NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ SẤY KHÍ ĐỘNG KẾT HỢP VỚI QUÁ TRÌNH PHÂN CẤP HẠT SẢN PHẨM ỨNG DỤNG CHO VẬT LIỆU SẤY DẠNG BỘT NHÃO

Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
Lời nói đầu
Điện năng là phần không thể thiếu đợc trong phát triển của nền kinh tế quốc
dân. Điện năng có thể sản xuất bằng nhiều cách : thuỷ điện, nhiệt điện, điện nguyên tử
và dùng năng lợng mật trời nhng trong đó dùng nhiệt năng vẩn đóng vai trò quang
trọng không nhỏ, nhất là đối với những nớc có nền công nghiệp đang phát triển nh nớc
ta hiện nay.
Trong nhà máy nhiệt điện lò hơi là bộ phận không thể thiếu đợc nó đợc sản xuất
hơi chạy tuốc bin để quay máy phát điện ngoài ra nó còn cung cấp hơi cho các ngành
công nghiệp nhẹ nh sấy, sinh hoạt hàng ngày...
Nớc ta hiẹn nay đang sử dụng hơi trung áp và thấp áp. Do đó việc nghiên cứu để
đa các lò cao áp và có công suất lớn vào sử dụng là rất cần thiết.
Trong kỳ học này em đợc phân công thiết kế lò hơi có sản lợng 320 tấn/giờ. Em
rất mong đợc sự quan tâm giúp đở của quí thầy cô giáo. Em xin chân thành cám ơn !
Do kiến thức còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế không tránh khỏi sai sót.
Em kính mong quí thầy cô góp ý kiến và chỉ dẩn cho em để hoàn thiện đồ án một cách
tốt nhất.
Ngời thiết kế
TRN NGC TRNG
CHƯƠNG 1
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 1
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
NHIM VU THIT K
TấNH TOAẽN NHIT CH TAO LOè HI
1.1 Sản lợng định mức của lò hơi
D = 320 tấn/ giờ
1.2 Thông số hơi
- áp suất của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt
P
qn
= 140 bar

- nhiệt độ của hơi đầu ra bộ quá nhiệt
t
qn
= 570
0
C
1.3 Nhiệt độ của nớc cấp
t
nc
= 230
0
C
1.4 Nhiệt độ khói thải sau bộ sấy không khí

th
= 125
0
C
1.5 Nhiệt độ không khí nóng
n
kk
t
= 300
0
C
1.6 Nhiệt độ không khí lạnh
l
kk
t
= 30

0
C
1.7 Nhiệt trị thấp làm việc của than
lv
t
Q
= 26628 kJ/kg
1.8 Thành phần nhiên liệu %.
C
lv
H
lv
O
lv
N
lv
S
lv
A
lv
W
lv
V
ch
t
1
0
C t
2
0

C
t
3
0
C
70,0 3,3 2,0 1,5 0,5 16,7 8,0 16,0 1140 1490 >1500
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 2
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
Chơng 2 XAẽC ậNH CU TRUẽC VAè CN BềNG NHIT LOè
HI
2.1 Xác định cấu trúc.
2.1.1 Cấu tạo

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
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 3
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
Xác định sơ bộ dạng lò hơi gồm :
- Buồng lửa và đờng khói đi
- Phơng pháp thải xĩ
- 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 bbố 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.
Toàn bộ buồng lửa bố trí dàn ống sinh hơi, ở hai bên tờng bố trí 6 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
Ta có :
k
r
C
= 0,22 kcal/kg

0
C (Sách thiết kế lò hơi với than Antraxít)

k
l
C
=
100
8100
22,0
100
8
100
w100
C
100
w
l
k
r
l

ì+=

ì+
= 0,2824 kcal/kg
0
C

k

l
C
= 1,180 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
o
kk
V
= 0,0889.C
lv
+ 0,0333.S
lv
+ 0,265.H
lv
- 0,0333.O
lv

= 0,0889.70,0 + 0,0333. 0,5 + 0,265.3,3 - 0,0333.2,0 = 7,047
kg
m
3
tc
- 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
= 7,047.1,2 = 8,4564
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
= 0,0186.70 + 0,007.0,5 + 0,79.7,047 + 0,008.1,5 = 6,885
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
=

047,7.0161,08.0124,03,3.111,0
++
+(1,2 -1).7,047
= 1,988
kg
m
3
tc
V
khói
= V
k khô
+ V
H
2
O
= 6,873 + 1,988 = 8,861
kg
m
3
tc
2.1.2.3 Entanpi của không khí và sản phẩm cháy
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 4
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
- Entanpi của không khí lý thuyết
( )
kk
o
kk
o

kk
.CVI
=







nl.kg
kJ
Trong đó :
C : nhiệt dung riêng không khí
C = 1,2866 + 0,0001201.30 =1,29
Cm
kJ
0
3
tc
: nhiệt độ không khí vào ( = 30
0
)
30.29,1.047,7I
o
kk
=
= 272,7189
nl.kg
kJ

- Entanpi khói
( )
o
kk
o
kk
I1II
+=






nl.kg
kJ
Trong đó :
o
k
I
: Entanpi khói lý thuyết
( ) ( ) ( )
OH
o
OHN
o
NCORO
o
k
22222

2
.CV.CV.CVI
++=






nl.kg
kJ
2
RO
V
= 0,0186.70 + 0,007.0,5 = 1,3055
kg
m
3
tc
o
N
2
V
= 0,79.7,047 + 0,008.1,5 = 5,5791
kg
m
3
tc
C
CO

2
= 1,6990 + 0,0004798.125 = 1,7589
Cm
kJ
0
3
tc
C
N
2
= 1,2799 + 0,0001107.125 =1,2937
Cm
kJ
0
3
tc
C
H
2
O
= 1,4733 + 0,0002498,125 = 1,5045
Cm
kJ
0
3
tc
I
o
k
= 1,3055.1,7589.125 +5,5791.1,2937.125 + 0,5786.1,5045.125

= 1298,1
nl.kg
kJ
Vậy Entanpi của khói đối với 1kg nhiên liệu :
( )
o
kk
o
kk
I1II
+=






nl.kg
kJ
I
k
= 1298,1 + (1,2 - 1). 272,7189 = 1352,6
nl.kg
kJ
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
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 5
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
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
+ S
SKK
=1,02 + 0,1 =1,12
bảng 1: Xác định hệ số không khí thừa
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
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 6
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
Bảng 2 đặc tính sản phẩm cháy
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
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 7
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i
B¶ng 3 : 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
SVTH:TRẦN NGỌC TRƯỜNG-LỚP 04N1 KHOA NHIỆT Trang 8
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
2.2 Cân bằng nhiệt lò hơi
Cân bằng nhiệt đợc thiết lập đối với chế độ ổn định của lò hơi cho 1 kg nhiên
liệu rắn
Năng lợng đa vào lò hơi
Q
đv
= Q
1
+ Q
2
+ Q
3
+ Q
4
+ Q
5
+ Q
6







kg
kJ

Q
đv
= Q
lv
t
= 26628
kg
kJ
Trong đó :
- Q
1
: nhiệt lợng môi chất nhận đợc từ sản phẩm cháy
Q
1
=
B
)ii(D
'
nc
''
qnqn







kg
kJ

D
qn
: Sản lợng hơi quá nhiệt (D
qn
= 320 tấn/giờ)
B : lợng nhiên liệu sử dụng trong 1 giờ
- Q
4
,q
4
tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học
Q
4
=
lv
b
b
b
r
r
r
A
r100
r
a
r100
r
a

+

.
x
t
Q






kg
kJ
Trong đó :
a
r
= 0,2 : tỷ lệ tro hơi
a
b
= 0,95 : tỷ lệ tro bay
r
r

= 30 : thành phần đợc cháy trong tro hơi
r
b
= 30 : thành phần đợc cháy trong tro hơi
A
lv
= 16,7

x
t
Q
= 32600 J/kg
Q
4
=
7,16
30100
30
95,0
30100
30
2,0







+

.32,6 =268,3213
kg
kJ
q
4
=
dv
4
Q
Q
=
26628
321,268
.100 = 10%
- Q
2
,q
2
tổn thất do khói thải
Q
2
=
( )

100
q
1.I.I
4
o
kkthk






Kg
kJ
Q
2
=
( )







100
10
1.72,272.33,16,1352
=890,89

kg
kJ
q
2
=
==
100.
26628
89,890
100.
Q
Q
dv
2
3,35%
- Q
3
,q
3
tổn thất do cháy không hoàn toàn về mặt hoá học
q
3
chọn theo kiểu buồng lửa phun than Antraxit
q
3
= 0,5%
- Q
5
,q
5

tổn thất do toả ra môi trờng xung quanh
chọn q
5
= 0,65%
Hệ số bảo ôn : =
9935,0
100
65,0
1
100
q
1
5
==
- Q
6
,q
6
tổn thất vật lý do xĩ mang ra ngoài
Q
6
= a
x
.(C.).A
lv

Kg
kJ
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 9
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
Q
6
= 0,15. 133,8.16,7 = 335,2
kg
kJ
q
6
=
100.
26628
2,335
100.
Q
Q
dv
6
=
= 1,3%
- Tổng các tổn thất nhiệt trong lò hơi

q
= q
2
+ q
3

+ q
4
+ q
5
+ q
6
%

q
= 3,35 + 0,5 + 10 + 0,65 + 1,3 = 15,8 %
Hiệu suất của lò hơi

T
= 100 - 15,8 = 84,2%
- Suất tiêu hao nhiên liệu của lò : lợng nhiên liệu sử dụng trong 1 giờ
suất tiêu hao nhiên liệu thực tế
B =
( )
lv
tT
ncqn
Q.
iiD


(Kg/h)
Trong đó: + i
qn
Entanpi của hơi quá nhiệt
tra bảng nớc cha sôi và hơi quá nhiệt ứng với t

qn
= 570
0
C và p
qn
140bar
ta đợc i
qn
= 3506
kg
kJ
+ i
nc
Entanpi của nớc cấp
tra bảng nớc và hơi bảo hoà ứng với t
nc
= 230
0
C ta đợc i
nc
= 990,4
kg
kJ
Vậy: B =
( )
26628.2,84.3600
10.4,9903506.100.320
3

= 35904 Kg/h

Để xác định tổng thể tích sản phẩm cháy và không khí chuyển dời qua toàn bộ lò hơi
và nhiệt lợng chứa trong chúng ngời ta sử dụng đại lợng tiêu hao nhiên liệu để tính
toán.
Đợc xác định theo công thức:
B
tt
=






=







100
10
135904
100
q
1.B
4
= 32310 Kg/h
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 10

Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
CHƯƠNG 3 THIT K BUệNG LặA
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 = 320 tấn/giờ. Chọn đờng kính vòi phun 950
mm
. Ta chọn 6 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 q
v
= 140.10
3
(w/m
3
)
Vậy ta tính đợc thể tích buồng lửa theo nhiệt thể tích
3
3
3

10.3600.140
10.26628.32310
10..
==
v
lv
ttt
bl
q
QB
V
= 1707 m
3
B
tt
= 32310 Kg/h : lợng tiêu hao nhiên liệu tính toán
lv
t
Q
= 26628 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 antraxit
có chiều dài ngọn lửa đợc chọn là 14
m
.
Với lò đặt vòi phun ở hai tờng bên thì tiết diện ngang buồng lửa dạng hình chữ
nhật.
Với D = 320 tấn/giờ
Ta có: a = m.

5,0
dm
D
, với m = 1,3; D
dm
= 88,9 kg/s
a = 1,3.88,9
0,5
= 12,25 m
b = (6 ữ7)D
a
.
d
= 6,5.950.1,3 = 8 m
Kích thớc phểu làm lạnh xĩ.
- Độ nghiên 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 3 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

SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 11
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i
H
bl
0,6 m
0,65m
φ =1m

1,2m
h
vf
=4m
SVTH:TRẦN NGỌC TRƯỜNG-LỚP 04N1 KHOA NHIỆT Trang 12
1m
8m
3m
2,5m
12m
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i
4500 1000 500 2000
A A

MÆT C¾T A-A
4000
SVTH:TRẦN NGỌC TRƯỜNG-LỚP 04N1 KHOA NHIỆT Trang 13
12500

10500
2000 1500 3500
28002800
5700
5220
2800
6836
1200
60
65
8000
55
0
200
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
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
1i
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 = 144.12 = 1728 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
=1728 m
3
.Do đó ta lấy các thông
số đã chọn.
3.6 Dàn óng 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
Chọn 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
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
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 14
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
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

bx
H
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
=
v
lv
ttt
q
QB ..10
3
Bảng 5
=
F
H
bx
=1-q
5
/100
Bảng1
Chọn
Nghiền bi
bl
cho
đả tính

cho
đã tính

s
=
bl
-
bl
-
ng
Q
n
kk
=
''
s
.I
n
kk
+(
bl
+
ng
)I
l
kk
n
kk
lv
t

Q
qq
Q
+
+
)
100
1(
43
=Q
tđ
Suy từQ
tđ
S=3,6
Fv
Vo
P
b
= p.r
b
1728
0,9935
1,2
0,05
0,08
300
1632
30
272,7
1,07

1768
15419
1259
4,87
0,35
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 15
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
Bảng6(TT).
tt Tên đại lợng Khiệu Đvị Công thức hay cơ sở chọn Kquả
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
Nồng độ tro bay
Hệ số làm yếu bức xá
của ngọn lửa
Hệ số làm bẩn
Hệ số hiệu chỉnh phụ tảI
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
à
k

m
a
s
a
ks
a
nl
a
bl
x

M

bl
I
bl
V
cp

bl
g/m
3
tc
1/m.kg
0
C
kj/kg
kj/kgđộ
0
C
Bảng2
Chọn
Lò hơI đốt bột than
Chọn
1-e
-kps
m.a
s
+(1-m)a+ks

)1(

nlnl
nl
aa
a
+
bl
vp
H
H
=
16800
5600
0,59-0,5.x
giả thiết
tra bảng 3
bl
=1000
''
''
'
bllt
bltd
IQ



18,62
0,217
0,45
1

0,8
0,56
0,8
0,99
0,33
0,425
1000
10384
17,9
1010
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 16
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi
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
Cách bố trí dãy pheston
4.2 Tính nhiệt dãy pheston
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT Trang 17
Tờng bên
Tờng bên
Tường sau
Thuyết minh đồ án môn học : Lò Hơi

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.
d
d
SS
.)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
SVTH:TRN NGC TRNG-LP 04N1 KHOA NHIT 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
1364
5
1364
5

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
bhph
bhbl
t
t


''
''


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
.
+
bh
tb
p
ktt
F
VB

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
+

.
.
dl
p
ttp
H
BQ
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
bxdl
bxdl


++
+
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
=
tt
bx
p
B
tHK

..
1568,2
5
1527,5
6
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 trênta tìm đợc

''
'ph
=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
dl
ph
là
Q
dl
ph
= (I

bl

- I

ph
) = 0,95(13645 11236) = 2288,55 KJ/Kg
(KJ/Kg)


ph
(
o
C)
Q
k
Q
T
Chơng5. PHN PHI NHIT LặĩNG CHO CAẽC Bệ MT
T
5.1 Tổng lợng nhiệt hấp thụ hữu ích của lò
Q
hi
= D(i
qn
i
nc
) = 320.10
3
(3506 990,4) = 804992.10
3

h

KJ
5.2 Tổng lợng nhiệt hấp thụ bức xạ của dãy pheston
Q
tt
bx
bl
bx
ph
bx
bl
bx
ph
B
H
H
Qy ...
=
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
=
bx
ph
= 10190351
h
KJ
= 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

=

=
tt
bx
bl
p
bx
ph

bx
bl
bx
bqn
B
H
xH
QyQ
=
= 2588349,2
h
KJ
= 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
h
KJ
= 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
h
KJ
= 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
h
KJ
Q
dl
qn
= 226560000 - 2588349,2 =223971650,8

h
KJ
= 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
)
= 804992.10
3
(41673342,8 + 84133401,5 + 226560000)
=452625255,7
h
KJ
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
) = 320.10
3
(2798 990,4)= 578432.10
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 =
rD
inciDQ
bhhn

.
)(

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
h
KJ
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) = 230 + 12 =242
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 = 242
o
C
t
bh
t

hnI
= 254 - t

hnI
40
o
C t

hnI
214
o
C
chọn t

hnI
= 200
o
C
Nhiệt độ nớc ra sau bộ hâm nớc cấp I là: t

hnI
= t

hnII
= 200
o
C
Tơng ứng với i

hnI
= 1078 KJ/Kg
Nhiệt lơng hấp thụ của bộ hâm nớc I
Q
hnI
= D (i

bhII
- i
nc
) = 320. 10
3
(1078 - 990,4) = 28032.10
3
h
KJ
Nhiệt lơng hấp thụ của bộ hâm nớc II
Q
hnII
= Q
hn
- Q
hnI
=(452625255,7 28032000) = 17233255,7
h
KJ
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
h
KJ
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
h
KJ
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
-
tt
qnII
B
Q
.

= 11236 +0,015. 272,7189 -17233255,7/(0,95.32310) = 10678,65KJ/Kg


qn
= 852
o
C
5.13.2 Nhiệt độ khói sau bộ hâm nớc cấp II
I

hnII
= I

qn

+
hnII
I
o
kk
-
tt
hnII
B
Q
.

= 3506 +0,02. 272,7189 -28032000/(0,95.32310) = 8852KJ/Kg


hnII
= 486
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
)-
tt
sII
B
Q
.

= 8852 + 0,5.0,03(2765 +1736) - 1031523,9/(0,95.32310) = 7961KJ/Kg
⇒θ
’’
sII
= 421
o
C
5.13.4 NhiÖt ®é khãi sau bé h©m níc cÊp I
I
’’
hnI
= I
’’
sII
+ ∆α
hnI
I
o
kk

-
tt
hnI
B
Q
.
ϕ
=7961 +0,02. 272,7189 -17233255,7/(0,95.32310) = 5782KJ/Kg
⇒θ
’’
hnI
= 316
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
)-

tt
sI
B
Q
.
ϕ
= 5782+ 0,5.0,03(2765 +272) -50278080,81 /(0,95.32310) = 3629KJ/Kg
⇒θ
’’
sI
= 193
o
C
Chơng6. THIT K Bĩ QUAẽ NHIT
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.
II I
Ghi chú
1. Bộ quá nhiệt cấp I 4.ống góp ra bộ quá nhiệt cấp II
2. Bộ quá nhiệt cấp II 5. Bao hơi
3. ống góp ra bộ quá nhiệt cấp I 6. Bảo ôn
Sơ đồ bố trí bộ quá nhiệt
5
64
3
1
2