ĐHNN.Giáo Trình Kỹ Thuật Lò Hơi - Pgs.Ts.Phạm Xuân Vượng & Pgs.Ts.Nguyễn Văn Muốn, 105 Trang

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

1
bộ giáo dục và đào tạo
trờng đại học nông nghiệp i - hà nội




GS.TS. Phạm xuân vợng (Chủ biên)
PGS. TS. Nguyễn văn muốn










Giáo trình
Kỹ thuật lò hơi

Hà nội 2006

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

2
Lời nói đầu
Việc sản xuất và sử dụng hơi đ có từ rất lâu. Nhiều kiểu lò hơi đ ra đời nhằm
phục vụ cho các ngành công nghiệp chế biến, các ngành công nghiệp khác nh: công
nghiệp bông vải sợi, công nghiệp giấy. Ngoài ra lò hơi còn dùng khá phổ biến để tạo ra
nớc nóng trong các hệ thống sởi cho các thành phố châu Âu, châu Mỹ vào mùa đông
v.v
Trong thực tế có những lò hơi nhỏ, mỗi giờ chỉ sản xuất đợc vài chục đến vài
trăm lít nớc nóng hoặc hơi bo hoà ở áp suất bình thờng, đồng thời cũng có những lò
hơi rất lớn, mỗi giờ có thể sản xuất hàng ngàn tấn hơi nớc, áp suất hàng trăm bar, nhiệt
độ hàng trăm độ, dùng cho các trạm phát điện 1000 1200 MW.
Sử dụng hơi nớc bo hoà và hơi quá nhiệt đ góp phần vào đẩy nhanh sự nghiệp
công nghiệp hoá và hiện đại hoá trong công nghiệp và nông nghiệp. Theo thống kê hiện
nay ở Việt Nam chỉ riêng ngành nông nghiệp đ có hàng nghìn các cơ sở chể biến có sử
dụng tới nồi hơi. Mặt khác sử dụng nồi hơi trong sản xuất cũng cần phải đợc đặc biệt
lu ý và kiểm tra thờng xuyên về cháy nổ.
Cuốn sách Giáo trình kỹ thuật lò hơi giới thiệu những nội dung cơ bản về quá
trình và thiết bị sản xuất và vận chuyển hơi nớc nóng chủ yếu từ nhiên liệu hữu cơ.

Giáo trình chủ yếu nhằm phục vụ cho việc học tập của sinh viên ngành cơ khí
bảo quản, chế biến nông sản; các ngành cơ khí nông nghiệp và một số ngành có liên
quan. Tài liệu cũng có thể dùng tham khảo cho các kỹ s làm việc trong nông nghiệp.
Do thời gian và trình độ có hạn, không tránh đợc khỏi sai sót. Rất mong đợc
bạn đọc quan tâm và đóng góp ý kiến. Xin chân thành cảm ơn.

Các tác giả










Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

3
Chơng I

Khái niệm về lò hơI


1. Nhiệm vụ, yêu cầu kĩ thụât, phân loại
1.1. Nhiệm vụ:
Nhiệm vụ của lò hơi là chuyển hoá năng lợng từ các dạng khác nhau khi bị đốt
cháy thành dạng năng lợng khác: nớc nóng, nớc bo hoà hoặc hơi quá nhiệt. Hơi quá
nhiệt là hơi ở nhiệt độ và áp suất cao.

1.2. Yêu cầu kĩ thuật.
- Thiết bị sinh hơi phải có năng suất hơi cao (Tấn/giờ), hiệu suất sinh hơi lớn.
- Chất lợng sản phẩm phải đáp ứng yêu cầu sản xuất: chất lợng nớc nóng, hơi
bo hoà hoặc hơi quá nhiệt.
- Cấu tạo của thiết bị không quá phức tạp, sử dụng, bảo dỡng và sửa chữa dễ
dàng.
- Chi phí nhiên liệu riêng thấp, hiệu suất lò đốt cao.
1.3. Phân loại lò hơi.
Căn cứ vào mục đích sử dụng, lò hơi có cấu tạo khác nhau. Ngời ta phân loại các
loại lò hơi nh sau:
- Theo chế độ tuần hoàn của nớc: tuần hoàn tự nhiên, tuần hoàn cỡng bức có bội
số tuần hoàn lớn hoặc lò trực lu.
- Theo thông số (hoặc công suất của lò): lò hơi công suất thấp, trung bình và cao.
- Theo chế độ đốt nhiên liệu trong buồng đốt: lò ghi thủ công, lò ghi nửa cơ khí và
lò ghi cơ khí, lò đốt nhiên liệu rắn, lỏng hay khí, thải xỉ lỏng hay thải xỉ khô
- Theo sự phát triển của lò hơi: kiểu bình, kiểu ống lò, ống lửa, ống nớc.
- Theo công dụng có lò hơi tĩnh tại, nửa di động và đi động, lò hơi công nghiệp
a/ Lò hơi ống lò.
Đây là loại lò hơi đơn giản nhất, dạng trụ, đốt nóng mặt ngoài. Ngời ta có thể
tăng bề mặt truyền nhiệt của lò bằng cách bố trí trong bình lớn từ 1ữ3 ống đờng kính từ
500ữ800 mm. Khói chuyển động trong ống lò và thoát ra lại tiếp tục đốt nóng mặt ngoài
bình. Loại lò hơi ống lửa thờng có năng suất nhỏ từ 2ữ2,5 t/h. ống lò đặt lệch tâm so
với bình để đảm bảo nớc tuần hoàn trong bình.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

4

Hình 1.1. Cấu tạo toàn thể lò bình
1- bao hơi (bình lò); 2- đáy bao hơi; 3- đôm hơi; 4- ống dẫn hơi ra; 5- đầu nối ống
nớc cấp; 6- tấm đỡ; 7- nắp đậy; 8- áp kế; 9- ống thuỷ; 10- van an toàn; 11- van hơi

chính; 12- van đờng nớc cấp; 13- van một chiều; 14- van xả; 15- ghi lò; 16- không
gian buồng lủa; 17- chỗ chứa tro; 18- cửa buồng đốt; 19- cửa thổi gió; 20- đờng khói
thải; 21- lớp lót tờng bảo ôn; 22- lớp cách nhiệt; 23- móng; 24- đờng khói thải đi
ngầm; 25- ống khói; 26- là chắn điều chỉnh khói.

Hình 1.2. Lò hơi ống lò a- Lò hơi một ống lò
1- ống lò hình sang; 2- buồng đốt; 3- đờng khói thứ hai;
4- đờng khói thứ 3; 5- bệ đỡ; 6- đôm hơi; 7- ống xả.


Sơ đồ tuần hoàn của nớc trong lò hơi đốt ống lò b- Lò hơi hai ống lò1- bao hơi; 2- ống lò hình sóng
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

5
b/ Lò hơi ống lửa.
Loại lò hơi này ống lò thay bằng ống lửa với kích thớc nhỏ hơn (50ữ150 mm).
Khói sau khi qua ống lửa quay về đốt nóng bên ngoài lò. Loại lò hơi này có bề mặt
truyền nhiệt lớn hơn, nhng về mặt công suất và chất lợng hơi còn bị hạn chế.

Hình 1.3. Lò hơi ống lửa
1- bao hơi; 2- ống lò; 3- đôm hơi; 4- buồng đốt;
I, II, III- thứ tự các đờng khói
c/ Lò hơi ống nớc tuần hoàn.
Đối với loại lò hơi ống nớc nằm ngang, các ống nớc nghiêng nối với nhau
bằng hai hộp góp. Hai hộp góp này đợc nối với bao hơi đặt dọc (Hình 1.1).
Lò hơi ống nớc đứng.
Để tăng cờng độ tuần hoàn nớc trong lò, các ống nớc nghiêng chuyển thành
các ống nớc thẳng đứng. Hình 1.4 trình bày cấu tạo lò hơi ống nớc đặt thẳng đứng có
4 bao hơi (Lò Gacbe). Để cân bằng áp suất và mức nớc, giữa các bao hơi có ống liên
thông. Nớc đợc đa vào bao hơi 1, theo cụm ống sau để xuống bao hơi 2, sang bao hơi

3, rồi theo cụm ống trớc lên bao hơi 4.
d/ Lò hơi tuần hoàn cỡng bức với bội số lớn.
Ngời ta dùng bơm để tăng khả năng tuần hoàn, khi đó lò sẽ làm việc theo chế
độ tuần hoàn cỡng bức với bội số tuần hoàn lớn (Hình 1.4).

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

6

Hình 1.4. Lò ống nớc thẳng đặt đứng 4 bao hơi.
e/ Lò hơi trực lu.
Đặc điểm của loại này là môi chất làm việc một chiều, từ lúc vào ở trạng thái cấp
nớc tới khi ra ở trạng thái hơi quá nhiệt có thông số quy định. Ưu điểm của lò này là
giảm đợc điện năng tự dùng cho bơm nớc cấp vì lợi dụng thêm tuần hoàn tự nhiên của
lò (Hình 1.5).
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

7

Hình 1.5. Sơ đồ cấu tạo của Hình 1.6. Sơ đồ lò hơi trực lu
lò hơi tuần hoàn cỡng bức 1- phần hấp thụ nhiệt bức xạ; 2- bộ
bội số lớn Lamôn quá nhiệt; 3- bộ hâm nớc; 4- bộ
1- đờng đa nớc cấp; 2- bộ hâm nớc; sấy; 5- bộ lấy hơi ra; 6- khỏi thải.
3- bề mặt đốt sinh hơi; 4- hao hơi;5- bơm
tuần hoàn; 6- phần bề mặt đốt sinh hơi hấp
thụ nhiệt bức xạ; 7- ống góp vào; 8- bộ quá
nhiệt; 9- đờng hơi ra; 10- buồng đốt.
Trong lò hơi có chu trình tự nhiên, nớc đợc cung cấp bởi bơm 1, qua bộ hâm
nóng nớc 2 vào trống trên 3, nớc đợc bốc hơi trong chu trình 4, 5 (Hình 1.3a). Hơi
tạo ra ở trống 3 đi vào bộ qúa nhiệt 6, và tới nơi tiêu thụ.

Tiêu thụ











Nớc
cung cấp
a) b) c)
Hình 1.7. Sơ đồ chuyển động của nớc, hỗn hợp hơi và hơi của liên hợp lò hơi.
a - Chu trình tuần hoàn tự nhiên b - Chu trình tuần hoàn cỡng bức bội số lớn c - Kiểu thẳng
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

8

2 . Cấu tạo chung và nguyên tắc làm việc của lò hơi.
2.1. Cấu tạo lò hơi.
ở đây giới thiệu ba loại thiết bị sinh hơi (lò hơi): lò đốt thủ công, lò hơi ghi xích
và lò hơi đốt phun.
a/ - Lò hơi đốt thủ công ghi cố định.
Đây là loại lò hơi đơn giản gồm các bộ phận chính: Trống (bao hơi) 1 chứa nớc
hơi và cũng là bề mặt truyền nhiệt; van hơi chính 2 để điều chỉnh lợng hơi cung cấp.

Van cấp nớc 3 để cấp nớc vào nồi hơi; ghi lò 4 cố định, đỡ nhiên liệu cháy, đồng thời
có khe hở để không khí cấp vào đốt cháy nhiên liệu và thải tro, xỉ ; cửa gió 7 và cửa cấp
nhiên liệu 8; ống khói 9 (Hình 1.8).








Hình 1.8. Sơ đồ lò đốt thủ công.
b/ Lò hơi đốt kiểu phun.
Đây là loại nồi hơi có thể dùng nhiên liệu lỏng (mazút), nhiên liệu khí (khí thiên
nhiên, khí lò cốc, ) nhiên liệu rắn đ nghiền thành bột.
Lò hơi đốt phun gồm các bộ phận: trống 1, van hơi chính 2, đờng nớc cấp 3,
vòi phun 4, buồng đốt 5, phễu tro lạnh 6 dùng làm nguội các hạt tro xỉ khi thải ra ngoài
trờng hợp thải xỉ khô, giếng xỉ 7, bơm nớc cấp 8, ống khói 9, bộ sấy không khí 10,
quạt gió 11, bộ hâm nớc 13, dàn ống nớc xuống 14, dàn ống nớc lên 15, dy phestôn
17, bộ quá nhiệt 18 (Hình 1.9a)
c/ - Lò hơi ghi xích (Hình 1.9b).
Thuộc loại lò hơi công suất nhỏ hoặc trung bình. Cấu tạo gồm: trống 1, van hơi
chính 2, đờng cấp nớc 3, ghi lò dạng xích 4, buồng đốt 5, hộp tro xỉ 6, hộp gió 7 cấp
gió cấp 1 qua ghi cho lớp nhiên liệu trên ghi, phễu than 8, ống khói 9, bộ sấy không khí
10, quạt 11, quạt khói 12, bộ hâm nớc 13, dàn ống nớc xuống 14, ống góp dới 15,
dàn ống nớc lên 16, dy phestôn 17 và bộ quá nhiệt 18.


Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

9



















Hình 1.9. Sơ đồ lò hơi.
a/ Loại đốt than phun. b/ Lò hơi ghi xích.
Bảng 1.1. Các đặc tính của lò hơi
Sản lợng hơi
định mức, t/h
áp suất hơi
ra khỏi lò
MN/m
2
Nhiệt độ hơi

quá nhiệt
0
C
Nhiệt độ hơi quá
nhiệt trung gian
0
C
Nhiệt độ
nớc cấp
0
C
10
20
6,5;10;15;20;25;35;50;75
60;90;120;160;220
160;210;320;420;480
320;500;640
950
1,4
2,4
4
10
14
14
25,5
250
425
440
510 540
545 570

545 570
545 - 585
_
_
_
_
_
545 570
570
_
_
150
215
230
230
260

a)

b)

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

10
2.2. Nguyên tắc làm việc của lò hơi.
Không khí nóng cùng bột than phun vào buồng đốt qua vòi phun 5 và cháy,
truyền nhiệt cho các dàn ống bố trí xung quanh buồng đốt. Nớc trong ống đợc đốt
nóng, sôi và sinh hơi. Hỗn hợp hơi nớc sinh ra đợc đa lên bao hơi. Bao hơi dùng để
tách hơi ra khỏi nớc. Phần nớc cha bốc hơi có trong bao hơi đợc đa trở lại dàn ống,
qua các ống xuống bố trí ngoài tờng lò, có trọng lợng riêng lớn hơn hỗn hợp hơi nớc

ở trong các ống của dàn ống (vì không đợc hấp thu nhiệt) tạo nên độ chênh trọng lợng
cột nớc. Do đó môi chất chuyển động tuần hoàn tự nhiên trong một chu trình kín. Hơi
ra khỏi bao hơi đợc chuyển tới bộ phận quá nhiệt để tạo thành hơi quá nhiệt, có nhiệt
độ cao.
Khói thoát khỏi bộ phận quá nhiệt, nhiệt độ còn cao, do đó bố trí bộ phận hâm
nớc và bộ phận sấy không khí để tận dụng nhiệt thừa của khói. Nhiệt độ khói thải ra
khỏi lò chỉ còn 120 ữ 180
0
C. Quạt khói để hút khói xả ra ngoài ống khói. Để tránh bụi
cho môi trờng xung quanh, khói trớc khi thải ra đợc qua bộ phận tách bụi.















Hình 1.10. Sơ đồ nguyên lý làm việc và cấu tạo của lò hơi.
1-bao hơi; 2-phần chứa nớc của bao hơi; 3-phần chứa hơi của bao hơi; 4-buồng đốt;
5-vòi phun; 6-đờng nhiên liệu tới; 7-các dàn ống sinh hơi; 8-ống phestôn; 9-ống
xuống; 10-ống góp dới của dàn ống; 11- bộ hâm nóng nớc cấp 1; 12-bộ hâm nóng
nớc cấp hai; 13-ống dẫn để đa nớc từ bộ hâm nớc vào bao hơi; 14-ống dẫn hơi bo

hoà từ bao hơi tới bộ quá nhiệt; 15- bộ quá nhiệt cấp một; 16-bộ giảm ôn để điều chỉnh
nhiệt độ hơi quá nhiệt; 17- bộ quá nhiệt cấp hai; 18-cấp một của bộ sấy không khí; 19-
cấp hai của bộ sấy không khí; 20-đờng dẫn không khí vào buồng đốt; 21-đờng dẫn
không khí nóng tới máy nghiền; 22-tờng bảo ôn của lò; 23-buồng quặt để đổi chiều
dòng khói; 24-phần đờng khói đặt các bề mặt đốt đối lu; 25-giếng thải xỉ; 27-hút
không khí nóng từ đỉnh lò; 28-quạt gió; 29-khử bụi; 30-quạt khói; 31-ống khói.

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

11
2.3. Bộ quá nhiệt
Bộ quá nhiệt là thiết bị dùng để gia nhiệt hơi, từ trạng thái bo hoà ở áp suất
trong bao hơi tới trạng thái quá nhiệt quy định.
Trên các lò hơi kiểu cũ, bộ quá nhiệt thờng đặt sau dàn ống sinh hơi. Nhiệt độ
khói trớc bộ quá nhiệt thờng không quá 700
0
C, nhiệt độ hơi không tới 400
0
C. ở những
lò hơi hiện đại, bộ quá nhiệt thờng đặt ở vùng khói có nhiệt độ cao (trên 1000
0
C) để
nhiệt độ hơi đạt yêu cầu. Tuy nhiên, bộ quá nhiệt vẫn đặt sau cụm ống pheston (gọi là
bộ quá nhiệt đối lu).
a/ Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt.
Bộ quá nhiệt đối lu gồm những ống xoắn có đờng kính khoảng 28- 42mm, dầy
3 ữ 7mm. Những ống xoắn này có thể đặt nằm hay đứng phụ thuộc vào dòng khí chuyển
động. Bộ quá nhiệt có ống xoắn nằm ngang thờng dùng cho lò hơi nhỏ, ống nớc sinh
hơi nằm nghiêng.
Bộ quá nhiệt đặt đứng, bảo đảm đờng hơi cắt đờng khói nhiều lần.

Hình 1.11 Bộ quá nhiệt nằm ngang Hình 1.12. Bộ quá nhiệt đặt đứng
1- dàn ống sinh hơI nằm nghiêng; 2- ống 1- bộ giảm ôn; 2- bộ quá nhiệt cấp một;
góp; 3- ống dẫn hỗn hợp; 4- bao hơi; 3- ống góp trung gian; 4- bộ quá nhiệt
5- ống xoắn bộ quá nhiệt; 6- ống góp 5- ống góp ra của bộ quá nhiệt
bộ quá nhiệt cấp hai
Các ống xoắn do nằm trong mặt phẳng trùng với phơng chuyển động của dòng
khói nên đợc đốt nóng đều, dù cho trờng nhiệt độ khói giảm dần theo chiều chuyển
động của dòng khói.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

12
b/ Bộ quá nhiệt bức xạ và nửa bức xạ.
Bộ quá nhiệt nửa bức xạ gồm các chùm ống xoắn chữ U đặt dọc phía trên buồng
đốt. Khoảng cách giữa các dàn ống 700- 1000mm, nhằm tránh tạo nên các cầu xỉ giữa
các dàn ống quá nhiệt. Bộ quá nhiệt nửa bức xạ dùng cho các lò hơi có nhiệt độ khoảng
530- 540
0
C trở lên.

Hình 1.13 Bộ quá nhiệt nửa bức xạ Hình 1.14. Sơ đồ đặt các tấm chắn của
1- dàn ống dạng tấm; 2- ống giữ khoảng bộ quá nhiệt nửa bức xạ trong lò.
cách hai giàn a, b, c) tấm chắn đặt đứng không có xả
nớc đọng trong ống xoắn; d, e) tấm
chắn đặt đứng có xả nớc đọng; g) tấm
chắn đặt ngang có xả nớc đọng.
Bộ quá nhệt bức xạ thờng là các dàn ống đặt trên tờng hay trên trần buồng đốt.
Phụ tải nhiệt của bộ quá nhiệt bức xạ thờng cao hơn bộ quá nhiệt đối lu từ 3 ữ 5 lần.
Do đó nó có yêu cầu cao về chất lợng kim loại.

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

13
Hình 1.15 Sơ đồ bộ quá nhiệt bức xạ đặt xen kẽ với dàn ống.
1- bao hơi; 2- dàn ống của bộ quá nhiệt bức xạ; 3- ống góp vào; 4- ống góp trung gian;
5- ống góp ra của bộ quá nhiệt bức xạ; 6- ống dàn của dàn ống sinh hơi;7- tờng bảo ôn
c/ Bộ quá nhiệt tổ hợp.
Bộ quá nhịêt tổ hợp có thể bao gồm: nửa bức xạ và đối lu, hoặc giữa cả ba phần:
đối lu, bức xạ, nửa bức xạ.
Trong các lò hơi hiện đại, lợng nhiệt hấp thụ đợc ở phần bức xạ và nửa bức xạ
có thể đạt tới 50% hoặc hơn so với tổng lợng nhiệt hấp thụ của bộ quá nhiệt.

Hình 1.16. Dạng sơ đồ nối bộ quá nhiệt tổ hợp.
a) bộ quá nhiệt đối lu- bức xạ; b) bức xạ- đối lu; c) đối lu- bức xạ- đối lu;
d) bức xạ- đối lu- bức xạ.
Dạng bố trí đối lu- bức xạ, dòng hơi đợc gia nhiệt ở phần đối lu trớc, gia
nhiệt cuối cùng ở phần bức xạ. Nhiệt độ hơi thấp nằm trong vùng khói có nhiệt độ thấp,
nên không cần kim loại chế tạo có chất lợng cao. Tuy nhiên phần bức xạ làm việc trong
điều kiện nặng nề, do đó sơ đồ này ít đợc dùng.
Dạng bố trí bức xạ- đối lu, độ chênh nhiệt độ trong vùng đối lu bị giảm, cần
tăng bề mặt truyền nhiệt.
Dạng đối lu- bức xạ- đối lu, có bề mặt truyền nhiệt lớn hơn ở sơ đồ a và nhỏ
hơn ở sơ đồ b.
Dạng bức xạ- đối lu- bức xạ, phần đi ra của bộ quá nhiệt làm việc nặng nề, do
đó ít đợc sử dụng.
d/ Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng nớc ngng hơi bo hoà (Hình 1.17)
Hơi bo hoà đợc ngng lại trong bình ngng nhờ sự làm lạnh của nguồn nớc
cấp lấy từ sau bộ hâm nớc. Nớc ngng trong bình ngng đợc phun vào bộ giảm ôn
hỗn hợp nhờ chênh lệch áp suất. Sơ đồ này đơn giản, không cần thêm bơm và đờng

nớc riêng dẫn tới chỗ phun.
Ngời ta cũng có thể điều chỉnh nhiệt độ hơi bằng cách thay đổi nhiệt độ khói
trớc bộ quá nhiệt nhờ thay đổi vị trí trung tâm ngọn lửa theo chiều cao buồng đốt.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

14
2.4. Bộ phận hâm nóng nớc
Bộ hâm nớc là những bề mặt truyền nhiệt đặt phía sau lò để tận dụng nhiệt của
khói sau khi ra khỏi bộ quá nhiệt, làm tăng hiệu suất lò hơi.

Hình 1.17. Sơ đồ điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt Hình 1.18. Sơ đồ điều chỉnh
nhiệt bằng nớc ngng của hơi bo hoà. độ hơi quá nhiệt bằng tái tuần
1- bao hơi; 2- bộ quá nhiệt cấp một; 3- bộ giảm ôn; hoàn khói
4- bộ quá nhiệt cấp hai; 5- bình ngng; 6- bầu chứa 1- vòi phun; 2- bộ quá nhiệt;
nớc ngng; 7- van điều chỉnh; 8- bộ hâm nớc; 9- 3- bộ hâm nớc; 4- bộ sấy
lấy xung lợng về nhiệt độ hơi; 10- đờng nớc ngng không khí; 5- quạt khói tải
trả về; 11- đờng đa hơi vào bình ngng; 12- đờng tuần hoàn; 6- dòng khói.
nớc cấp vào bao hơi.
Về cấu tạo, bộ hâm nớc có thể làm việc ở trạng thái nớc sôi hoặc không sôi.
Nói bộ hâm nớc đợc chia ra ba loại: loại ống thép trơn, ống thép có cánh và loại bằng
gang.
Bộ hâm nớc ống thép trơn đợc dùng trong các lò hơi hiện đại. Các ống xoắn có
đờng kính ngoài 28, 32, 38 mm. Để hạn chế kích thớc của lò, các ống xoắn đợc bố
trí sole. Trong các lò hơi hiện nay, ống xoắn đợc bố trí nằm trong mặt phẳng song song
với ngực lò (Hình 1.19).

Hình 1.19. ống xoắn của bộ hâm nớc
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

15

1- ống xoắn; 2- đai đỡ; 3- chỗ hàn.

