAẽ NHIT
Dổỷa vaỡo thọng sọỳ ban õỏửu :t
qn
= 445
o
C, P =64 bar, ta thióỳt kóỳ bọỹ quaù nhióỷt õọỳi lổu gọửm 2 phỏửn :bọỹ quaù nhióỷt cỏỳp
I vaỡ bọỹ quaù nhióỷt cỏỳp II
Bộ quá nhiệt chia thành hai cấp ,bộ quá nhiệt cấp II đặt sau bộ pheston để dòng hơi đi cùng chiều dòng khói nhằm làm cho nhiệt độ
cuối bộ quá nhiệt cấp II không quá lớn ảnh hởng đến kim loại chịu nhiệt. Bộ quá nhiệt cấp I đặt sau bộ quá nhiệt cấp II và dòng hơi đi
ngợc chiều dong khói nhằm tăng độ chênh nhiệt độ giữa dòng hơi và dòng khói trong quá trình trao đổi nhiệt.
1.Phổồng aùn bọỳ trờ bọỹ quaù nhióỷt:
Gọửm hai phỏửn õỷt ồớ sau cuỷm pheston ,nhổ hỗnh veợ sau: