Tính nhiệt trong lò hơi

gs.tskh nguyễn sĩ mão

tính nhiệt lò hơi
(Đồ án môn học lò hơi)

hà nôị 2007

1


Lời nói đầu
Đồ án môn học lò hơi là một trong ba đồ án môn học yêu cầu bắt buộc đối với
tất cả sinh viên Đaị học ngành năng lợng noí chung và ngành nhiệt điện nói riêng.
Tính toán nhiệt là công việc đầu tiên của đồ án môn học cng nh việc thiết kế chế
tạo một lò hơi. Đây là khâu quan trọng bậc nhất có tính chất quyết định toàn bộ bản
thiết kế.
Để tính nhiệt phải ứng dụng một cách tổng hợp các môn khoa học cơ bản, các
môn cơ khí kỹ thuật và các môn chuyên môn của ngành nhiệt cả về mặt lý thuyết
lẫn về mặt thực nghiệm nữa.
ở các nớc công nghiệp phát triển nh: Liên xô (trớc đây) , Nga (ngày nay), Mỹ,
Anh, Pháp, Đức, Nhật, Trung Quốc đều có những tiêu chuẩn tính toán nhiệt lò hơi
của riêng mình. ở nớc ta cha có bản tiêu chuẩn tính nhiệt lò hơi của nhà nớc, vì vậy
quá trình thiết kế ở mỗi nơi, mỗi lúc tùy theo sự hiểu biết của cán bộ kỹ thuật, của
các kỹ s mà sử dụng cách tính hoặc các số liệu tham khảo khác nhau. Điều này đem
đến những điều không thuận tiện trong công tác tính toán thiết kế lò hơi và thiết bị
nhiệt khác.
Để góp phần xây dựng một bộ sổ tay kĩ thuật nhiệt nói chung , tính nhiệt lò hơi
nói riêng của Việt nam, chúng tôi xây dựng một phơng pháp tính nhiệt lò hơi gồm
những phần cơ bản nhất về lý thuyết ứng dụng vào tính toán nhiệt, phơng pháp giải
bài toán tính nhiệt, các ví dụ các toán đồ thực nghiệm, các biểu cần thiết cho quá
trình tính toán. Khi biên soạn chúng tôi dựa vào tiêu chuẩn tính nhiệt lò hơi của Nga

làm chính, có bổ sung các phần mới, hoặc các số liệu ở các tài liệu khác theo tiêu
chuẩn ASME.
Bản tính nhiệt chia làm 6 chơng nh sau:
Chơng 1: Nhiêm vụ thiết kế và phơng pháp tính
Chơng 2: Các tính tóan về đặc tính nhiên liêụ
Chơng 3: Tính cân bằng nhiệt lò hơi
Chơng 4: Thiết kế buồng lửa
Chơng 5:Tính trao đổi nhiệt trong các bề mặt đối lu và nửa bức xạ.
Chơng 6: Ví dụ về tính toán thiết kế cụ thể lò hơi
và các phụ lục , các mẫu lò hơi điển hình
Bản tính nhiệt đợc dùng làm gíao trình cho môn học Đồ án môn học lò hơi
của các sinh viên ngành Nhiệt , đồng thời cũng làm tài liệu tham khảo cho các kĩ s
ngành nhiệt trong các viện nghiên cứu, trong các xí nghiệp và nhà máy chế tạo thiết
bị nhiệt khác.
Tác gỉả

2


Chơng 1
Nhiệm vụ thiết kế và phơng pháp tính
1.1. Nhiệm vụ thiết kế.
Dựa vào nhu cầu sản xuất mà cơ quan đặt hàng đề ra những yêu cầu của lò hơi
trong thiết kế. Những yêu cầu đó là: Thông số hơi ra, sản lợng hơi, dạng mang tải,
hiệu suất nhiệt của lò hơi trên cơ sở một hay một số loại nhiên liệu dợc sử dụng. Lò
hơi có quá nhiệt trung gian hay không. Ngoài ra còn yêu cầu một hệ số xả lò nhất
định. Những yêu cầu đó là nội dung của của nhiệm vụ thiết kế lò hơi.
Ví dụ: Thiết kế một lò hơi.
Sản lợng hơi mới

D=220 T/h

áp suất hơi quá nhiệt

Pqn= 110 bar

Nhiệt độ hơi quá nhiệt

tqn=5400C

Nhiệt độ nớc cấp vào lò hơi

tnc=2000C

Hệ số xả nớc lò

P 2%

Phạm vi điều chỉnh lò hơi

Dlh=(70~100%)D
=96%

Hiệu suất lò hơi

Nhiên liệu đợc dùng: Than cám A với các đặc tính sau:
thành
phần
%

Clv

Hlv

Olv

Slv

Nlv

Alv

Wlv

Vc

90

4.2

3

1.3

1.5

26.7

4.7

6

độ c

t1

t2

t3

1050

1240

1380

Nhiệt trị của nhiên liệu: Qlvt=5780 kcal/kg
Cỡ hạt 0~15 mm
Nhiệt độ nớc nguồn

t=300C

Nhiệt độ không khí làm việc trong không gian lò hơi

3

t k 2 = 20 o C


1.2. Các bớc thiết kế tổng quát:

Sau khi tìm hiểu nhiệm vụ thiết kế chúng ta tiến hành các bớc công việc
sau:
1. Chọn phơng án lò hơi, xác định sơ bộ dạng lò hơi.
2. Tình toán thể tích và entanpi của sản phẩm cháy và không
3. khí lạnh, không khí nóng. Lập thành bảng hoặc thành đồ thị (I-t)
4. Tính toán cân bằng nhiệt và tính lợng tiêu hao nhiên liệu
5. Tính buồng lửa
6. Tính dẫy Peston
7. Phân bố nhiệt giữa các cấp của bộ quá nhiệt.
8. Phân bố nhiệt giữa các bề mặt đối lu và lập cân bặng nhiệt
9. toàn lò.
10.
Tính bộ quá nhiệt.
11.
Tính bộ hâm nớc và bộ sấy không khí.

1.3 Chọn phơng án thiết kế.
Căn cứ cào công suất và loại nhiên liệu để tiến hành chọn cấu tạo lò hơi. Lò
hơi thờng đợc thiết kế theo nhiều dạng khác nhau, nhiều phơng pháp đốt nhiên
liệu khác nhau. Buồng lửa phun đợc dùng để đốt nhiên liệu lỏng và nhiên liệu
khí cho những lò có công suất bất kỳ, còn nhiên liệu rắn, tốt nhất là dùng cho
những lò có công suất từ 25T/h trở lên.
ở buồng lửa phun khi đốt loại nhiên liệu nhiều tro, tro dễ chảy, và nhiên
liệu khó cháy thì nên dùng phơng pháp thải xỉ lỏng.
Buồng lửa cháy theo lớp đợc dùng cho nhng lò hơi có sản lợng dới 35T/h ( trờng hợp đạc biệt có thể dùng cho lò hơi có sản lơng lớn hơn), đợc dùng với các loại
nhiên liệu đã đợc sàng lọc với cỡ hạt tơng đối đồng đều ( thờng hàm lợng cám 06mm không quá 60% khối lợng chung ). Đối với than cám Atraxit và những than
quá ẩm (Wlv>14%) thì không nên dùng buồng lửa đốt theo lớp.
Tất nhiên khi chọn ngời ta phải so sánh kinh tế kỹ thuật của phơng án nh chi phí
đầu t cho việc đốt than bột, yêu cầu về mặt sản xuất ổn định và tin cậy, ngoài ra

còn căn cứ vào khả năng cung cấp nhiên liệu một cách lâu dài.
Sau khi chọn đợc loại buồng đốt thì tiến hành chọn sơ bộ dạng cấu tạo của các bộ
phận khác để có thể lập đợc dạng cấu tạo chung của toàn bộ lò hơi.
Trớc khi xây dựng dạng cấu tạo sơ bộ ta cần nghiên cứu các u khuyết điểm của các
dạng bố trí lò hơi.Lò hơi kiểu hình tháp ( ống khói nằm trên đỉnh lò ) có u điểm là
sự mài mòn của tro đợc giảm, diện tích mặt bằng bị chiếm ít, nhng khung đỡ cồng
kềnh, ống khói thờng đợc làm bằng kim loại do đó giá thành cao. Mặt khác có khó
khăn cho việc bố trí thiết bị khử bụi khi cần thiết.
4


Lò hơi kiểu chữ có chiều cao khá lớn vì bộ quá nhiệt, bộ sấy không khí, quát
khói và ống khói đều đặt ở trên buồng lửa do vậy tờng lò và khung lò sẽ rất nặng
nề do vậy giá thành lò hơi sẽ cao và độ bền kém.
Lò hơi kiểu chữ N có quật khói quạt gió và ống khói đều ở đỉnh lò. Bề mặt phần
đuôi chia làm hai đoạn: bộ quá nhiệt và bộ hâm nớc có dòng khói đi từ trên xuống,
còn ở bộ sấy không khí thì khói nóng lại đi từ dới lên.
Lò hơi bố trí theo kiểu chữ là loại lò hơi phổ biến nhất hiện nay. ở loại lò này các
thiết bị nặng nh: quạt khói, quạt gió, bộ khử bụi, ống khói đều ở vị trí thấp.
Lò hơi bố trí theo kiểu có ngọn lửa có dạng hình chữ W đợc ứng dụng rộng rãi cho
các lò hơi đốt than antraxit có chất bốc thấp với mục đích kéo dài thời gian dừng lại
của ngọn lửa trong buồng lửa.
Để ứng dụng trong công nghệ cháy than sạch còn phải lựa chọn lò hơi đốt theo
công nghệ cháy tầng sôi hoặc tầng sôi tuần hoàn vv....

Chọn dạng cấu tạo của các bộ phận khác của lò hơi.
a) Dạng cấu tạo của pheston.

Cấu tạo của pheston gắn liền với cấu tạo của giàn ống sau buồng lửa. Chiều cao
của pheston tại cửa ra buồng lửa phụ thuộc vào khích thớc đờng khói khi đi vào bộ

quá nhiệt. Vì vậy kích thớc cụ thể của pheston sẽ đợc xác đinh sau khi đã xác định
cấu tạo cụ thể của buồng lửa và các dàn ống xung quanh nó. Khi có bố trí bộ quá
nhiệt nửa bức xạ thì cấu tạo của pheston cũng phụ thuộc sự bố trí này .
b) Dạng cấu tạo bộ quá nhiệt.

Tuỳ theo thông số hơi yêu cầu và việc sử dụng hơi sau này ( gắn liền với
tuabin trong chu trình nhiệt ) mà quyết định những hớng chọn bộ quá nhiệt
sau:
-Có đặt bộ quá nhiệt trung gian không, hay chỉ đặt một bộ quá nhiệt sơ cấp.
-Đối với bộ quá nhiệt sơ cấp thì chọn loại hoàn toàn đối lu hay loại tổ hợp (có
thêm bộ quá nhiệt nửa bức xạ hay bức xạ).
-Đối với loại hoàn toàn đối lu thì chọn một cấp hay hai cấp. Điều này còn phụ
thuộc vào phơng án đặt bộ giảm ôn hơi quá nhiệt.
c) Bố trí bộ hâm nớc và bộ sấy không khí

Tuỳ theo loại buồng đốt mà nhiệt độ không khí nóng yêu cầu khác nha. Đối với các
buồng lửa ghi xích đốt than Antraxit không khí nóng phải không quá 150 0C ( để
tránh cháy ghi ). Đối với các buồng lửa phun đốt than antraxit thì không khí nóng
yêu cầu từ 350 - 4200C. khi yêu cầu không khí nóng cao nh vậy đòi hởi bộ sấy
không khí phải đặt vào vùng khói có nhiệt độ tơng đối cao. Nh vậy ở các loại lò hơi
nhỏ, đốt than theo lớp ngời ta chỉ đặt một cấp bộ sấy không khí và đơng nhiên cũng
chỉ có một bộ hâm nớc mà thôi. Bộ hâm nớc thờng đợc đặt trớc bộ sấy không khí.
Khi đốt than bột thì phải bố trí hai cấp bộ hâm nớc và hai cấp bộ sấy không khí đặt
xen kẽ nhau: hâm nớc 1sấy không khí 1 hâm nớc 2 sấy không khí 2 ( theo
chiều đờng khói ra ).
Sau khi chọn phơng án đốt cũng nh các bộ phận khác tiến hành lập dạng cấu tạo đại
thể của lò hơi .
Trên hình 1.1 trình bầy dạng cấu tạo đại thể của một lò hơi thông thờng hiện nay ở
nớc ta. ( Xem hình trang sau).

5


6


7


Chơng 2
Tính các đặc tính của nhiên liệu
2.1. Tính thể tích không khí lý thuyết
Thể tích không khí lý thuyết đợc tính cho 1 kg nhiên liệu hoặc 1m 3 tiêu chuẩn
nhiên liệu khí ở điều kiện tiêu chuẩn ( ở 0 oC và 760mmHg ). Các công thức tính
toán đợc sử dụng trên cơ sở các phơng trình hoá học cơ bản với điều kiện tổn thất
q3= 0, tất nhiên cũng đủ chính xác khi q3 không quá lớn.
2.1.1
Đối với nhiên liệu rắn hoặc lỏng ( theo mẫu làm việc ) thể tích không khí
lý thuyết sẽ là:
V0=0,0889(Clv+0,375Slv )+ 0,265Hlv- 0,033Olv
(m3tc/kg)
Hoặc
L0 = 0,115( C lv + 0,375S lv ) + 0,342 H lv 0,0434O lv
Kg/kg
(2.1)
2.1.2 Đối với nhiên liệu khí.


n

Vo = 0,4760,5CO + 0,5 H 2 + 1,5H 2 S + m + C m H n O
4




m3tc/ m3tc (2.2)

Tính thể tích sản phẩm cháy:
Sản phẩm cháy hoàn toàn nhiên liệu bao gồm khí CO 2 , SO2 , N2 , O2 , và H2O.
Trong tính toán ngời ta thờng góp CO2+SO2 =RO2 hoặc VRO2=VCO2+VSO2.
Khi cháy ở trạng thái lý thuyết thì hẹ số không khí thừa =1 còn trong thực tế >1.
2.2.1Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết:
a.Khi cháy một kg nhiên liệu rắn hoặc lỏng
2.2.

C lv + 0,375S lv
, m 3 tc / kg
100
N lv
= 0,79Vo + 0,8
100
lv
= 0,111H + 0,0124W lv + 0,0161V 0

V RO 2 = 1,866
V 0N2
V H 2O

Thể tích khí khô lý thuyết:

VoK= VoRO2+ VoN2
Thể tích khói lý thuyết:
VoK= VoRO2+ VoN2+V0H2O
b) Đối với nhiên liệu khí

m3tc/kg
m3tc/kg

m3tc/kg

[

N2
100

]

(2.4)
(2.5)
(2.6)

m3tc/kg

V RO 2 = 0,01 CO2 + CO + H 2 S + mC m H n
V 0 N 2 = 0,79Vo + 0,08

(2.3)

(2.7)
m3tc/kg

(2.8)

m3tc/kg

(2.9)

n

0
V 0 H 2O = 0,01 H 2 S + H 2 + C m H n + 0,124d K + 0,0161V m3tc/kg (2.10)
2



Trong đó dk - hàm lợng ẩm trong nhiên liệu khí tính ứng với 1 m 3tc nhiên liệu khí
khô.

8


2.2.1.

Thể tích thực tế của sản phẩm cháy

Thể tích thực tế của sản phẩm cháy khi tính hoàn toàn giống nhau với nhiên liệu
rắn, lỏng và khí ( khi đó >1)
a) Thể tích hơi nớc

VH2O=V0H2O + 0,161(-1)V0

m3tc/kg
Hoặc m3tc/ m3tc

b) Thể tích khói thực
VK=V0K.khô + V0H2O + 0,161(-1)V0 m3tc/kg
Hoặc m3tc/ m3tc
Hay
VK= V0RO2 + V0N2 + V0H2O + (-1)V0
m3tc/kg
Hoặc m3tc/ m3tc
c) Phân thể tích các khí
rRO 2 =

V RO 2
VK

rH 2O =

VH 2O
VK

(2.11)
(2.12)
(2.13)

của hơi nớc

của khí 3 nguyên tử

rn = rRO 2 + rH 2O

(2.14)

d)Nồng độ tro bay theo khói ( tính theo khối lợng khói)
A lv ab
à=
100G K

Kg/kg

(2.15)

trong đó ab : Tỷ lệ tro bay, xác định theo bảng đặc tính tính toán của các loại
buồng lửa (b.18)
GK: Khối lợng của khói
A lv
GK = 1
+ 1,306V o
100

Kg/kg

(2.16)

Nếu dùng hơi nớc để thông gió hay để phun dầu thì cần bổ xung thêm lợng này vào
GK.
Nồng độ tro bay trong khói theo thể tích khói
A lv ab
à = 10

VK

g/m3tc

2.2.2.

Xác định hệ số không khí thừa

2.2.3.

Lập bảng đặc tính thể tích của không khí

(2.17)

Hệ số không khí thừa ra khỏi buồng lửa đợc xác định theo các bảng dặc tính tính
toán của buồng lửa, tuỳ thuộc loại nhiên liệu, phơng pháp đốt. Lợng không khí lọt
vào trong đờng khói đợc xác định theo bảng (b.14)
Thể tích không khí và khói ở các hệ số không khí thừa khác nhau đợc lập thành
bảng theo mẫu ghi ở bảng (b.14). Khi ấy hệ số không khí thừa đợc tính theo hệ số
9


không khí thừa trung bình ( là trung bình cộng giữa trị số vào và ra khỏi bề mặt
đốt).

2.3. Tính entanpi của không khí và khói

Entanpi của không khí lý thuyết cần thiết cho quá trình cháy bằng:
I0kk=V0Ckkkk
kcal/m3tc hay kcal/kg

Entanpi của khói lý thuyết đợc tính
I0kk =VRO2(C)RO2+ VN2(C)N2+ VH2O(C)H2O
kcal/m3tc hay kcal/kg
Entanpi của tro bay
I tr =

A lv
.ab (C ) tr
100

kcal/kg

Entanpi của khói thực tế
I=I0k+(-1)I0kk+itr
3

Trong đó itr đợc kể đến khi

(2.18)
(2.19)
(2.20)
(2.21)

lv

10 ab A
> 6.
Q lv t

Cần chú ý là mỗi bộ phận lò hơi có hệ số không khí thừa và vùng nhiệt độ khói làm

việc khác nhau. Để đơn giản, không cần tính entanpi cho suốt giải nhiệt độ 10022000C cho tất cả các bộ phận mà ở mỗi bộ phận chỉ cần tính trong phạm vi nhiệt
độ nào đó mà thôi. Các vùng nhiệt độ cho các bộ phận của lò hơi có thể tham khảo
nh sau:
Buồng lửa:
900 13000C
1700 - 22000C
Bộ quá nhiệt
600 - 12000C
Bộ hâm nớc cấp 2
400 - 7000C
Bộ sấy không khí cấp 2
300 - 6000C
Bộ hâm nớc cấp 1
200 - 5000C
Bộ sấy không khí cấp 1
100 - 3000C
Các trị số entanpi cần tính theo từng 100 0C và lập thành bảng theo mẫu ghi ở bảng
6.14.

10


Chơng 3
Cân bằng nhiệt lò hơi
Lập cân bằng nhiệt của lò hơi là xác định sự cân bằng giữa lợng nhiệt đa vào lò hơi
và lợng nhiệt sử dụng hữu ích Q 1 với các tổn thất Q 2,Q3, Q4, Q5 và Q6. Từ cân bằng
nhiệt ta có thể xác định đợc hiệu suất lò hơi và lợng tiêu hao nhiên liệu.

3.1 Lợng nhiệt đa vào lò hơi

Lợng nhiệt đa vào lò hơi đợc tính cho 1 kg nhiên liệu rắn hoặc 1m3tc nhiên liệu khí
và đợc xác định theo công thức:
Qdv=Qlvt + Qnkk + inl + Qp - Qk
Trong đó:
Qlvt : nhiệt trị thấp của nhiên liệu
Qnkk :Nhiệt do không khí nóng đa vào khi nó đợc dùng nguồn nhiệt bên ngoài để
sấy.
inl=Cnl.tnl là nhiệt vật lý của nhiên liệu đa vào. trờng hợp không có sấy nhiên liệu
bằng nguồn nhiệt bên ngoài, inl chỉ cần tính khi Wlv >
Trong đó Cnl là tỷ nhiệt của nhiên liệu, xác định nh sau:
- nhiên liệu rắn
C nl =

W lv
100 W lv
+ C K nl
100
100

Q lv t
150

Kcal/kg 0C

(3.2)

Trong đó Cknl tỷ nhiệt nhiên liệu khô tra bảng.
- Tỷ nhiệt dầu ma dút
Cmdnl=0,415+0,0006t
kcal/kg 0C

(3.3)
Qp: Nhiệt độ dùng hơi thổi vào lò, đợc xác định theo công thức:
Qp = Gp ( ip 600 )
kcal/kg
(3.4)
ip: Entanpi của hơi phun vào
QK: Lợng nhiệt tổn thất do việc phân huỷ của cacbonat khi đốt đá dầu, đợc xác
định nh sau:
A p CO2
QK = 970 K (CO2 )
100

Kcal/kg

(3.5)

Trong đó
ApCO2 ( %) hàm lợng axit các bon của các-bô-nát trong mẫu làm việc của đá dầu.
K(CO2) độ phân huỷ các-bô-nát.
970 kcal/kg lợng nhiệt tiêu hao để phân huỷ các-bô-nát đối với 1kg axit cácbon.
Đối với các lò hơi đốt bột than nếu không có sự sấy không khí bằng nguồn nhiệt
bên ngoài thì lợng nhiệt đa vào sẽ gần bằng nhiệt trị thấp của nhiên liệu.
Qdv=Qlvt
3.2. Lợng nhiệt sử dụng có ích
Lợng nhiệt hu ích trong lò hơi đợc xác định bằng công thức:
Qhi=BQ1=Dqn(ipn-inc)+Dbh(ibh-inc)+ Dx(ix-inc)
kcal/kg
trong đó B lợng tiêu hao nhiên liệu
11

(3.6)


Dpn, Dbh, Dx lu lợng hơi quá nhiệt, tổng các nhu cầu hơi bão hoà, và lu lợng nớc xả
lò, kg/h.
iqn,ibh, is, inc entanpi hơi quá nhiệt, hơi bão hoà, và nớc bão hoà, nớc cấp Kcal/kg.
Khi tính cho 1kg nhiên liệu rắn, lỏng hoặc 1m3tc nhiên liệu khí
Q1 =

Qni Dqn
Dbh (i i ) + Dx (i i ) Kcal/kg
=
(iqn inc ) +
bh
nc
nc
ĩ
B
B
B
B

(3.7)

3.2 Xác định các tổn thất nhiệt lò hơi
3.3.1
Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra:

Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài đợc ký hiệu là q2 hoặc Q2 và đợc xác định
theo công thức:

( I th th I 0 KK )(100 q 4 )
Q2 =

100

Kcal/kg

(3.8)

hoặc
q2 =

( I th I o KK )
Q2
100 = th
(100 q 4 )
Qdv
Qdv

%

(3.9)

Trong đó I0KK Entanpi không khí lạnh lý thuyết
th hệ số không khí thừa ở chỗ khói thải
Ith Entanpi khói thải tính theo nhiệt độ khói thải đã chọn ở trớc và ứng với hệ số
không khí thừa th kcal/kg
q4 tổn thất nhiệt cháy không hết bằng cơ khí ( thảo luận sau) %

3.3.2

Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt hoá học

Tổn thất nhiệt do cháy không hết về mặt hoá học đợc ký hiệu là Q3 hoặc q3 và đợc
xác định theo công thức sau:
H
CH 4
100 q 4
CO
Q3 = (
3020 + 2 2580 +
8555)V 0 K .kho (
)
100
100
100
100

Kcal/kg

(3.10)

hoặc
q3 =

Q3
100
Qdv
%

trong đó CO, H2, CH4 thành phần khí cháy còn lại trong khói, %.
Khi thiết kế q3 đợc chọn theo tiêu chuẩn tính toán nhiệt tuỳ theo loại nhiên liệu
cũng nh loại kết cấu buồng lửa (b.18) (b.21).
3.3.3 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ khí
Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về cơ khí đợc ký hiệu là q4 hoặc Q4 và đợc
xác định bằng công thức
q4 =

Q4
100 =
Qdv

(a xã+1

x x +1
xb
+ ab
100 x x +1
100 xb
%
.7800. A lv
Qdv

(3.11)

trong đó
ax+1, ab phần tro của nhiên liệu có trong xỉ và lọt, và bay theo khói ra ngoài
x x +l ; xb

phần các bon cháy không hết trong xỉ và than lọt, và trong tro bay %

Khi thiết kế thông thờng q4 đợc chọn theo tiêu chuẩn tính nhiệt (b.17), nó phụ
thuộc vào phơng pháp đốt và nhiên liệu đốt.
12


Khi đốt than bột hỗn hợp với khí hoặc dầu thì q 4 cần đợc nhân thêm một hệ số a
(b.18). (b.21)

3.3.3 Tổn thất nhiệt do toả nhiệt ra môi trờng xung quanh

Tổn thất nhiệt do toả nhiệt ra môi trờng xung quanh đợc ký hiệu là Q5 hoặc q5 và đợc xác định định theo toán đò thực nghiệm (h.3.1)
Đối với lò hơi có sản lợng D900 T/h thì lấy q5=0.2%
Trong trờng hợp sản lợng lò hơi khác với sản lợng định mức thì q5 đợc xác định lại
nh sau:
Ddm
D
D
25%
Ddm

dm

q5 = q5 .

Công thức này chỉ đúng khi

(3.12)

Hình 3.1: Tổn thất nhiệt ra môi trờng bên ngoài
1. Lò hơi có bề mặt đốt phần đuôi.2. Lò hơi không có bề mặt đốt phần đuôi.

3.3.4

Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài

Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài đợc ký hiệu là Q6 hoặc q6. Nó đợc tính khi đốt
than trên ghi, và lò phun thải xỉ lỏng. Khi thải xỉ khô thì q6 đợc tính nếu
lv

Q
A t
1000
lv

Tổn thất q6 đợc xác định theo công thức sau:
Q6
a x (C ) tr . A lv
q6 =
100 =
,%
Qdv
Qdv

(3.13)

trong đó
ax=1-ab với ab tỷ lệ tro bay trong khói, xác định theo bảng (b.18-21)
(C)tr là entanpi của tro xác định theo bảng (b.22)
Nhiệt độ của xỉ ở trạng thái đốt trên ghi ta lấy 600ữ7000C, còn đối với thải xỉ lỏng
ta lấy nhiệt độ hoá lỏng của nhiên liệu.

3.4
3.4.1

Hiệu suất lò hơi và lợng tiêu hao nhiên liệu:
Hiệu suất lò hơi:

Hiệu suất lò hơi đợc ký hiệu và xác định bằng công thức
= 100 - ( q2 + q3 + q4 + q5 + q6 ) %
13

(3.14)


3.4.2

Lîng tiªu hao nhiªn liÖu ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc sau:
B=

3.4.3

Qhi

kg/h
(3.15)
lv
η .Qt
Lîng tiªu hao nhiªn liÖu tÝnh to¸n ®îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng thøc:
q
Btt = B(1 − 4 ) kg/h
(3.16)

100

14


Chơng 4
Thiết Kế Buồng Lửa
4.1 Xác định kích thớc hình học của buồng lửa:

4.11 Chọn thể tích buồng lửa:
Thể tích buồng lửa đợc xác định trên cơ sở chọn nhiệt thể tích buồng lửa. Nhiệt thể
tích buồng lửa phụ thuộc vào phơng pháp đốt nhiên liệu và nhiên liệu ( h. 17
21 ). Sau khi chon dợc qV ta có thể tìm đợc thẻ tích buồng lửa.

Btt Qtlv
Vbh =
, m3
qv

(4-1)

Bảng 1: Nhiệt thể thể tích buồng lửa:
Loại buồng lửa
qV ( kcal / m3 h )
- Buồng lửa ghi
( 2,2 0,4 ) 106
( 0,125 0,15 ) 106
- Buồng lửa thải xỉ khô
( 0,125 0,15 ) 106
( 0,15 0,20 ) 106

- Buồng lửa kiểu giếng
( 0,16 0,22 ) 106
( 0,18 0,3 ) 106
- Buồng lửa thải xỉ lỏng: loại 1 buồng
( 0,2 0,8 ) 106
loại 2 buồng
- Buồng lửa đốt dầu
- Buồng lửa đốt khí
Bảng 2: Nhiệt thể theo chiều rộng buồng lửa
D ( t/ h )
50 100

qr(t /m.h )
10 16

D ( t/ h )
400 500

qr(t /m.h )
28 30

100 200

16 22

600 700

34 40

200 - 300

22 27

800 - 900

40 - 42

15


4.1.2: Chọn chiều cao buồng lửa:
Chọn chiều cao Buồng lửa trên cơ sở bảo đảm chiều dài ngọn lửa. Chiều dài ngọn
lửa đợc chọn tuỳ thuộc vào nhiên liệu đốt và công suất lò hơi.

l1

Trên hình 4.1 trình bầy cách xác định chiều dài ngọn lửa:

Chiều dài ngọn lửa chọn theo cách xác định chiều dài của các phần trong ngọn
lửa :
lnl = l1 + l2+ l3
Đối với lò hơi theo lớp: Khi D = 4 10 T/h
thì lnl = 2,5 4 m
D = 20 35 T/h thì lnl = không nhỏ hơn 4 m
Đối với buồng lửa phun:
D = 20 50 T/h thì lnl = 7 10 m
D = 75 120 T/h thì lnl = 11 13 m
D = 150 230 T/h thì lnl = 14 16 m
D 400 T/h thì lnl không nhỏ hơn 18 m
Khi đốt than antraxit và than gầy nên chon giới hạn trên

4.1.3: Chọn các kích thớc các cạnh của tiết diện ngang buồng lửa
Diện tích ngang buồng lửa đợc xác định trên cơ sở thể tích buồng lửa và chiều dài
ngọn lửa đã tìm đợc
Chiều rộng buồng lửa cũng nh chiều sâu buồng lửa đợc chon theo loại vòi phun và
cách đặt chúng , bảo đảm sao cho ngọn lửa không văng tới tờng đối diện. Riêng
chiều rộng buồng lửa còn đợc chọn có xét tới yêu cầu về chiều dài của bao hơi để
đảm bảo phân ly hơi; tới yêu cầu về tốc độ hơI trong bộ quá nhiệt. Chiều rộng đợc
16


chọn theo nhiệt thế chiều rộng buồng lửa qr xem bảng ( b.2 ) Đối với buồng lửa đốt
dầu thì trị số qr đợc chọn với giá trị lớn hơn 25 35 % so với bảng.
chiều sâu tối thiểu của buồng lửa đợc xác định theo bảng.

Bảng 3: Chiều sâu tối thiểu của buồng lửa khi đặt vòi phun ở tờng trớc
Sản lợng hơi ( T/h )
20
75
120
230
440
Chiều sâu tối thiểu ( m )
4,5
5,5
6,5
7,0
8,0

600
8,5

Khi đặt vòi phun ở tờng trớc hoặc hai tờng bên thì tiết diện ngang của buồng lửa
diện tích hình chữ nhật tỉ lệ với chiều rộng và chiều sâu ( a/b ) lấy bằng 1,2 1,25.
Khi đặt vòi phun dẹt ở góc thì tiết diện ngang buồng lửa có dạng vuông và gần
vuông, tỉ lệ ( a/b ) lấy bằng 1,1.

4.1.4: Đáy buồng lửa.
Đối với buồng lửa đốt nhiên liệu lỏng, nhiên liệu khí hoặc đốt bột than thải xỉ lỏng
thì đáy buồng lửa có dạng đáy bằng. Khi ấy lỗ thải xỉ có thể đặt giữa hay ở cạnh
bên.
Đối với buồng lửa đốt bột thảI xỉ khô, đáy có dạng hình phễu. Góc nghiêng của
phễu làm canh so với mặt phẳng ngang, thờng lấy bằng 55o.

Hình 4.3 kết cấu đáy lò hơi

17


4.1.5: Chọn loại, số lợng vòi phun và cách bố trí :
Vòi phun đốt bột than có hai loại tròn hay dẹt. Tuy theo công xuất lò hơI, loại vòi
phun và cách đặt chúng mà ta chọn số lợng vòi phun ( Bảng 4 )
Bảng 4: Số lợng vòi phun khi đốt bột than.
Sản lợng hơi (T/h)
Vòi phun tròn
Vòi phun dẹt
Đặt ở tờng trớc
Đặt ở tờng bên
Đặt ở góc
75
23

23
4
120
4
4
4
220
46
46
4
320
8
8
16
420
8
8
16
640
8 16
16 - 24
950
12
Số lợng vòi phun ở các hệ thống nghiền thổi thẳng còn phụ thuộc vào số lợng máy
nghiền và khả năng bố trí xung quanh lò. Bởi vậy đối với lò có công suất lớn ( D
400 T/h ) ngời ta chọn buồng lửa có tiết diện ngang là lục giác hay bát giác.
Còn các kích thớc đặt cơ bản của vòi phun đớc trình bầy trong bảng (b.5)
khi đốt dầu madut thì ngọn lửa không điền đầy buồng lửa nh ngọn lửa bột than,
nên phải lu ý chọn số lợng vòi phun cùng với kích thớc buồng lửa. Công suất mỗi
vòi phun madut có thể dao động trong khoảng 100 200 kg/h ( nhiên liệu ).

Khi đốt nhiên liệu khí thì công suất của mỗi vòi phun khoảng 30000 40000 m3
tc/h giới hạn trên dùng cho loại nhiên liệu khí có nhiệt trị cao.
Bảng 5: Kích thớc cơ bản lắp vòi phun
Tên
l/d
Từ trục vòi phun dới đến mép phễu tro
- Khi thải xỉ lỏng đặt vòi phun thành dẫy song song
- Khi thải xỉ lỏng đặt vòi phun thành hình tam giác
1,8 2,0
- Khi thải xỉ khô
Từ trục vòi phun ngoàI đến mép tờng
0,8 1,0
- Khi thảI xỉ lỏng đặt vòi phun:1 dẫy
2 dẫy
- Khi thải xỉ khô
1,6 1,8
2,0 2,2
Giữa các trục vòi phun trong một dẫy theo phơng ngang .
bằng khoảng cách giữa
- Khi đặt một dẫy
trục vòi phun trong một
- Khi đặt hai dẫy trở lên: - Thải xỉ lỏng
dẫy
- Thải xỉ khô
Giữa các trục vòi phun theo phơng dọc
- Khi đặt song song từ hai dẫy trở lên
2,2 2,4
- Khi đặt thành hình tam giác đỉnh xuống dới ở tờng bên
2,5 3,0
Vòi phun dẹt nằm ở góc

3,0 3,5
Từ mép dới của dẫy cuối cùng tới mép phễu tro
- Khi thải xỉ lỏng
Bằng bớc ngang
- Khi thải xỉ khô
Bằng 0,7 bớc ngang
Vòi phun dầu
- Khoảng cách giữa trục vòi phun theo phơng ngang và dọc
- Từ trục vòi phun ngoài đến mép tờng
18


- Từ trục vòi phun dới đến đáy lò
Đối với lò ghi
- Chiều dàI hữu hiệu của lò ghi
Ghi thủ công lg không lớn hơn 2,3 m
Ghi cố định nửa cơ khí, lg không lớn hơn 3,5 m
Ghi xích lg không bé hơn 4,5 m
* l: phía trên chỉ khoảng cách
d: đờng kính vòi phun tròn, hoặc chiều rộng vòi phun dẹt

1,5 2,5
45
2,5 3,0
3,0 3,5
3,0

4.2: Chọn tốc độ gió cấp 1 & gió cấp 2:
Tốc độ gió đI qua khỏi miệng phun đợc chọn trên cơ sở đảm bảo quá trình bốc cháy
nhiên liệu ổn định và an toàn. Nó phụ thuộc vào loại vòi phun và vào loại nhiên liệu

đợc sử dụng.Trong các bảng (b.6, b.7).Trình bầy các số liệu chọn tốc độ gió.
Bảng 6: Tốc độ đầu ra miệng phun bột than
Loại vòi phun
Vòi phun dẹt
- Bố trí ở 4 góc
- Bố trí ở ngực lò
Vòi phun tron
Vòi phun gió cấp 3
Buồng lửa giếng

Tốc độ gió cấp 1 (m/s)

Tốc độ gió cấp 2 (m/s)

20 35
20 35
15 20
35 45
68

35 70
35 60
20 40
35 45
40 - 50

Đối với nhiên liệu khí tốc độ đầu ra phải lớn hơn tốc độ lan truyền ngọn la trong
hỗn hợp khí cháy và không khí
Bảng 7: Tốc độ đầu ra tối thiểu của vòi phun đốt nhiên liệu khí.
Loại khí đốt

Khí thải lò luyện cốc

Tốc độ khí cháy (m/s)
13 15

Khí từ lò sinh khí

8,5

Khí thiên nhiên

6,5

Khí

18 20

Khí lò cao

25 35

Tốc độ không khí (m/s)

20 30

25 - 35
4.3: Chọn nhiệt độ khói thải và không khí.
4.3.1: Nhiệt độ khói.
19

Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa đợc chọn tuỳ theo loại nhiên liệu, đặc tính nhiệt
độ của tro, lấy nh sau:
- Đối với than antraxit không quá 1050oC
- Các loại than khác phải nhỏ hơn t2- (50 100oC).
- Đối với dầu: chọn theo phân tích kinh tế ban đầu
4.3.2: Nhiệt độ không khí nóng.
Buồng lửa thải xỉ khô với hệ thống nghiền than kiểu kín, dùng không khí làm môi
chất sấy chọn 300 350oC
- Buồng lửa thải xỉ lỏng: chọn 380 - 400 oC
- Buồng lửa đốt dầu và khí: chon 250 - 300 oC
- Buồng lửa ghi
200 - 320 oC
4.4: Tính nhiệt buồng lửa.
Có rất nhiều phơng pháp tính nhiệt buồng lửa. ở đây chỉ giới thiệu phơng pháp
thông dụng nhất đó là phơng pháp tiêu chuẩn.Trong phơng pháp tiêu chuẩn lại có
hai phơng pháp tính.
Phơng án thứ nhất: ta chọn trớc nhiệt độ khói đầu ra buồng lửa để đi tính bề mặt
truyền nhiệt bức xạ trong buồng lửa. phơng án này thờng đợc áp dụng cho các lò
hơi có công suất bé D 75 T/h.
Phơng án thứ hai: ta thiết kế sơ bộ bề mặt truyền nhiệt buồng lửa sau đó dùng nó để
bl" tính nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa. Nếu nh nhiệt độ tính ra quá lớn ta có thể
sửa lại thiết kế, hoặc có thể đặt bộ quá nhiệt nửa bức xạ hay bộ quá nhiệt bức xạ
vào buồng lửa.
Khi tính kiểm tra thì từ các kích thớc đã cho trớc ta xác định nhiệt độ ra khỏi
buồng lửa, nhiệt độ này đợc xác định ở vị trí trớc dãy pheston. Chỉ khi nào dẫy
pheston rất tha ( s1/d3 > 4, s2/d > 6 ) thì có thể coi bề mặt của pheston vào bề mặt
truyền nhiệt của buồng lửa và xác định nhiệt độ khói sau dẫy pheston.
4.4.1: Nhiệt độ khói đầu ra buồng lửa.
Nhiệt độ không thứ nguyên của khói ra khỏi buồng lửa đợc xác định bằng

công thức sau:
0,6
Tbl ' '
Bo
=
=
0,6
0,6
Ta
Mabl + Bo
"
bl

( 4 .2 )

Công thức này đợc ứng dụng khi Bo < 10 và bl" 0,9
Trong công thức trên :
Tbl : nhiệt độ khói đầu ra buồng lửa, oK
Ta : nhiệt độ cháy lý thuyết, oK
( Xác định theo bảng I - với bl )
Bo : tiêu chuẩn Boltzman
a bl: độ đen buồng lửa
M: hệ số kể đến sự phân bố nhiệt không đồng đều theo chiều cao
Nhiệt độ cháy lý thuyết đợc xác định theo nhiệt lợng hữu ích của buồng lửa. Nhiệt
lợng đó bằng entanpi của khói Ia và ứng với hệ số không khí thừa là bl
4.4.2: Hệ số phân bố nhiệt không đồng đều theo chiều cao ngọn lửa( buồng
lửa)
20

Đối với các buồng lửa một buồng, hệ số M phụ thuộc vào vị trí tơng đối của điểm
có nhiệt độ cực đại của ngọn lửa.
Khi đốt nhiên liệu lỏng và khí
M = 0,59 0,2 x bl
( 4 .3 )
Khi đốt nhiên liệu rắn trong buồng lửa ghi
M = 0,59 0,5 x bl
(4.
4)
Khi đốt nhiên liệu rắn trong buồng lửa phun
M = 0,56 0,5 x bl
(4.5
Đối với buồng lửa phun các giá trị cực đại của M không đợc vợt quá 0,5.
Đối với các buồng lửa nửa hở khi đốt nhiên liệu rắn phản ứng manh hoặc
khi đốt nhiên liệu khí, dầu M = 0,48, khi đốt antraxit M = 0,46 ( cả than
gầy cũng vậy ).
x bl : đợc xác định theo công thức sau:
x bl =

hvp

(4.6)

hbl

Các kích thớc chiều cao vòi phun hvp và chiều cao buồng lửa hbl đợc xác
đinh theo hình vẽ.

Hình 4.2: cách xác định chiều cao lò hơi và chiều cao trung tâm cháy
Khi bố trí vòi phun thành nhiều dẫy theo chiều cao thì ta cần lấy giá trị trung bình.

n1 B1 hvp1 + n2 B2 hvp 2 + ... +
hvp =
,m
(4.7)
n1 B1 + n2 B2 + ... +
Trong đó: B1, B2 kg/h ) lợng nhiên liệu đi qua mỗi vòi phun dẫy thứ 1, dẫy thứ 2.
n1, n2 : số lợng vòi phun trong dẫy tơng ứng
hvp1, hvp2: chiều cao của trục vòi phun dẫy 1, dẫy 2, kể cả đáy phễu làm lạnh.
21


Trong trờng hợp điểm có nhiệt độ cực đại của ngọn lửa không trùng với trục vòi
phun thì ta cần phảI cộng thêm một hệ số:
Xbl = xvp x
Khi vòi phun bố trí ở trần lò hơi, khói thoát ra ở phía dới buồng lửa thì
Xbl = 0,25 0,3
Khi đốt trên ghi : lớp nhiên liệu mỏng Xbl = 0
lớp nhiên liệu mỏng Xbl = 0,14
Trị số x đợc xác định nh sau:
Khi đốt nhiên liệu khí và dầu với vp < 1 thì
x = 2 ( 1 - vp ) ( lò lớn )
x = 0,15 với lò có D < 35 T/h
Khi đốt than bột vòi than nghiêng xuống 1 góc 20o thì x = - 0,1, còn
khi vòi phun hớng lên trên thì x = 0,1
Khi đốt bột than với: D 420 T/h, thì x = 0,1
D > 420 T/h, thì x = 0,05
4.4.3: Tiêu chuẩn Boltzman ( Bo).
Tiêu chuẩn Boltzman đợc xác định theo công thức sau:
BtVC tb
Bo =

(4.8)
3
4,9 x10 8 tb Ft Ta
Trong đó : Bt : lợng tiêu hao nhiên liệu, kg/h.
Ft: diện tích bề mặt tờng buồng lửa F
tb: hệ số đặt ống trung bình
: hệ số bảo ôn
=1-

q5
q5 .

VCtb: nhiệt dung trung bình của khói
VCtb =

Qbl I ' 'bl
I a I ' 'bl
=
, Kcal/ oC
t a t ' 'bl
t a t ' 'bl

Trong công thức trên.

100 q3 q 4 q 6
100 q 4
Qbl = Qđv
+ QK2 QnK2 + rItr , Kcal/kg.

Khi đó: Qđv: nhiệt lợng đua vào lò ứng với 1 kg nhiên liệu xác định theo

công thức ( 3 1 )
QK : nhiệt lợng do không khí đa vào.
2

QK2 = ( bl - bl- ng ) IonK2 + ( bl + ng ) KolK2

( 4 .9 )

Q n K 2 : Lợng nhiệt do không khí đợc sấy nóng từ nguồn nhiệt bên ngoài lò.
Q n K 2 = ' ( I on K 2 I ol K 2 ) , kcal/kg.

: Tỷ số giữa lợng không khí qua bộ sấy không khí và lợng không khí lý
thuyết.
rItr: lợng nhiệt do khói tái tuần hoàn mang trở về, Kcal/kg.
4.4.4: Độ đen buồng lửa.
22


Độ đen buồng lửa phụ thuộc vào đặc tính nhiên liệu, phơng pháp đốt, và chế độ
nhiệt đợc xác định bằng công thức sau:
abl =

a nl + (1 a nl )
1 (1 a nl )(1 tb )(1 )

( 4 . 11 )

Trong đó:
: tỷ số giữa bề mặt cháy ở ghi lò và toàn bộ bề mặt tờng lò
R

= F
t
Với

R: diện tích mặt cháy trên ghi, (m2).
Ft: diện tích toàn bộ bề mặt tờng lò, (m2).
Đối với buồng lửa phun = 0 nên
abl =

a nl
,
a nl + (1 a nl )( tb )

( 4 . 12 )

Trị số: anl có thể xác định theo toán đồ 0
tb: hệ số sử dụng hữu hiệu.
4.4.4.1: Độ đen ngọn lửa anl.
Độ đen ngọn lửa phụ thuộc vào nhiên liệu cháy và phơng pháp đốt.
Khi đốt nhiên liệu trong buồng lửa thì thành phần khí 3 nguyên tử H20, C02, thành
phần các hạt tro bay theo khói có ảnh hởng lớn đến khả năng bức xạ của ngọn lửa
độ đen hữu hiệu của ngọn lửa đợc xác định theo công thức sau:
anl = 1 e-kps

( 4 . 13 )

Trong đó: e cơ số logarít tự nhiên.
k hệ số làm yếu bức xạ của môI chất trong buồng lửa
p áp lực trong buồng lửa thờng chọn p = 1 kg/cm2.

s chiều dầy hữu hiệu lớp bức xạ của buồng lửa, m.
Và đợc xác định nh sau:
S = 3,6

Vbl
,m
Ft

Khi đó: Vbl: thể tích buồng lửa, m3.
Ft: diện tích tờng buồng lửa, m2.

23

( 4 .14 )


Trong trờng hợp buồng lửa bao hàm cả bộ quá nhiệt nửa bức xạ ( bộ quá nhiệt bình
phong ) thì chiều dầy S đợc xác định có tính đến bề mặt bộ quá nhiệt nửa bức xạ.
S=

Fbp Vtd

1 +
, m
F
+
F
V
td
lot

bl


3,6Vbl
Ftd + Flot + Fbp

(4. 15 ).

Khi đó Vtd: thể tích phần buồng lửa không có bộ quá nhiệt bình phong.
Ftd, Flot, Fbl: diện tích buồng lửa khi không có bộ quá nhiệt bình phong, diện tích
khói đi qua và diện tích tờng của lớp bình phong chiếm.
Đối với nhiên liệu khí và lỏng độ đen buồng lửa đợc xác định bằng công thức:
anl = mas + ( 1 m ) ak

( 4. 16 )

Trong đó as: độ đen ngọn lửa phần sáng, đợc xác định theo công thức:
as = 1 e ( k r + k
b b

c

) PS

( 4.17 )

Với kb, kc: hệ số làm yếu bức xạ của khí ba nguyên tử và tro bay. Chúng đợc xác
định nh sau:
Kb =(

0,78 + 1,6rH 2O
Pb S

T ''

0,1 ) 1 0,37 bl * rb,
1000


( 4.18 ).

Trong đó Tbl: nhiệt độ khói đầu ra ngọn lửa, oK.
rb: phần thể tích khí 3 nguyên tử
rb = rH O + rRO =
2

2

V H 2O
VK

+

V RO

2

VK

,

Pb: phân áp suất khí 3 nguyên tử
Pb = p rb với p = 1 kg/cm2.
kc: hệ số làm yếu bức xạ bởi các hạt bụi tro bay, đợc xác định nh sau:
kc = 0,03 ( 2 - bl ) ( 1,6
Khi ấy

T ' 'bl
C lv
0,5 ) lv , 1/(m.Kg/cm2)
1000
H

( 4.19 ).

C lv
tỷ lệ giũa thành phần cacbon và hydrô trong mẫu làm việc với nhiên
H lv

liệu khí thì:
m
C lv

Cm H n
=
0,12
n
H lv

( 4. 20 ).

Khi bl > 2 thì kc = 0
ak: độ đen ngọn lửa phần không sáng đợc xác định nh sau:
ak = 1 - e k r PS

( 4. 21 ).

b b

24


m: hệ số phụ thuộc phụ tải nhiệt và thể tích buồng lửa xác định nh sau:
khi qv 350 103 Kcal/m3h thì m = 0,1 với đốt khí
m = 0,55 với đốt dầu
khi qv >350 103 350 103 Kcal/m3h thì m = 0,6 với đốt khí
m = 1 với đốt dầu
khi 350 103 < qv 106 Kcal/m3h thì m tăng tuyến tính,
Khi đốt nhiên liệu rắn thì độ đen ngọn lửa đợc xác định theo cồng thức:
anl = 1 e-kps
trong đó: k hệ số làm yếu bức xạ của buồng lửa đợc xác định nh sau:
k = kb àb + kt àt + kKx1x2, (cm2/m.kg ),

(4. 22 ).

àt: mật độ thứ nguyên của tro trong khói thoát
Khi ấy kt hệ số làm yếu bớt hạt tro đợc xác định nh sau:
ktr =

4300 K

2

Tbl ' ' d t

2

, ( cm2/m.KG ).

Trong đó: K khối lơng riêng của tro,

(4. 23 ).

K = 1,3 kg/m3

dt: đờng kính trung bình của các hạt tro xác định theo bảng ( b.8 )
àt: nồng độ bụi tro bay theo khói
kK: hệ số làm yếu bức xạ của hạt cốc thờng (kK = 1 ).
x1,x2: là các đại lơng không thứ nguyên kể đến ảnh hởng của nồng độ các hạt
cốc có trong ngọn lửa.
Khi đốt nhiên liệu antraxít than gầy x1 = 1
Khi đốt than đá, than nâu, than bùn x1 = 0,5
Khi đốt theo kiểu phun x2 = 0,1
Khi đốt theo lớp x2 = 0,03.

Bảng 8: Đờng kính trung bình của các hạt tro.
Thiết bị cháy

Nhiên liệu
25

at ( à )