Hình 1.20. Sơ đồ sắp xếp ống xoắn bộ hâm nớc trong đờng khói
a) các ống xoắn nằm trong mặt phẳng vuông góc với ngực lò; b, c) song song với
ngực lò; b) có hai dòng nớc; c) có một dòng nớc.
Bộ hâm nớc bằng gang bao gồm các ống gang đúc, đờng kính trong từ
76ữ20mm, dài 1,5 ữ 2m. Các ống nối tiếp với nhau bằng cút nối. Về nguyên tắc bộ hâm
nớc bằng gang cũng chỉ gồm một ống xoắn theo dạng không gian.


Hình 1.21. Bộ hâm nớc bằng gang.
a) dạng không gian của bộ hâm nớc bằng gang; b) ống bằng gang có cánh.
1. ống gang có cánh; 2- cút nối.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

16
Theo quy phạm cấu tạo và vận hành an toàn lò hơi, nớc ra khỏi bộ hâm nớc
bằng gang có nhiệt độ nhỏ hơn 40
0
C.
2.5. Bộ sấy không khí
Theo nguyên tắc truyền nhiệt, bộ sấy không khí chia ra: loại thu nhiệt vàloại hồi
nhiệt. Loại thu nhiệt, nhiệt truyền trực tiếp từ khói nóng vào không khí qua vách kim
loại. Loại hồi nhiệt, đầu tiên khói đốt nóng kim loại, tích tụ nhiệt tại đây, sau đó truyền
nhiệt cho không khí.
Bộ sấy không khí kiểu ống (thu nhiêt) đợc dùng phổ biến. Nó bao gồm hệ thống
ống đứng so le và giữ với nhau nhờ 2 mặt sàng, khói đi trong ống, không khí đi ngoài
ống.

Hình 1.22. Dạng không gian của bộ sấy không khí.
3. Nhiên liệu và sản phẩm cháy của nhiên liệu
Nhiên liệu sử dụng phổ biến hiện nay gồm:
Nhiên liệu rắn: than đá, than nâu, than bùn, gỗ,
Nhiên liệu lỏng: dầu thô, mazút, xăng,
Nhiên liệu khí: khí lò cao, khí lò cốc, khí ga, khí tự nhiên,
Than đá (than mỡ, than gầy, than ăngtraxít) chất bốc thay đổi từ 2 ữ 55%.
Than bùn là dạng ban đầu của thực vật chuyển hoá thành than đá, độ ẩm 30
ữ90%, độ tro 7 ữ 15%, chất bốc 70%. Năng suất toả nhiệt 8500 ữ 12000 KJ/Kg.
Than nâu là dạng tiếp theo của than bùn, độ ẩm 18 ữ 60%, độ tro 10 ữ 50%, chất
bốc 30 ữ 55%, năng suất toả nhiệt 12000 ữ 16000 KJ/Kg.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

17
Gỗ là nhiên liệu hữu cơ trẻ nhất, thành phần gồm cácbon chiếm 50%, Hyđrô
khoảng 6%, ôxy khoảng 43%, Nitơ khoảng 0,5 ữ 1%, độ tro 0,5 ữ 2%, chất bốc 85%, độ
ẩm thay đổi trong phạm vi rộng.
Dầu mazút có thành phần cácbon 80 ữ 85%, hyđrô từ 8 ữ 10%, nhiệt trị khoảng
39000 ữ 40000 KJ/Kg. Dầu là nhiên liệu dễ bắt lửa, dễ cháy, nhiệt trị cao, ít tro (0,1%).
Khí đốt gồm khí thiên nhiên và khí ga (nhân tạo). Khí thiên nhiên chủ yếu là khí
mêtan (CH
4
), nhiệt trị khoảng 35000 KJ/m
3
tiêu chuẩn. Khí ga gồm khí lò cốc, khí lò
cao, khí lò ga. Sau đây là bảng thành phần của nhiên liệu khí và nhiệt trị chất thải sinh
hoạt (bảng 1.2, 1.3).
3.1. Thành phần của nhiên liệu
Trong nhiên liệu nói chung bao gồm các chất: cácbon, Hyđrô, lu huỳnh, ôxy,
tro và ẩm.

Các bon là thành phần cháy chủ yếu trong nhiên liệu. Nhiệt trị của các bon
khoảng 34150 KJ/Kg. Lợng cácbon trong nhiên liệu càng cao thì nhiệt trị của nó càng
cao.
Hyđrô là thành phần cháy quan trọng của nhiên liệu. Nhiệt trị khoảng 144500
KJ/Kg. Lợng hyđrô trong nhiên liệu rất ít.
Lu huỳnh là thành phần cháy trong nhiên liệu. Trong than lu huỳnh tồn tại
dới ba dạng: Dạng liên kết hữu cơ, khoáng chất và dạng liên kết sunfat. Hai dạng đầu
có thể tham gia quá trình cháy. Dạng thứ ba (lu huỳnh sunfat) không tham gia quá
trình cháy mà chuyển thành tro của nhiên liệu. Nhiệt trị của lu huỳnh khoảng 1/3 nhiệt
trị của cácbon. Khi cháy, lu huỳnh tạo thành khí SO
2
hoặc SO
3
. Khí SO
3
gặp hơi nớc
tạo thành axít H
2
SO
4
. Khí SO
2
thải ra ngoài là khí độc, do đó lu huỳnh là thành phần có
hại của nhiên liệu. Bảng 1.4 là bảng thành phần của một số loại nhiên liệu rắn.
Bảng 1.2:
Thành phần các loại khí thiên nhiên và nhân tạo ở trạng thái khô (% theo thể tích).
Nhiên liệu CH
4
C
m

H
n
CO
2
H
2
S N
2
H
2
CO Q
c
KJ/m
3
Khí thiên nhiên
- nt -
Khí lò cốc
Khí lò sinh thái

97,8
77,8
25,3
0,8
0,85
7,1
2,6
_
0,05
0,2
2,8

5,9
_
1,0
_
_
1,3
13,5
8,4
3,2
_
_
54,5
53,5
_
_
5,7
36,4
36.000
34.000
17.000
10.700
3.2. Sự cháy của nhiên liệu
Cháy là phản ứng hoá học giữa các thành phần cháy đợc có trong nhiênliệu với
ôxy chứa trong không khí. Trớc khi bắt đầu cháy, nhiên liệu phải đạt tới nhiệt độ bắt
lửa: than đá là 400 ữ 500
0
C, than nâu là 250 ữ 450
0
C, gỗ 300
0

C, than bùn 225
0
C, than
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

18
cốc 700
0
C, khí ga 700 ữ 800
0
C, khí lò cao 700 ữ 800
0
C, dầu mỏ 580
0
C, hyđrô khoảng
600
0
C.
Bảng 1.3 . Nhiệt trị của chất thải sinh khối.
TT

Chất thải sinh khối Độ ẩm, %

Giá trị sinh nhiệt MJ/kg

Đổi ra Kcal/kg

1

Gỗ (ớt, cắt cành) 40 10,9 2604

2

Gỗ (khô, để nơi ẩm thấp) 20 15,5 3703
3

Gỗ khô 15 16,6 3965
4

Gỗ thật khô 0 20 4778
5

Than củi 5 29 6928
6

B mía (với độ ẩm cao) 50 8,2 1960
7

B mía (khô)

13 16,2 3870
8

Vỏ cà phê (khô) 12 16,0 3823
9

Vỏ trấu (khô) 9 14,4 2440
10

Vỏ lúa mì 12 15,2 3631
11

Thân cây ngô 12 14,7 3512
12

Lõi ngô 11 15,4 3679
13

Hạt bông 24 11,9 2843
14

Thân cây bông ngô 12 16,4 3918
15

Vỏ dừa 40 9,8 2341
16

Sọ dừa 13 17,9 4276
17

Phân súc vật đóng thành bánh

12 12 2837
18

Rơm rạ
12ữ20 14,15ữ15 3488ữ3583
19

Mùn ca (gỗ)
12ữ20 18,5ữ19 4420ữ4778

20

Vỏ hạt điều
11ữ12 24,0ữ25,0
5056
21

Vỏ quả dứa
16ữ18
_ _
Nguồn: Biomass fuels various modernon traclition a fules FEA, 1977.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

19
Khi nhiên liệu cháy hoàn toàn, hyđrô tự do kết hợp trực tiếp với cácbon cho ta
hyđrôcácbua nhẹ (CH
2
) hoặc nặng (C
2
H
4
). Hai khí này dễ dàng bắt lửa và cháy với ôxy
của khí cháy cho ta khí CO
2
và hơi nớc.
Khi nhiên liệu cháy không hoàn toàn, khí cha cháy và khói thải từ lò hơi là
ôxítcácbon (CO) và hyđrôcácbua. Nghiên cứu khí xả cho phép đánh giá chất lợng của
sự cháy. Muốn cháy hoàn toàn, cần phải cung cấp một lợng không khí lớn, có nghĩa là
lợng ôxy lớn. Hỗn hợp giữa không khí và nhiên liệu rất khó hoàn hảo, vì thế cần phải
cấp thừa một lợng không khí cao hơn lý thuyết. Ngời ta gọi là độ thừa không khí.

Một độ thừa không khí quá lớn, lại là điều bất lợi, vì nó làm giảm nhiệt độ của lò.
Khi tính nhiệt cần phải xác định thể tích lợng không khí lý thuyết cần cho qúa
trình cháy, thành phần và số lợng sản phẩm cháy. Những số liệu này có thể xác định
nhờ các phơng trình phản ứng hoá học ( ứng với 1 kg nhiên liệu rắn , lỏng hoặc 1m
3

nhiên liệu chỉ ở điều kiện tiêu chuẩn (1m
3
tc)).
Phơng trình cháy hoàn toàn C:
C + O
2
= CO
2
(1.1)
1mol C + 1 mol O
2
= 1 mol CO
2

12kg C + 32kg O
2
= 44kg CO
2
(1)
1 kg C + 2,67kg O
2
= 3,67kg CO
2

Nh thế, để đốt cháy hoàn toàn 1 kg C cần 2,67kg O
2
và tạo thành 3,67kg CO
2
.
Ta biết khối lợng riêng của ôxy
o
2
= 1,428 kg/m
3
tc, của khí cácbônic là =
1,964kg/m
3
tc. Thay vào phơng trình trên (1) ta có:
1kgC + 1,866m
3
tcO
2
= 1,866m
3
tcCO
2

Phơng trình cháy cácbon không hoàn toàn :

C +
2
1
O
2

= CO (1.2)
Tơng tự trên ta có 1kg C + 0,933m
3
tcO
2
= 1,86 m
3
tcCO
Phản ứng cháy của S và H
2
nh sau:
H
2
+
2
1
O
2
= H
2
O (1.3)
1kg H
2
+ 5,6m
3
tcO
2
= 11, m
3
tcH

2
O (2)
S + O
2
= SO
2

1kg S + 0,7m
3
tcO
2
= 0,7m
3
tc

SO
2

Đối với nhiên liệu khí đơn vị đo lờng là m
3
tc.
H
2
+
2
1
O
2
= H
2

O (1.4)
22,4 m
3
tc

H
2
+ 11,2m
3
tcO
2
= 22,4m
3
tc

H
2
O
1m
3
tc H
2
+ 0,5m
3
tcO
2
= 1m
3
tc H
2

O
Đối với nhiên liệu khí đơn vị đo lờng là m
3
tc.
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

20
H
2
+
2
1
O
2
= H
2
O (1.4)
22,4 m
3
tc

H
2
+ 11,2m
3
tcO
2
= 22,4m
3
tc

H
2
O
1m
3
tc H
2
+ 0,5m
3
tcO
2
= 1m
3
tc H
2
O
Bảng 1.2. Thành phần nhiên liệu rắn.


Nhiên liệu

C

H
2


O
2

+
N
2
(1)


S

H
2
O

S

Nhiệt trị
thấp
Kcal/Kg
(2)

A
1

(2)

G
1

(2)

G

2

(2)

G
3
= G
1

+ G
2
(2)

K
Than 79 4,5 7 1 2,5 6 7500 8,13

7,93 0,54

8,47
18,6
Than Sarre 74 4,5 10 1 3,5 7 700 7,58

7,4 0,55

7,95
18,65
Than Anh 75 4,5 8 1 5,5 6 7100 7,73

7,54 0,57

8,11
18,5
Bánh than 8,2 4,2 3,7 1,2

1,7 7,2 7750 8,44

8,23 0,49

8,72
18,6
Than cốc 84 0,8 3,4 1 1,8 9 7000 7,72

7,7 0,11

7,81
20,35
Than nâu thô

23,06

1,87

12,07 1 59,28

2,72

1940 2,24

2,16 0,45

3,11
20,00
Than nâu thô

37,05

2,88

4,86 1 42,31

6,9 3275 3,83

3,74 0,85

4,59
18,5
Than bùn nén

44 4,5 25 0,5

20 6 3800 4,38

4,3 0,75

5,05
19,7
Gỗ khô 40 4,5 37 0,5

16 1,5 3500 3,6 3,61 0,7 4,31
20,7

Dầu = 0,87

83,5 14 2,5 0,5

16 1,5 10000 11,1
7
10,41

1,57

11,98
15,00
Hắc ín =
1,05
89 7 2,8 0,2

0,2 0,1 8875 9,8 9,46 0,79

10,25
17,50

Nhận xét: Thành phần các chất này rất biến động, đặc biệt khí lò cao và khí ga. Khí tự
nhiên thành phần chính là mêtan (CH
4
).
Đối với CO ta có :
CO +
2
1
O

2
= CO
2
(1.5)
1m
3
tcCO + 0,5m
3
tc

O
2
= 1m
3
tc

CO
2

Với lu huỳnh
S + O
2
= SO
2
(1.6)
1m
3
tc

S + 1m

3
tc

O
2
= 1m
3
tc

SO
2

Với mêtan (CH
4
)
CH
4
+ 2O
2
= CO
2
+ 2H
2
O (1.7)
1m
3
tc

CH
4

+ 2m
3
tcO
2
= 1m
3
tc

CO
2
+ 2m
3
tc

H
2
O
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

21
Với cácbuahyđrô
C
m
H
n
+

+
4
n
m
O
2
= mCO
2
+
2
n
H
2
O (1.8)
1m
3
tcC
m
H
n
+






+

4
n
m
m
3
tcO
2
= mm
3
tcO
2
+
2
n
m
3
tcH
2
O
Với hyđrôsunfua
H
2
S +
2
3
O
2
= SO
2
+ H

2
O (1.9)
1m
3
tcH
2
S +
2
3
m
3
tcO
2
= 1m
3
tcSO
2
+ 1m
3
tcH
2
O
3.3. Thể tích không khí lý thuyết cần cho quá trình cháy
Căn cứ vào các phơng trình cháy ở trên, ta có thể xác định đợc lợng ôxy cần
thiết cho quá trình cháy:

ì
++=
428,1100100
6,5
100
7,0
100
93,0
2
lvlvlvlv
O
OHSC
V
m
3
tc/Kg (1.10)
Trong không khí, ôxy chiếm 21%, Nitơ chiếm 79%. Do đó thể tích không khí cần thiết
để đốt cháy 1Kg nhiên liệu (rắn, lỏng) là:

2
1 1
0, 933. 0, 7 5, 6
21 0, 21 100 100 100 100 1,428
lv lv lv lv
kk O

C S H O
V V

= = + +

ì

(1.11)
Hoặc

(
)
[
]
lvlvlvlv
kk
OHSCV ++= 0333,0265,0375,00889,0
m
3
tc/Kg.
Đối với nhiên liệu khí:

+++++=

2242
4
5,125,05,00476,0
OHC
n
mSHCHHCOV
nmkk
m
3
tc/Kg(1.12)
Thể tích sản phẩm cháy:
Trong khói của quá trình cháy nhiên liệu hầu nh luôn có sản phẩm cháy hoàn
toàn và sản phẩm cháy không hoàn toàn. Để giảm bớt ảnh hởng của cháy không hoàn
toàn, thờng không khí đợc cung cấp với độ thừa nhất định. Ngời ta gọi

là hệ số
không khí thừa:
nhiên liệu khí:
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

22
( )
2 2 4

2 2 2 4
1
0,5 0,5 2
79
1
21 100
O CO H CH
RO O H CH
=
+ +


(1.13)
Nhiên liệu rắn:
1
t
kk
kk
V
V
= >


2
2 2
0,79 1
0,5
79
0,79
1

21 100
t
kk
kk
V
O CO
V
RO O CO
= =



(1.14)
Trong đó: V
kk
t
là thể tích không khí thực tế (m
3
tc /Kg) để đốt cháy 1Kg nhiên liệu.
Trong cháy lý thuyết (

= 1) trong sản phẩm cháy tồn tại CO
2
, SO
2
, N
2
và hơi
nớc. Đối với khói khô ta có:

V
KKhô
= (V
co
2
+
V
so
2
+
V
N
2
) m
3
tc /Kg.
Khi phân tích khói CO
2
và SO
2
thờng đợc xác định chung, nên ký hiệu chúng bằng
RO
2
.
V
RO
2

= V
co

2
+
V
so
2


2
0,375
1,866
100
lv
lv
RO
S
V C

= +
(1.14)

Nitơ không tham gia quá trình cháy, vì thế trong khói Nitơ luôn tồn tại. Ta cần biết rằng
nitơ trong nhiên liệu khi cháy đ chuyển vào khói dới dạng tự do, mặt khác nitơ lại có
mặt trong không khí đi vào lò hơi. Thể tích nitơ ứng với lợng không khí lý thuyết đa
vào bằng 0,79V
kk
và theo nhiên liệu là
2
1
100
lv

N
N


, (

N
2
là khối lợng riêng của nitơ =
1,251 Kg/ m
3
tc)
Thể tích lý thuyết của nitơ trong khói là:


2
1
0,79
100 1,251
lv
N kk
N
V V

= +


m
3
tc /kg (1.15)

2
0,008 0,79
lv
N kk
V N V
= +

Hàm lợng nitơ trong nhiên liệu rất nhỏ, có thể bỏ qua: vì vậy thể tích lý thuyết
của nitơ trong khói bằng
2
0,79
N kk
V V
=
. Thể tích khói khô lý thuyết:
(
)
0,01866 0,375 0,79
lv lv
KKh kk
V C S V
= + +
ô
(1.16)
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

23
Lợng hơi nớc có trong khói gồm: do ôxy hoá hyđrô, do độ ẩm của nhiên liệu,
độ ẩm không khí, do hơi nớc dùng để phun dầu mazút khi đốt nó . Vậy thể tích lý
thuyết của hơi nớc là:

2
0,112 0,124 0,0161 1,24
lv lv
H O KK
V H W V G
= + + +
(m
3
tc)/kg; (1.17)

Trong đó G là lu lợng nớc để phun mazút thành bụi (0,3
ữ
0,35 kg hơi nớc/kg
mazút).
Đối với nhiên liệu khí, thể tích lý thuyết các sản phẩm cháy:

(
)
(
)
2
2 4 2
0,01
RO m n
V CO CO CH H S C H= + + + +

(1.18)

2
2

0,79 0,01
N kk
V V N
= +
(1.19)

2
0 2 4
0,01 2
2
H m n
n
V H CH C H

= + +



+0,124d + 0,0161
kk
V
(1.20)
Trong đó CO
2
, CO, CH
4
, H
2
S, C
m

H
n
, H
2
, N
2
tính theo phần trăm so với thể tích các khí
trong nhiên liệu;
d độ ẩm của nhiên liệu khí (g/ m
3
tc).
Thể tích hơi nớc thực tế
(
)
2 2
0,79 1
t
H O H O kk
V V V

= +
(1.21)

2
0,112 0,0124 1,24 0,0161
t lv lv
H O kk
V H W G V

= + + +

Thể tích khói thực tế:


2
t t
k KKh H O
V V V= +
ô
(1.22)
Entalpi của không khí và sản phẩm cháy .
Entalpi của khói thực tế ứng với một 1kg hoặc 1 m
3
tc nhiên liệu:

2
( 1)
t
k k kk H O tro
I I I I I


= + + +
(KJ/Kg hay KJ/ m
3
tc) (1.23)
ở đây:
kk
I
- entalpi không khí lý thuyết

I
kk
= V
kk
.C
kk
.t

2
H O
I

- entalpi của phần hơi ẩm do không khí đa vào

(
)
2 2
0,0161 1
H O kk H O
I V C t


=
(1.24)
Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

24
I
tro
Entalpi của tro:

100
lv
tro b tro
A
I a C t
=
(1.25)
ở đây: A - Độ tro của nhiên liệu
a
b
- Tỉ lệ độ tro của nhiên liệu phân phối theo khói .

C
tro -
Tỉ nhiệt của tro ở nhiệt độ t. (Bảng 1.4)

Bảng 1.5. entalpi của m
3
tc các khí và của 1kg tro.
Nhiệt độ ,

0
C
(C.t)
kk
,
kJ/m
3
tc

(C.t)

co
2
,
kJ/ m
3
tc
(C.t)
N
2
,
kJ /m
3
tc
(C.t)
H
2
0
,
kJ / m
3
tc
(C.t)
r
,
kJ/ kg
100 129,95 170,03 129,58 151,02 81,0
200 261,24 357,46 259,92 304,46 169,8
300 394,89 558,81 392,01 462,72 264

400 531,20 771,88 526,52 626,16 360
500 670,90 994,35 683,80 794,85 458
600 813,36 1224,66 804,12 968,88 560
700 958,86 1431,07 947,52 1148,84 662,5
800 1090,56 1704,88 1093,60 1334,40 768
900 1256,94 1952,28 1239,84 1526,13 825
1000 1408,70 2203,50 1391,70 1722,90 985
1100 1562,55 2458,39 1543,74 1925,11 1092
1200 1718,16 2716,56 1697,16 2132,28 1212
1300 1874,86 2976,74 1852,76 2343,64 1360
1400 2032,52 3239,04 2028,72 2559,20 1585
1500 2191,50 3503,10 2166,00 2779,05 1758
1600 2351,68 3768,80 2324,48 3001,76 1880
1700 2512,26 4035,31 2484,04 3229,32 2065
1800 2674,26 4304,70 2643,66 3458,34 2185
1900 2836,32 4573,98 2804,02 3690,57 2385
2000 3000,00 4844,20 2965,00 3925,60 2514
2100 3163,02 5115,39 3127,32 4163,04 2640
2200 3327,50 5386,48 3289,22 4401,98 2762
2300 3492,32 5658,46 3452,30 4643,47


2400 3658,08 5930,40 3615,36 4887,60


2500 3823,00 6202,75 3778,50 5132,00

Trng ủi hc Nụng nghip 1 Giỏo trỡnh K thut Lũ hi

25
4. Phơng trình cân bằng nhiệt và hiệu suất thiết bị
4.1. Phơng trình cân bằng nhiệt
Quan hệ giữa lợng nhiệt thu vào và lợng nhiệt chi phí gọi là sự cân băng nhiệt.
Trong tính toán nhiệt, sự cân bằng nhiệt sử dụng các số liệu định mức để xác định chi
phí giờ tính toán của nhiên liệu đối với liên hợp lò hơi thiết kế.
Lợng nhiệt sinh ra khi đốt cháy nhiên liệu gồm hai phần: Phần hữu ích và phần
tổn thất. Phần hữu ích sử dụng để đốt nóng nớc sinh thành hơi với các thông số đ
cho.Phần tổn thất là phần mất đi trong quá trình làm việc của lò. ứng với 1 kg nhiên liệu
rắn, lỏng hoặc 1Nm
3
nhiên liệu khí cháy trong lò ở điều kiện ổn định, ta có phơng trình
cân bằng nhiệt tổng quát:
Q
cc
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6
(kJ/kg) (1.26)

ở đây:
Q
cc
- lợng nhiệt cung cấp (kJ/kg);
Q
1
- lợng nhiệt hữu ích (kJ/kg);
Q
2
- tổn thất nhiệt do khói thải ra ngoài (kJ/kg);
Q
3
- tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hoá học (kJ/kg);
Q
4
- tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ học (kJ/kg);
Q
5
- tổn thất nhiệt ra môi trờng do toả nhiệt (kJ/kg);
Q
6
- tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài (kJ/kg)v.
Theo phần trăm ta có:
100100100100100100100
654321
=+++++
cccccccccccc
Q
Q
Q

Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
Q
% (1.27)
+ Lợng nhiệt cung cấp:

Q
cc
= Q
t
lv
+ Q
nl
+ Q
kk
n
+ Q
P
(kJ/kg) , (kJ/ m
3
tc) (1.28)
ở đây:
Q
t

lv
nhiệt trị thấp của nhiên liệu (kJ/kg)

Q
nl
- nhiệt vật lý của nhiên liệu (kJ/kg)

Q
nl
= C
nl
.t
nl
C
nl
nhiệt dung riêng của nhiên liệu (kJ/kg
0
C) (1.29)
C
nl
=
100
4,184
100 100
lv lv
k
nl
W W
C

+
(kJ/kg
0
C)
Trong đó: