BÁO CÁO MÔN HỌCVẬN HÀNH KINH TẾ LÒ HƠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
Khoa Quản lý năng lượng
---------***---------

BÁO CÁO MƠN HỌC
VẬN HÀNH KINH TẾ LỊ HƠI
Đề tài
LỊ HƠI ĐỐT GHI
Giáo viên hướng dẫn : Nguyễn Thúy Ninh
Sinh viên thực hiện: Nhóm
Thành Viên nhóm: Trần Đức Mạnh
Nguyễn Thị Hiền Lương
Nguyễn Ngọc Hồng
Nguyễn Văn Hải
Hà Huyền Trang
Trần Thị Thu
Inthavong vilaikham

Lớp: Đ7-QLNL1
Hà Nội, tháng 5 - 2016


LỜI MỞ ĐẦU
Nhiệt năng là một dạng năng lượng thiết yếu không thể thiếu trong sản xuất
và đời sống xã hội. Để đảm bảo phát triển kinh tế - xã hội, nhu cầu nhiệt năng cho
sản xuất điện và nhu cầu nhiệt trong công nghiệp và đời sống ngày càng gia tăng.
Cho đến nay trong lĩnh vực sản xuất điện năng và nhiệt năng, nguồn nhiên liệu hoá
thạch vẫn chiếm vai trò chủ đạo.
Cho đến nay, lò hơi vẫn là thiết bị biến đổi hoá năng của nhiên liệu thành
nhiệt năng được sử dụng rộng rãi nhất.Sự phát triển kinh tế xã hội nhanh trong thời
gian qua ở Việt Nam đã thúc đẩy việc ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong

lĩnh vực cơng nghệ đốt lị hơi. Quy mơ các nhà máy nhiệt điện đã tăng lên nhanh
chóng. Quy mô tổ máy đã tăng từ 100 MW lên đến 300 MW và hiện nay đã đạt
622,5 MW. Các lị hơi tầng sơi tuần hồn đốt than chất lượng thấp cũng đã được
đưa vào sử dụng rộng rãi ở nước ta. Từ đó, lượng nhiên liệu hố thạch sử dụng
ngày càng gia tăng.Vấn đề cạn kiệt tài nguyên năng lượng hố thạch, vấn đề suy
thối mơi trường và biến đổi khí hậu khi đốt nhiên liệu hố thạch đã trở thành
thách thức lớn đối với xã hội loài người và cần được quan tâm giải quyết đối với
tất cả các quốc gia trên thế giới, trong đó có Việt Nam.
Là sinh viên khoa quản lí năng lượng việc nắm rõ về lị hơi cực kì quan trọng.Sau
thời gian học tập mơn vận hành kinh tế lị hơi cùng hướng dẫn tận tình của cơ
Nguyễn Thúy Ninh ,chúng em được phân cơng tìm hiểu về Lị hơi đốt ghi.
Thơng qua bản báo cáo chúng em hi vọng người đọc người nghe se nắm
được những điều cơ bản nhất làm sao khởi động,vận hành, dừng lị, bảo dưỡng….
một cách an tồn và kinh tế mang lại hiệu quả cao trong sản xuất và kinh doanh.
Do phạm vi hạn chế về dung lượng,kiến thức và kinh nghiệm nên khó tránh
khỏi những thiếu xót , nhầm lẫn. Chúng em rất mong sự góp ý của cô và các bạn
đọc để bản báo cáo có thể hồn thiện hơn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn!


Mục Lục
I: LÝ THUYẾT CHUNG VỀ LÒ HƠI.
Chương 1, KIẾN THỨC CHUNG VỀ LỊ HƠI.
1.1

Khái niệm lị hơi.

Lị hơi là thiết bị tạo ra hơi nước bão hòa hoặc hơi nước quá nhiệt. Hơi nướcquá
nhiệt dùng để làm nguồn năng lượng cung cấp cho các thiết bị quay (rotatedevice)
tại các nhà máy sản xuất công nghiệp như turbine truyền động bơm hoặc máy

nén...hay dẫn động các turbine để quay các máy phát điện. Bên cạnh việc tạo ra động năng,
hơi nước q nhiệt này cịn có thể sử dụng trong một vài ứng dụng khác như làm khô
sản phẩm hay gia nhiệt chất xúc tác….

1.2

Cấu tạo chung của lị hơi:
•

•

•
•

Hệ thống cung cấp nhiên liệu và đốt cháy nhiên liệu: Trong lị hơi thủ cơng, gồm
có cửa cấp nhiên liệu, ghi lị, buồng lửa; trong lị ghi xích gồm có phễu than, ghi
xích, buồng lửa; trong lị hơi đốt than phun gồm có hệ thống chế biến và cấp than,
vịi phun nhiên liệu và buồng lửa.
Hệ thống cung cấp không khí và sản phẩm cháy: bao gồm cửa gió, quạt gió, ống
khói, quạt khói, nhiều trường hợp cịn có bộ sấy khơng khí, hộp tro xỉ, đơi khi cịn
có bộ khử bụi để giảm mài mịn cánh quạt khói và đảm bảo yêu cầu bảo vệ môi
trường.
Hệ thống cấp nước: gồm bơm nước cấp đủ lưu lượng và áp suất nước cho lị hơi,
nhiều khi cịn có bộ phận hâm nước để gia nhiệt nước trước khi đưa vào.
Hệ thống sản xuất nước nóng, hơi bão hịa hoặc hơi q nhiệt: thỏa mãn yêu cầu
của hộ sử dụng, thường bao gồm các loại bề mặt truyền nhiệt như dàn ống nước
lên, dàn phestơn, dàn ống nước xuống, ống góp dưới, ba lông và bộ quá nhiệt, nếu
sản xuất hơi quá nhiệt, bộ quá nhiệt trung gian ở các lò hơi nhà máy nhiệt điện.

1.3 Phân loại lị hơi.

•

Phân loại theo chế độ chuyển động của nước
 Lò hơi đối lưu tự nhiên: Môi chất chỉ chuyển động đối lưu tự nhiên do sự
chênh lệch về mật độ môi chất (pha lỏng và hơi) mà khơng tạo ra vịng tuần
hồn. Thường ở các lị hơi cơng suất nhỏ;
 Lị hơi tuần hồn tự nhiên: Đây là loại lị hơi cơng suất vừa và lớn. Mơi chất
chuyển động theo vịng tuần hồn khép kín nhờ chênh lệch mật độ trong nội
bộ mơi chất;


 Lị hơi tuần hồn cưỡng bức: Mơi chất tuần hồn dưới tác dụng của bơm. Các

lị hơi siêu tới hạn chỉ có thể tuần hồn cưỡng bức;
Phân loại theo cơng nghệ đốt
 Lị đốt than cám
 Lị đốt than bột;
 Lị đốt tầng sơi, tầng sơi tuần huần
• Phân loại theo các dấu hiệu khác
 Theo loại nhiên liệu sử dụng: Lò đốt than, lò đốt dầu, lò đốt khí v.v…;
 Theo dạng thải tro xỉ: Thải xỉ lỏng, thải xỉ khô;
 Theo áp suất buồng lửa: Áp suất âm, áp suất dương (cao áp và bình thường);
 Theo đặc điểm bề mặt truyền nhiệt: Lò hơi ống lò, ống lửa, lò hơi ống nước, lò
hơi đúng lò hơi nằm v.v...
•

1.4. Nguyên lý cấu tạo và làm việc của các dạng lị hơi.
1.4.1 Lị hơi cơng nghiệp loại ghi xích.
• Lị hơi ghi xích được sử dụng cho các lị hơi đốt nhiên liệu rắn cơng suất nhỏ đến

trung bình.

Hình 1.1: Lị hơi ghi xích.
Cấu tạo gồm:Bao hơi (1) chứa nước và hơi và khơng có nhiệm vụ là bề mặt nhận nhiệt từ quá
trình đốt nhiên liệu nữa; Van hơi chính (2); Van nước cấp (3); Ghi lị (4) cấu tạo dạng xích làm
nhiệm vụ cấp nhiên liệu rắn và có các lỗ cho gió cấp 1 đi qua để đốt cháy nhiên liệu và thải tro xỉ
ra ngồi; Buồng lửa (5); hộp tro xỉ (6); hộp gió (7) cung cấp gió cấp 1 qua ghi cho lớp nhiên liệu
trên ghi; phễu than (8) chưa nhiên liệu cấp lên ghi; Ống khói (9) đưa khói ra ngồi; (10) bộ sấy
khơng khí, quạt gió (11); quạt khói (12) hút khói thải ra mơi trường; Bộ hâm nước (13) để gia
nhiệt nước trước khi đưa vào lò; Bơm nước cấp vào lị (13a); Dàn ống nước xuống (14); ống góp
dưới (15); dàn ống nước lên (16), dẫy ống pheston (17) cùng với bao hơi tạo thành vòng tuần


hoàn tự nhiên của nước và hơi; Bộ quá nhiệt (18) làm nhiệm vụ chuyển hơi bão hòa thành hơi
quá nhiệt cấp cho hộ tiêu thụ;
•

Nguyên lý làm việc của lị hơi ghi xích:

Than từ phễu cấp than được rót lên ghi với một chiều dày được điều chỉnh sẵn và chuyển
động cùng ghi vào buồng lửa; Tại đây nhiên liệu nhận được nhiệt bức xạ từ ngọn lửa, vách
tường, cuốn lị. Nhiên liệu được sấy nóng, khơ dần và chất bốc thoát. Chất bốc và cốc cháy tạo
thành tro xỉ và được gạt xỉ thải ra ngoài. Chiều dày lớp nhiên liệu trên mặt ghi cũng được lựa
chọn hợp ly cho mỗi loại nhiên liệu. Ví dụ: Than cám antraxit, than đá: 150-200 mm; than nâu
200-300 mm; than bùn 700-1000 mm; củi gỗ 400-600 mm; Khơng khí cấp vào buồng lửa thường
chia thành gió cấp 1 cấp từ dưới ghi lên và gió cấp 2 cấp phía trên lớp nhiên liệu. Tỷ lệ giữa gió
cấp 1 và cấp 2 cũng được tính tốn lựa chọn phù hợp. Thơng thường gió cấp 2 chiểm khoảng 815%; Tốc độ gió cấp 2 ra khỏi vòi phun thường khá cao từ 50-80 m/s.
•

•

•

Ưu điểm của buồng lửa lị ghi xích:
 Cơ khí hóa được q trình cấp nhiên liệu và thải tro xỉ, nên vận hành nhẹ nhàng.
 Hiệu suất lò cao hơn do có thể tổ chức tốt hơn q trình cháy (phân bố khơng khí phù
hợp với q trình cháy, lò vận hành ổn định, tin cậy.
 Ghi lò được làm mát khi ghi ở mặt dưới nên tuổi thọ được nâng lên.
Nhượcđiểm:
 Công suất vẫn hạn chế (dưới 100 T/h); qn tính nhiệt lớn khơng điều chỉnh.
 u cầu về nhiên liệu cao, đặc biệt là độ ẩm không được vượt quá 20%, độ tro cũng
không được vượt quá 20-25%, nhiệt độ nóng chảy của tro xỉ cũng khơng được quá
thấp. Nếu thấp hơn 1.200OC tro xỉ nóng chảy sẽ bọc các hạt than chưa cháy. Kích cỡ
hạt cũng địi hỏi cao, khơng được q lớn hoặc q nhỏ.
1.4.2 Lị hơi đốt than phun có bao hơi.
Đây là loại nồi hơi có thể dùng nhiên liệu lỏng (mazút), nhiên liệu khí (khí thiên nhiên,
khí lị cốc,...) nhiên liệu rắn đã nghiền thành bột.


Hình 1.2: lị hơi kiểu than phun.
Lị hơi đốt phun gồm các bộ phận: trống (1), van hơi chính (2), đường nước cấp (3), vòi phun
(4), buồng lửa (5), phễu tro lạnh (6) dùng làm nguội các hạt tro xỉ khi thải ra ngồi trường hợp
thải xỉ khơ, giếng xỉ (7), bơm nước cấp (8), ống khói (9), bộ sấy khơng khí (10), quạt gió (11), bộ
hâm nước (13), dàn ống nước xuống (14), dàn ống nước lên (15), dãy phestơn (17), bộ q nhiệt
(18)
•

•

•

Ngun lý làm việc của buồng lửa lị hơi than phun:
 Than bột với kích thước khoảng 40 μm (đường kính các hạt dưới 90 μm chiếm 8090%) được phun vào buồng lửa bằng gió cấp 1 qua các vòi phun với tốc độ từ 1226m/s. Bột than được nhận nhiệt và tiếp xúc với không khí đã được sấy nóng thốt
chất bốc và cháy. Khơng khí cấp vào lị gồm gió cấp 1, cấp 2 và có thể có gió cấp 3
(hỗn hợp của khơng khí với bột than sau hệ thống nghiền than); Tùy theo loại nhiên
liệu người ta lựa chọn tỷ lệ giữa các loại gió cấp 1 và 2; Ví dụ: gió cấp 1 có thể chiếm
khoảng 11-45% và được sấy nóng đến nhiệt độ từ 100-400 OC; Gió cấp 2 thổi vào lị
với tốc độ 18-32 m/s; Gió cấp 3 thường chiếm khoảng 10% và thổi vào lò với tốc độ
cao hơn (thường từ 30-60m/s); Nhiệt độ gió cấp 1 có ảnh hưởng rất lớn tới quá trình
cháy. Thực nghiệm cho thấy khơng khí sấy đến 900 OC thì khi tiếp xúc với bột than sẽ
bén lửa và cháy ngay, ở 700 OC sẽ bốc cháy sau 0,4s và ở 100 OC bốc cháy sau 1,6 s.
Khi cháy nhiệt sinh ra trong buồng lửa. Do quá trình trao đổi nhiệt hệ thống ống sinh
hơi ở vách lò nên nhiệt độ giảm đi nên nhiệt độ trong buồng lửa không đều. Tại trung
tâm nhiệt độ cao nhất có thể đạt tới 1500-1600OC hoặc cao hơn; Càng gần dàn ống
nhiệt độ càng giảm.
 Quá trình cháy của nhiên liệu phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố như tính chất của nhiên
liệu, nồng độ bột than, nhiệt độ và tốc độ của hỗn hợp bột than và khơng khí, nhiệt độ
khơng khí v.v…
 Nồng độ bột than được lựa chọn thích hợp cho từng loại than. Nồng độ này thường
nằm trong khoảng 400-500 g/m3;
 Nhiệt độ hỗn hợp khơng khí và bột than càng cao quá trình cháy sẽ xảy ra nhanh, hiệu
suất cháy nâng lên, song cần tránh hiện tượng tự bốc cháy trong ống dẫn nhiên liệu.
Vì vậy giới hạn trên của nhiệt độ này khơng q 400OC;
Ưu nhược điểm của lị than phun:
 Đây là loại lò tương đối hiện đại, cơng suất từ trung bình trở lên; Vận hành địi hỏi kỹ
thuật cao; Hiệu suất nhiệt cao, có thể đốt được nhiều loại nhiên liệu, kểcả loại có chất
lượng tương đối thấp, Có thể tự động hóa và điều chỉnh linh hoạt.
Nhược điểm
 Loại lò này là cồng kềnh do cần thêm các hệ thống phụ như hệ thống nghiền than, sấy
than v.v…

 Quán tính nhiệt nhỏ, nên dễ bị tắt lị, vì vậy thường phải bố trí thêm các vòi phun dầu
hỗ trợ, đặc biệt khi giảm phụ tải. Do nhiệt độ cháy trong buồng lửa lớn nên các khí
phát thải có hai như NOx, SOx khơng thể hạn chế được;


1.4.3
•
•

Lị đốt than phun trực lưu.
Lị hơi trục lưu có mơi chất chuyển động cưỡng bức. cấu tạo của lị hơi trục lưu
được chỉ ở hình 1.5. Đặc điểm làm việc của nó là mơi chất làm việc một chiều, từ
lúc vào ở trạng thái nước cấp tới lúc ra ở trạng thái hơi q nhiệt có thơng số quy
định. Lị hơi trục lưu ra đời vào năm 1925-1930

Hình 1.3: Cấu tạo lị hơi trục lưu
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
•

•

phần hấp thụ nhiệt bức xạ,
bộ quá nhiệt,
bộ hâm nước,
bộ sấy

bộ lấy hơi ra
khói thải
Ưu điểm của lị hơi trục lưu là:
 Do khơng có bao hơi và rất ít ống góp nên tốn rất ít kim loại, khung lị và bảo
ơn nhẹ nhàng thuận lợi hơn.
 Khắc phục được nhứng thiếu sót về tuần hồn tự nhiên: như tốc độ tuần hồn
bé hay khơng có tuần hồn.
 Cho phép tăng áp suất của hơi lên cao. Mặt khác, chỉ có lị hơi trục lưu mới
sản xuất ra được hơi có áp suất tới hạn.
Nhược điểm: yêu cầu cấp nước phải đặc biệt sạch. Hơn nữa lượng nước trong lị ít
(khơng có bao hơi) nên lò hơi trục lưu thường chỉ dùng khi phụ tải thay đổi ít.
1.4.4
Lị hơi tầng sơi tuần hồn.


Hình 1.4: Lị hơi tuần hồn.
•

•

•

Ngun lý làm việc của lị hơi tầng sơi tái tuần hồn:
 Nhiên liệu sau khi sơ chế được đưa vào buồng lửa, gió cấp 1 được cấp vào từ phía
dưới buồng đốt làm nhiệm vụ tạo lớp sơi. Gió cấp 2 được cấp vào buồng lửa ở một độ
cao nhất định. Các hạt nhiên liệu chuyển động lên xuống trong buồng lửa và cháy.
Khi cháy các hạt than nhẹ dần và bay theo khói ra khỏi buồng lửa. Khi vào bộ phận
phân ly hạt than lắng lại và được đưa trở về buồng lửa tiếp tục quá trình cháy. Chu
trình được lặp lại cho đến khi hạt than cháy kiệt. Để khử lưu huỳnh trong than người
ta đưa thêm vào buồng lửa đá vôi.

 Lượng nhiệt tỏa ra trong quá trình cháy nhiên liệu được cấp cho các dàn ống sinh hơi
bố trí xung quanh buồng lửa, khói với nhiệt độ cao (800-900 OC) từ buồng lửa đi ra
sẽ truyền nhiệt cho các bộ q nhiệt, bộ hâm nước, bộ sấy khơng khí v.v..Khói thải ra
khỏi lò hơi với nhiệt độ thấp (dưới 200OC) được đưa qua hệ thống thiết bị khử bụi để
lọc tro xỉ bay theo khói trước khi đi qua ống khói vào mơi trường.
Ưu điểm chính của lị hơi tầng sơi tuần hồn:
 Có thể đốt kiệt nhiều loại nhiên liệu rắn có đặc tính khác nhau, kích thước tương đối
thô (dưới 10 mm); Thường sử dụng đốt than chất lượng xấu.
 Nhiệt thế buồng lửa cao, cường độ truyền nhiệt lớn nên giảm được kích thước cũng
như nguyên vật liệu.
 Có thể giảm được ơ nhiễm mơi trường do phát thải khí độc hại ít (NOx giảm trên
30% so với lị than phun, có thể khử được SOx khi đưa đá vôi vào buồng đốt;
Nhược điểm:
 Vấn đề thải tro xỉ cịn có những khó khăn, khó chủ động trong việc điều khiển quá
trình tạo và thải xỉ, nếu thải tro thì làm tăng lượng bụi trong khói địi hỏi phải nâng
cơng suất thiết bị lọc bụi;
 Mài mịn bề mặt truyền nhiệt lớn cần có các giải pháp giảm thiểu;


•

 Gió cấp 1 có áp suất cao tiêu tốn nhiều năng lượng.
1.4.5
Lị hơi đốt thủ cơng

Đây là loại lị hơi đơn giản gồm các bộ phận chính:
(1) Trống (bao hơi) chứa nước hơi và cũng là bề mặt truyền nhiệt;
(2) van hơi chính: để điều chỉnh lượng hơi cung cấp;
(3) Van cấp nước để cấp nước vào nồi hơi;
(4) ghi lò cố định, đỡ nhiên liệu cháy, đồng thời có khe hở để khơng khí cấp từ buồng

lửa;
(5) buồng lửa;
(6) buồng cấp khơng khí và nhận tro, xỉ;
(7) cửa gió;
(8) cửa cấp nhiên liệu;
(9) ống khói.

Hình 1.5: Lị hơi đốt thủ cơng
•

•

Ngun lý làm việc của lị hơi với buồng lửa cố định:
 Than được đưa vào trên ghi gặp lớp nhiên liệu đang cháy sẽ nhận nhiệt và nhiệt độ
tăng lên, nước trong nhiên liệu bay hơi, nhiên liệu khơ dần. Tiếp theo là chất bốc
thốt ra găp oxy trong khơng khí sẽ bốc cháy. Nhiên liệu khi đạt đến nhiệt độ cháy sẽ
bốc cháy. Các loại than ít chất bốc (than gầy, than antraxit quá trình cháy chủ yếu
diễn ra trên mặt ghi, các loại dễ cháy khác thì cháy trong buồng lửa. Để duy trì quá
trình cháy người ta cấp khơng khí từ dưới ghi lên. Hiệu suất cháy của nhiên liệu phụ
thuộc vào tỷ lệ giữa khí và nhiên liệu, chiều dày lớp nhiên liệu trên ghi. Chiều dày lớp
nhiên liệu được lựa chọn theo loại nhiên liệu sử dụng. Theo kinh nghiệm thiết kế vận
hành lị hơi dạng này thì than antraxit với kích thước hạt từ 2-5mm lớp than trên ghi
cố định dày từ 60-120 mm; than don tối đa khoảng 200mm, than bùn khoảng từ 300900mm, gỗ bã mía khoảng 600-1500mm;
Ưu nhược điểm của buồng lửa ghi cố định:
 Cấu tạo rất đơn giản, khơng có các chi tiết chuyển động, nên rẻ tiền;
 Vận hành dễ dàng, đơn giản, ln có lớp tro xỉ trên mặt ghi ngăn cách lớp than cháy
nên ghi lị ít bị hư hỏng;


•

Nhược điểm:
 Công suất bị hạn chế (nhỏ hơn 2 T/h); Hiệu suất thấp và khó nâng cao;
 Vận hành nặng nhọc.

Chương 2, Tìm hiểu về vận hành lị hơi
2.1

Khái niệm chung về vận hành.

Vận hành lị hơi là cơng việc thao tác, điều khiển phức tạp theo đúng quy trình. Quy trình vận
hành ghi rõ các thơng số của hơi, nước, khói và khơng khí theo cơng suất định mức, công suất tối
đa, tối thiểu, trung gian và độ lệch cho phép của các thơng số đó. Nhiệm vụ của cơng việc vận
hành lị hơi là đảm bảo sự làm việc tin cậy, an tồn của lị hơi trong thời gian dài với việc đạt
được độ kinh tế cao nhất và thỏa mãn nhu cầu hộ tiêu thụ về lưu lượng, thơng số hơi, lưu lượng,
thơng số nước nóng. Các cơng việc vận hành lị hơi bao gồm:
- Chuẩn bị và khởi động lị;
- Trơng coi điều khiển và điều chỉnh lị hơi ở chế độ làm việc bình thường;
- Ngừng lò, bảo quản và bảo dưỡng lò trong thời gian ngừng.
Để đảm bảo lò hơi vận hành an toàn tin cậy với chỉ tiêu kinh tế cao cần phải xây dựng những quy
trình vận hành hợp lí cho mỗi chế độ.
2.2

Các chế độ vận hành lò hơi.

2.2.1 Khởi động lò.
Khởi động lò là chế độ vận hành đưa lò từ trạng thái nguội dần vào trạng thái hoạt động
bình thường. Trước khi khởi động lị hơi, nhân viên vận hành cần có những thao tác chuẩn bị
khởi động như: kiểm tra nguồn, kiểm tra nhiên liệu đầu vào, nước cấp, các van đóng cắt, dụng cụ
đo, thiết bị phụ trợ….

Khi khởi động nhân viên vận hành lần lượt cấp điện cho lò, cấp nhiên liệu và nước vào
lò, mở van xả khí, đóng van cấp hơi chính, mở quạt thơng gió,…, nhóm lị, cấp khơng khí vào lị,
…. Khi lị bắt đầu đạt các thơng số áp suất, nhiệt độ u cầu thì đóng van xả khi, mở van cấp hơi,
…
2.2.2

Vận hành ổn định

là chế độ mà giá trị của các thông số xác định trạng thái làm việc của lị hơi khơng thay đổi
(lệch khơng nhiều so với giá trị trung bình) trong một thời gian dài. Trong chế độ làm việc ổn
định thì quan hệ giữa các thông số ra và vào được thể hiện qua các đặc tính tĩnh. Trong chế độ
này nhân viên vận hành phải thường xuyên theo dõi các chỉ số như thông số hơi, mức nước, áp
suất…thông qua các thiết bị theo dõi, thiết bị đo.


2.2.3 Chế độ làm việc thay đổi.
Chế độ làm việc thay đổi là chế độ mà lò hơi vận hành với công suất hơi khác nhau theo
yêu cầu phụ tải thay đổi bằng cách điều chỉnh lưu lượng hơi, điều chỉnh nhiên liệu, nước cấp.
Sau đó, lị hơi lại quay lại chế độ vận hành ổn định theo các thông số đã thay đổi. Ngừng lị và
ngừng lị khẩn cấp.
•

•

2.3

Ngừng lị bình thường: là chế độ vận hành giảm dần các thông số cấp về mức 0. Các
thông số thay đổi lần lượt theo thứ tự giảm nhiên liệu, không khí cấp, giảm lưu lượng
nước cấp, giảm tải, đóng dần van cấp hơi. Khi đã giảm gần hết các thông số tiếp đến phải
mở van xả khí, sau một thời gian, đóng van này lại và giảm dần tốc độ quạt hút khói.

Ngừng lị khẩn cấp: là chế độ vận hành gặp các sự cố nghiêm trọng, buộc lò phải dừng
gần như lập tức, tránh gây hậu quả nghiêm trọng. Khi dừng lò khẩn cấp, nhân viên vận
hành lần lượt bấm chuông báo động, ngưng hệ thống cấp nhiên liệu và quạt cấp gió đồng
thời đóng van cấp hơi chính.

Các chỉ tiêu kinh tế kĩ thuật vận hành lò hơi.

Chỉ tiêu kinh tế, gồm các chỉ tiêu về hiệu suất (brutto và netto), suất tiêu hao nhiên liệu quy
ước để sản xuất ra 1 tấn hơi/giờ (hay 1 kg hơi/giờ); suất tiêu hao điện năng tính theo phần trăm
so với lượng điện năng sản xuất ra).
Các chỉ tiêu về công nghệ, thể hiện quan hệ hàm số của các quá trình 1àm việc xảy ra trong
lị như hệ số khơng khí thừa, hàm lượng RO2 hay O2 trong khói, hàm lượng các vật chất cháy
trong nhiên liệu, nhiệt độ khói thải v.v....
Các chỉ tiêu về chế độ làm việc, đặc trưng cho mức độ 1àm việc an tồn của 1ị, như số giờ
làm việc trong một năm, số giờ trong một năm ở trạng thái dự phòng hay nghỉ để sửa chữa; số
giờ sử dụng công suất đặt; hệ số sử dụng công suất (hệ số phụ tải) của thiết bị lò và phân xưởng
lò.
Chỉ tiêu quan trọng nhất phản ánh tất cả các chỉ tiêu vận hành trên về độ kinh tế, về an toàn
vận hành, về các chỉ tiêu sử dụng công suất thiết bị, về chất lượng của công tác sửa chữa... là giá
thành hơi sản xuất ra. Giá thành cố định (30%), giá thành biến đổi 70%.

2.4.GIẢI PHÁP NÂNG CAO HIỆU QUẢ KINH TẾ VẬN HÀNH LÒ HƠI
2.4.1

Giải pháp tổ chức quản lý:

Mục tiêu chủ yếu của các giải pháp quản lý kỹ thuật và tổ chức vận hành là đảm bảo cho
các thiết bị công nghệ luôn ở trong trạng thái tốt nhất về kỹ thuật, đáp ứng các yêu cầu của nhà
chế tạo, sẵn sàng làm việc với độ ổn định và tin cậy cao. Các giải pháp chủ yếu là:

-

Đào tạo nâng cao trình độ cán bộ vận hành. Người vận hành phải nắm vững cơ sở lý
thuyết và thực tiễn của các q trình cơng nghệ phức tạp xay ra trong thiết bị và điều khiển thành
thạo các hệ thống thiết bị đúng quy trình vận hành;

-

Tổ chức kiểm tra giám sát các chỉ tiêu kỹ thuật vận hành kịp thời phát hiện những biến
động và xác định nguyên nhân gây ra các biến động bất thường chỉ tiêu kỹ thuật thiết bị để có gải
pháp khắc phục kịp thời;

-

Xây dựng kế hoạch và đảm bảo việc thực hiện nghiêm túc quy trình duy tu bảo dưỡng
thiết bị công nghệ nhằm đảm bảo bảo tuổi thọ và hiệu suất của thiết bị công nghệ.

2.4.2. Giải pháp kỹ thuật cơng nghệ chủ yếu
2.4.2.1

Hiệu suất lị hơi và vận hành kinh tế
Theo cân bằng thuận: Tỷ lệ % giữa nhiệt hữu ích/nhiệt đưa vào lị

ra
vao
tt
ηtho = 1/B[D(iq.nh - in.c) + Dq.nh.tg (i q.nh.tg - i q.nh.tg) + Dnx(i’ - in.c)]/BQ p
Theo cân bằng nghịch: 1 - q2- q3- q4- q5 - q6)

(2.11)

Để vận hành kinh tế lò hơi cần lưu ý:
a.
-

Đảm bảo vận hành buồng đốt tối ưu:

Buồng lửa cần được vận hành sao cho quá trình cháy nhiên liệu xảy ra hoàn thiện nhất.
Ngọn lửa nằm đúng giữa tâm buồng đốt và ở độ cao hợp lý nhất.
Các bề mặt truyền nhiệt sạch, hệ số trao đổi nhiệt cao;
Hệ số khơng khí thừa đảm bảo ở tỷ lệ tối ưu, độ lọt khí vào
cho phép;

buồng đốt trong giới hạn

-

Khống chế nhiệt độ khói ra khỏi buồng đốt trong giới hạn cho phép.
b.
Vận hành kinh tế bộ quá nhiệt, bộ hâm nước, bộ sấy khơng khí:

-

Bộ q nhiệt làm việc ở chế độ khắc nghiệt (nhiệt độ hơi nước bên trong cao, nhiệt độ
khói bên ngồi lớn), nên dễ xảy ra sự cố khi vận hành. Cần duy trì nhiệt độ vách ống bộ quá
nhiệt không lớn hơn giới hạn cho phép. Việc kiểm tra thường thực hiện thông qua các điểm đo
nhiệt độ hơi lắp sẵn trên một số vị trí của dàn ống bộ quá nhiệt. Đảm bảo hệ thống điều chỉnh
nhiệt độ hơi quá nhiệt hoạt động ổn định tin cậy;

-

Bộ hâm nước và bộ sấy không khí: Các dàn ống làm việc ở điều kiện nhiệt độ thấp, cho
nên nhiệt độ kim loại thấp ít nguy hiểm. Vấn đề quan trọng cần quan tâm là sự ăn mòn kim loại
do gỉ và mài mòn bề mặt ống do bụi trong khói thải. Ngồi ra, khi đốt nhiên liệu có hàm lượng
lưu huỳnh cao sẽ xảy ra hiện tượng ăn mòn kim loại ở nhiệt độ thấp (đặc biệt bộ phận sấy không


khí). Nhiệt độ khói thải ln phải giữ cao hơn nhiệt độ điểm đọng sương khoảng 10 0C. Thường
xuyên kiểm tra chế độ làm việc của bộ hâm nước và bộ sấy khơng khí.
2.4.2.2
Giảm tổn thất khi vận hành
a.
Giảm tổn thất do khói thải:
-

Giảm nhiệt độ khói ra khỏi buồng đốt (Ngăn ngừa đóng xỉ và bám bẩn bề mặt đốt; tăng
quá trình trao đổi nhiệt, tổ chức quá trình cháy hợp lý, duy trì hệ số khơng khí thừa tối ưu…);
Giảm lọt khí vào buồng đốt.

-

Giảm nhiệt độ khói khải: Tăng cường trao đổi nhiệt trong đường khói ở các bộ ham nước,
bộ sấy khơng khí;
b.
Giảm tổn thất do khơng cháy hết về hố học Q3, q3:

-

Q3 là tổn thất do các khí cháy cịn lại như CO, CH 4 H2, CnHn…trong khỏi thải đi ra khỏi lò

hơi
Q3 = VCOQCO + VH2QH2 + VCH4QCH4

(2.12)

Trong đó: VCO, VH2,VCH4 - thể tích khí cháy trong khỏi thải m3/kg m3/m3
QCO, QH2, QCH4 - Nhiệt lượng theo thể tích khí cháy MJ/m3
Q3 phụ thuộc vào dạng nhiên liệu và phương pháp đốt. Khi phá vỡ chế độ vận hành
buồng đốt (chế độ cháy không tốt) Q3 tăng nhiều;
c.

Giảm tổn thất do không cháy hết về cơ học Q4 (q4):

-

Q4 là tổn thất xuất hiện do một phần nhiên liệu đi vào buồng đốt nhưng khơng tham gia
vào q trình cháy và bị mang ra ngồi lị hơi; Nhiên liệu rắn khơng cháy hết về cơ học nằm
trong tro bay, trong xỉ bị thải ra khỏi lò hơi.

-

Q4 phụ thuộc chất lượng nhiên liệu, cấu trúc thiết bị buồng đốt, vào độ mịn than bột đưa
vào lò, vào vận hành vòi đốt, tổ chức chế độ cháy, đảm bảo hệ số khơng khí thừa hợp lý v.v…

-

Để giảm tổn thất cơ học cần đảm bảo chất lượng nhiên liệu gần đúng với chỉ tiêu thiết kế,
đảm bảo độ mịn than bột theo tiêu chuẩn vận hành, tổ chức tốt q trình cháy trong lị hơi.
d.
Tổn thất nhiệt do mất nhiệt ra môi trường xung quanh Q5 (q5):

Tổn thất Q5 xuất hiện do nhiệt độ các bề mặt lị hơi ln cao hơn nhiệt độ môi trường. Để
giảm tổn thất nhiệt này cần tăng chất lượng bảo ơn bề mặt tường lị; Để giảm Q 5 cần giảm nhiệt
độ bề mặt lò hơi (thường giữ không quá 550C).
e.

Giảm tổn thất nhiệt do tro xỉ Q6 (q6):


Q6 là tổn thất do nhiệt vất lý của tro xỉ thải ra ngồi lị hơi.

-

Q6 phụ thuộc chất lượng nhiên liệu (độ tro trong nhiên liệu), phương pháp thải xỉ (khơ,
lỏng). Đối với nhiên liệu lỏng và khí do khơng có hàm lượng tro nên khơng có tổn thất này.

-

Để giảm tổn thất Q6cần lựa chọn phương pháp thải xỉ hợp lý và sử dụng giải pháp thu hồi
nhiệt từ tro xỉ thải ra ngoài.
f.
Giảm tổn thất nhiệt do xả lò:

-

Để đảm bảo chất lượng hơi ở các lò hơi có bao hơi cần xả nước cặn. Tỷ lệ xả cặn phụ
thuộc vào chất lượng nước nước cấp.
Để giảm tổn thất nhiệt do xả cặn cần chú ý các yêu cầu sau:
+ Đảm bảo chất lượng nước cấp. Chất lượng cao, nồng độ muối giảm tỷ lệ xả giảm đi;

-

+ Lắp đặt hệ thống phân ly hơi nước và đảm bảo cho hệ thống này hoạt động tốt sẽ đảm
bảo chất lượng hơi nước, giảm tỷ lệ xả.

2.5.

GIẢI PHÁP TẬN DỤNG NHIỆT THỪA LÒ HƠI

2.5.1

Giải pháp tận dụng nhiệt khói thải

2.5.1.1

Giải pháp chung
Phân tích số liệu cân bằng nhiệt của các lị hơi cấp hơi và cấp nước nóng có thể nhận
thấy, tổn thất nhiệt lớn nhất (10-25%) là do khói thải. Giá trị tổn thất Q 2 có thể xác định từ công
thức:
Q2 = (hkhoi - hkk) (100 - q4)

(2.13)

Trong đó: hkhoi - entanpi của khói thải ở nhiệt độ ra khỏi lị hơi và hệ số khơng khí thừa α;
hkk - entanpi của khơng khí lạnh ở nhiệt độ môi trường; (100 – q4) - tỷ lệ nhiên liệu cháy hết.
Để giảm tổn thất do khói thải cần:
(1) Giữ hệ số khơng khí thừa tối ưu trong buồng đốt và giảm khơng khí lọt vào đường

khói;
(2) Giữ bề mặt truyền nhiệt cả phía trong và phía ngồi của các bộ trao đổi nhiệt lắp trên

đường khói. Điều này làm tăng hệ số truyền nhiệt;
(3) Gia tăng diện tích của các bề mặt truyền nhiệt;
(4) Giữ áp suất làm việc của bao hơi theo thiết kế nhằm đảm bảo mức độ làm mát khói

thải trong các dàn ống lắp trong đường khói;
(5) Đảm bảo giữ nhiệt độ nước cấp tính tốn, một yếu tố quyết định nhiệt độ khói ra khỏi

bộ hâm nước của lị hơi.
(6) Chuyển lị hơi đốt nhiên liệu rắn sang đốt nhiên liệu lỏng và khí.


2.5.1.2
Giải pháp cụ thể:
(1) Nâng cao hiệu suất nhiệt của bộ hâm nước, bộ sấy khơng khí lắp đặt trên đường khói lị hơi:
w Chia thành hai hoặc ba cấp bộ hâm nước và bộ sấy khơng khí;
w Bố trí đường đi tối ưu của khói và nước cấp, của khói và khơng khí;
w Lắp đặt các cánh tản nhiệt trên ống phía đường khói để tăng diện tích truyền nhiệt;
w Chuyển sang sử dụng bộ sấy khơng khí hồi nhiệt thay cho bộ sấy khơng khí thơng thường.
Truyền nhiệt trực tiếp giữa kim loại và khơng khí nên giảm Δt.
(2) Thu hồi nhiệt thải sau lò hơi để sản xuất nhiệt: Lò hơi thu hồi nhiệt thải để cung cấp nước
nóng, máy lạnh hấp thụ phục vụ nhu cầu điều hồ khơng khí, bơm nhiệt v.v…
2.5.2

Giải pháp tận dụng nhiệt từ nước xả lò hơi
Xả cặn liên tục lò hơi việc xả liên tục từ bao hơi một lượng nước nhất định nhằm giữ chất
lượng nước (đảm bảo nước có tỷ lệ muối trong giới hạn cho phép). Lượng nước xả ra khỏi bao
hơi được bổ sung bằng nước sau xử lý hố. Tỷ lệ xả cặn được tính theo tỷ lệ % của năng suất lò
hơi.
Đối với trường hợp áp suất hơi dư từ 0,6 - 1,3 MPa, thơng thường của các lị hơi cơng
nghiệp và dân sinh, nếu xả cặn khơng thu hồi nhiệt thì mỗi 1% xả cặn sẽ tiêu thụ nhiên liệu tăng

lên 0,3%; trường hợp áp suất dư 2.3 MPa tương ứng là 0,36%. Xả cặn tối đa cho phép ở các lò
hơi áp suất 1,3 MPa thì tiêu thụ nhiên liệu sẽ tăng tới 3%.
Nếu khơng thu hồi nhiệt xả cặn thì tổn thất nhiên liệu ΔB hàng năm sẽ là:
ΔB = DK τ P (hK.B - hNC) / 100. 4,187 . 7000 ηKTho (2.14)
Trong đó: DK - Năng suất hơi của lị hơi; t/h; τ - Số giờ sử dụng công suất đặt của lò hơi
(h/năm); P tỷ lệ xả cặn (%); hK.B và hNC - entanpi nước lò hơi và nước cấp vào lị hơi (KJ/kg);
ηKTho- Hiệu suất thơ của lị hơi.
Sơ đồ thu hồi nhiệt từ nước xả cặn liên tục của lị hơi được trình bày trên hình 5.15. Nhiệt
được thu hồi từ hơi nước sau khi phân ly ở bình phân ly 2 và từ bộ trao đổi nhiệt 3. Trong một số
trường hợp có thể khơng có bộ trao đổi nhiệt 3.


Hình 2.2 Sơ đồ thu hồi nhiệt từ xả cặn liên tục lị hơi
1. Lị hơi, 2. Bình phân ly; 3 Bộ trao đổi nhiệt
Nước xả cặn từ bao hơi được đưa vào bình phân ly. Do bình phân ly có áp suất thấp, nên
nước cặn hố hơi. Hơi phân ly đi ra khỏi bình phân ly được sử dụng trong chu trình lị hơi.
Lượng nhiên liệu tiết kiệm được hàng năm từ việc thu hồi nhiệt thải có thể xác định theo
biểu thức:
ΔB = DK τ P [β(hK.B - hNC) + (1-β) (hC.B-hC)] / 100. 4,187 . 7000 ηKTho (2.15)
ở đây: hC.B vàhC – entanpi của nước sau bình phân ly và sau bộ trao đổi nhiệt (KJ/kg); h C =
CC.tC; CC - Nhiệt dung riêng của nước sau bộ trao đổi nhiệt; t C – Nhiệt độ nước sau bộ trao đổi
nhiệt (thường lấy khoảng 40 0C); hC.Π- Entanpi của hơi nước đi ra từ bình phân ly (kJ/kg) ; β - tỷ
lệ hơi được phân ly (xem bảng 2.1).
β = (hKB – hC.B) /(hC.Π - hCB)

(2.16)

Mức độ sử dụng nhiệt từ xả cặn liên tục lò hơi được đặc trưng bởi hệ số thu hồi φ.
Trường hợp bình phân ly kèm theo bộ trao đổi nhiệt hệ số thu hồi nhiệt được xác định theo công
thức sau:

φ = [β(hK.B - hNC) + (1-β) (hC.B-hC)] / (hK.B - hNC)

(2.17)

Trường hợp chỉ có bình phân ly thì hC.B = hC,khi đó thành phần thứ 2 ở tử số bằng khơng.
Giá trị các hệ số φ được tính tốn và tổng hợp trong bảng 2.1.
Lượng hơi nước phân ly thu được
DCΠ = GXC(tK.B – tC.B) / (hC.Π – hC.B)

(2.18)

Thể tích khơng gian chứa hơi cần thiết của bình phân ly là:
VΠ = DC.Π . υ / R

(2.19)

ở đây: υ – thể tích riêng ở áp suất trong bình dãn nở; R = 800-1000 m 3/(m3.h) - hệ số nén
cho phép của thể tích hơi;
Thể tích bình phân ly VPL = 1,43 VΠ. Trường hợp áp suất nước xả cặn cao có thể sử dụng
hệ thống phân ly nhiều cấp.


Bảng 2.1 Giá trị β, φ’ (có bình phân ly và bộ trao đổi nhiệt) và φ’’ khơng có bộ trao đổi nhiệt

PK dư

hK.B

MPa

kJ/kg

1,0

Β

φ’

φ’’

Áp suất dư trong bình phân ly
0,02

0,07

0,02

0,07

0,02

0,07

777

0,152

0,134

0,875

0,872

0,558

0,492

1,3

826

0,173

0,156

0,89

0,885

0,595

0,536

2,3

947

0,227

0,210

0,91

0,905

0,672

0,625

Nước xả lị hơi có nhiệt thế cao có thể thu hồi hơi nước và nhiệt.
Nước xả sau khi ra khỏi bao hơi được đưa vào bình phân ly. Áp suất trong bình phân ly
thấp (thường vào khoảng 1,2 bar), nên xảy ra sự bốc hơi một phần của nước. Hơi nước thu được
từ bình phân ly được đưa về bồn khử khí để gia nhiệt cho nước cấp và ngưng tụ lại thành nước
bổ sung cho lò hơi.
Lượng nước xả cịn lại sau bình phân ly chứa nhiều cáu cặn nên không thể sử dụng lại.
Để tận dụng nhiệt của lượng nước xả này (khoảng 50% lượng cả cặn từ lị hơi) người ta đưa nó
đi qua một thiết bị trao đổi nhiệt để gia nhiệt cho nước cấp. Ngoài ra, việc nhả nhiệt cho nước
cấp sẽ làm cho nhiệt độ của nước xả giảm xuống đến nhiệt độ an tồn khi xả bỏ nó ra mơi
trường.
Để nâng cao hiệu suất sử dụng nhiệt thừa người ta có thể lắp đặt hệ thống phân ly 2 cấp.
2.5.3

Giải pháp tận dụng nhiệt từ tro xỉ
Sử dụng nhiệt thừa từ tro xỉ có hiệu quả khi việc thải xỉ lỏng từ các lị hơi, lị cơng nghiệp
xảy ra liên tục. Cân bằng năng lượng của các lò cao và lò nấu thép cho thấy tỷ lệ nhiệt thải từ xỉ
chiếm khoảng 3-5%, khi nấu chảy kim loại mầu khoảng 25-30%. Có thể sử dụng nhiệt thải này
để sản xuất nước nóng. Trên hình 6.3 trình bày sơ đồ nguyên lý thiết bị thu hồi nhiệt tro xỉ để sản
xuất nước nóng.

Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý thiết bị thu hồi nhiệt từ xỉ để sản xuất nước nóng

1. Lị cơng nghiệp; 2. Bộ phận thải xỉ; 3. Ống phun nước; 4. Thùng nhận xỉ;
5 – Bể lắng; 6. Bể trữ nước; 7. Bơm tuần hoàn; 8. Thiết bị trao đổi nhiệt;
9. Elevator thải xỉ

PHẦN II: PHẦN CHUYÊN ĐỀ
Chương 1 :KHỞI ĐỘNG VÀ DỪNG LỊ HƠI
1.1

Khởi động lị hơi có bao hơi

Khi khởi động lị hơi có đưa hơi vào đường ống hơi chung, thì kết thúc giai đoạn khởi
động là thao tác hoà hơi vào đường ống hơi chung đó. Khi thơng số hơi đạt gần bằng thông số
hơi định mức (áp suất hơi của đường nhánh nhỏ hơn áp suất hơi đường ống hơi chung khoảng
2,0 ata).
Trên hình 3.1 là sơ đồ khởi động lị hơi có ống góp chung. Các cơng việc cần phải làm khi khởi
động lị hơi gồm cơng tác chuẩn bị (kiểm tra tồn bộ lị hơi và đưa lị hơi vào tư thế sẵn sàng),
tiếp theo là đốt lò và đưa dần các thơng số lị hơi lên đến trị số định mức. Khi khởi động lò hơi
cần tiến hành các bước sau:
1.1.1 .Kiểm tra tồn bộ thiết bị lị hơi:
thiết bị chính, phụ, hệ thống van, hệ thống đo lường điều khiển…Khi kiểm tra các van nước
đọng (10) phải ở vị trí đóng, các van xả khơng khí (11) phải ở trạng thái mở; Van xả hơi của bộ
quá nhiệt mở và van hơi chính đóng. Như vậy, trong suốt q trình khởi động lị hơi bị ngăn cách
với ống góp hơi chung.


Hình 3.1 Sơ đồ khởi động lị hơi dùng ống góp chung;
1 - Đường cấp nước kèm theo các van khóa, điều chỉnh; 2 - Bộ hâm nước; 3 - Dàn ống sinh hơi;
4 - Bộ quá nhiệt; 5 - Ống dẫn hơi đến ống góp chung 7; 6 - Van hơi chính; 8 - Van trước ống

góp; 9 - Van xả hơi; 10 - Van xả nước đọng; 11 - Van xả khơng khí;
Việc kiểm tra buồng lửa và đường khói có mục đích đảm bảo trạng thái đúng đắn của thiết bị và
sẵn sàng cho công tác khởi động đưa vào làm việc. Khi đó cần kiểm tra tồn bộ bề mặt đốt của
lị, đường bảo ơn, các lỗ, cửa và thiết bị phụ. Các thiết bị phải ở vị trí tốt, đúng như quy định của
quy trình vận hành. Chỉ sau khi kiểm tra đảm bảo toàn bộ thiết bị chính và phụ đã sẵn sàng ở
trạng thái đúng theo quy trình quy định thì mới tiến hành các cơng việc chuẩn bị đốt lị.
1.1.2 .Khởi động lò từ trạng thái lạnh:
b1.
Cấp nước vào lò: mức nước trong bao hơi của lò hơi khi khởi động phải để ở mức thấp
nhất, vì trong quá trình khởi động, mức nước này lên cao dần, tới trên mức nước cao nhất trong
lò, do nước được gia nhiệt, dãn nở, và xuất hiện các bọt hơi trong nước lò, làm tổng thể tích nước
lị tăng lên.
Các chế độ khởi động được lập ra nhằm mục dích bảo vệ các phần tử như bao hơi, bộ quá
nhiệt, bộ hâm nước.
Khi nước cấp được đưa vào lị thì các ống của bộ hâm nước, dàn ống sinh hơi và bao hơi sẽ được
đốt nóng. Các ống có chiều dày tương đổi nhỏ (3 - 5mm) nên sẽ nóng đều và nhanh. Riêng bao
hơi có chiều dày lớn nên việc đốt nóng tồn bộ thân của nó khá chậm và khơng đều, thành bên


trong nhận nhiệt trực tiếp sẽ nóng lên nhanh hơn bên ngoài. Theo kinh nghiệm, độ chênh nhiệt
độ theo chiều dày của bao hơi (balơng) có thể tính theo cơng thức:
∆t = ω x2/2a

0

C

(3.1)

Trong đó: x là chiều dày vách tính đến bề mặt nhận nhiệt. ω = dt/dπ - là tốc độ tăng nhiệt

độ vách, đây chính là tốc độ nâng nhiệt của lò hay còn gọi là tốc độ đốt lị;Tốc độ này thường
chọn ω=60÷90oC/h. a - hệ số dẫn nhiệt của vách (thường lấy khoảng 3,6 m2/h);
a = λ/c.ρ
Trong đó: λ - Hệ số dẫn nhiệt của kim loại (W/m.OC); C - Nhiệt dung riêng KJ/kg.OC; Khối lượng riêng kg/m3
Độ chênh nhiệt độ cực đại sẽ tương ứng với chiều dày vách x = δlà:
Δtmax = oC

(3.2)

Hiệu số nhiệt độ này khá lớn khi khởi động lò hơi, trong nhiều trường hợp có thể đạt đến
60 C. Do nhiệt độ vách phân bố không đều, nên kim loại vách giãn nở khác nhau, phần nhiệt độ
cao chịu ứng suất nén do bị giãn nở nhiều, phần nhiệt độ thấp chịu ứng suất kéo do giãn nở ít.
Bằng tính tốn lý thuyết có thể thấy rằng ứng suất nén ở vách trong lớn gấp 2 lần ứng suất kéo ở
vách ngoài.
0

Việc xuất hiện các ứng suất nêu trên là một trong những nguyên nhân chính làm hư hỏng
bao hơi (nứt mối hàn, hở mối núc…). Vì vậy, việc nạp nước vào lò đến mức nước khởi động cần
được tiến hành thận trọng. Khi có sự khác nhau lớn giữa nhiệt độ nước nạp lò so với nhiệt độ
vách bao hơi, trong kim loại vách bao hơi có thể xuất hiện các ứng suất nhiệt khá lớn. Bởi vậy
hiệu nhiệt độ cho phép không dựơc quá ±400C. Thao tác nạp nước cần tiến hành chậm, đồng thời
quan sát hiệu nhiệt độ theo bề dày thân bao hơi, và hiệu nhiệt độ giữa thành trên và thành dưới
thân bao hơi. Để không vượt quá giá trị hiệu nhiệt độ trên, thời gian nạp nước thường kéo dài
khoảng 2 đến 3 giờ. Trong khi nạp nước, nếu mức nước trong bao hơi bị giảm, cần tìm nguyên
nhân và khắc phục sự cố đó.
b2.
Nhóm lị: Trước khi nhóm lị cần chạy quạt gió khơng dưới 5 phút nhằm đẩy hết khí cháy
có thể tồn đọng trong lị nhằm tránh nổ khi nhóm lị.
Lị đốt than trên ghi có thể nhóm bằng củi, lị đốt than phun nhóm lị bằng dầu. Khi nhóm lò,
nhiệt độ các bộ phận của lò hơi nhận nhiệt và nhiệt độ tăng lên nhưng khơng đồng đều. Ví dụ:

Vách các lò hơi lớn, vách bao hơi sẽ bị đốt nóng khơng đều trong thời kỳ đầu của q
trình đốt lị. Trong bao hơi phần trên khơng có nước nóng chậm hơn phần dưới có nước, chênh
lệch nhiệt độ giữa phần trên và phần dưới có thể chênh lên đến 50oC làm cho bao hơi bị uốn
cong khi nhóm lị. Các dàn ống phái trên nhận nhiều nhiệt nóng hơn phía dưới và tồn bộ dàn


ống bị giãn nở dài. Trong dàn ống do nhận nhiệt khơng đồng đều làm ảnh hưởng đến sự tuần
hồn mơi chất, tạo nên ứng suất nhiệt có thể làm nứt các đầu nối. Sự đốt nóng khơng đồng đều
trong các dàn ống sinh hơi và ống góp tạo ra sự tuần hồn hồn khác nhau giữa các vịng tuần
hồn. Sự khác nhau này chính là nguyên nhân hạn chế tốc độ đốt lò. Để tăng tốc độ đốt lò (giảm
chi phí khởi động lị) cần áp dụng các giải pháp đảm bảo u cầu đốt nóng lị đồng đều như bố trí
vịi phun hợp lý, sử dụng nhiều vịi phun với công suất nhỏ, giải pháp nâng cao tuần hồn nước
trong lị v.v…
Giai đoạn đầu đốt lị nhiệt chủ yếu cấp cho việc đốt nóng nước đến nhiệt độ sơi. Vì vậy,
trong giai đoạn này hơi hầu như chưa có, nên khơng có lưu lượng nước đi qua bộ hâm nước và
khơng có dịng hơi đi qua bộ q nhiệt, trong khi khói vẫn liên tục đi qua các bề mặt truyền nhiệt
và đốt nóng chúng. Trong bộ hâm nước, nước nhận nhiệt sẽ bốc hơi. Vì vậy, cần có đường nước
tái tuần hồn từ bao hơi về đầu bộ hâm nước (hình 3.2 a) và b)) tạo thành vịng tuần hồn tự
nhiên để bảo vệ bộ hâm nước.

Hình 3.2. Sơ đồ tái tuần hoàn nước để làm mát bộ hâm nước khi đốt lị
a). Sơ đồ thơng thường; b) - Sơ đồ sử dụng ejectơ; 1 - Đường tái tuần hoàn; 2 - Bộ hâm nước; 3 Đường dẫn nước từ bộ hâm nước vào bao hơi ở dưới mức nước; 4 - Đường dẫn nước từ bộ hâm
nước vào bao hơi ở trên mức nước; 5 - Ejectơ
Sơ đồ này áp dụng cho các bộ hâm nước bằng thép vì bộ hâm nước bằng thép cho phép nước
trong bộ hâm đạt tới trang thái sôi và sinh hơi, yêu cầu bảo vệ ít khắt khe hơn. Trường hợp khi
lượng hơi sinh ra quá 60%-80% thì cần lưu ý đến độ không đồng đều về nhiệt và thủy lực;
Ở những lò hơi lớn, hoặc ở những lò hơi có bộ hâm nước bằng gang yêu cầu bảo vệ hâm nước
khắt khe hơn (nhiệt độ nước ra khỏi bộ hâm nước bằng gang phải thấp hơn nhiệt độ số ít nhất 40
O
C, nên người ta sử dụng biên pháp bơm nước liên tục qua bộ hâm nước (hình 3.3) và đưa nước

trở lại vào bình khử khí. Bằng cách này khơng cần có đường tái tuần hồn nữa.


Hình 3.3 Sơ đồ đưa nước cấp liên tục qua bộ hâm nước
Trong q trình khởi động lị, ban đầu lượng hơi đi qua bộ quá nhiệt hầu như chưa có, nên bộ
quá nhiệt có thể bị quá nóng, cần có giải pháp bảo vệ bộ quá nhiệt. Khi lượng hơi được sinh ra sẽ
làm tăng dần áp suất trong lị hơi lên. Khi đó lượng nhiệt do đốt nhiên liệu sẽ chia thành 2, một
lượng để sinh hơi và lượng khác chi cho việc đốt nóng kim loại và đốt nóng nước lên vị trí có
nhiệt độ sơi mới tương ứng với quá trình tăng áp suất. Tỷ lệ giữa 2 lượng nhiệt này phụ thuộc
vào tốc độ tăng áp suất và lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa. Tốc độ tăng áp suất nhỏ và lượng
nhiệt sinh ra lớn sẽ tăng phân nhiệt để sinh hơi và lượng hơi sinh ra nhiều hơn. Để làm mát bộ
quá nhiệt, khi khởi động lò phải mở van xả bộ quá nhiệt (9). Lượng hơi đi qua bộ quá nhiệt phụ
thuộc vào độ mở của van 9. Để giảm bớt tổn thất nhiệt và mơi chất trong q trình khởi động lò,
lưu lượng xả qua bộ quá nhiệt thường giới hạn khoảng 10% sản lượng hơi định mức và cuối giai
đoạn nhóm là 15% sản lượng hơi định mức.
Đối với bộ quá nhiệt nằm ngang, có thể sử dụng giải pháp nạp đầy nước cấp vào các ống của bộ
quá nhiệt để làm mát chúng trong giai đoạn khởi động lò hơi. Các bộ quá nhiệt để đứng không
cho phép nạp nước vì khơng thể xả nước đọng ra khỏi bộ quá nhiệt.
Như vậy, yếu tố quyết định thời gian khởi động lò hơi là tốc độ tăng nhiệt độ cho phép của các
bộ phận lò và khả năng làm mát bộ quá nhiệt và bộ hâm nước. Theo kinh nghiệm thì thời gian
khởi động của các lị hơi trung áp (dưới 6 MN/m2) khoảng 2÷4 h; lị cao áp (dưới 10 MN/m2)
khoảng 4-5 h và áp suất siêu cao từ 8- 12 h. Các giá trị này được chọn xuất phát từ tốc độ đốt lò
ω = 60-90 OC/h;
Để nâng cao hiệu quả kinh tế cần giảm thời gian khởi động lò. Hiện nay người ta đã sử dụng
nhiều biện pháp để tăng nhanh thời gian khởi động lò. Tốc độ đốt lị đã tăng đến 150oC/h, cá biệt
có thể đến 220÷280oC/h. Vì vậy, những lị hiện đại đã cải tiến có thể giảm thời gian khởi động
xuống 1,5÷2 h.
Trong quy trình vận hành người ta thường quy định tốc độ tăng áp suất trong mỗi giai đoạn đốt
lò từ khi nhóm lị đến khi đạt trạng thái thiết kế bắt đầu cấp hơi cho tua bin hoặc sản xuất cơng
nghiệp; Trên hình 3.4 trình bày đồ thị tăng áp suất của lò cao áp.

Hình 3.4 Đồ thị tăng áp suất của lị cao áp
1.1.3 .Khởi động lị từ trạng thái nóng
Chế độ khởi động này có đặc điểm là nhiệt độ ban đầu của các phần tử lò hơi đủ cao, áp
suất dư trong bao hơi vẫn còn. Điều này rất thuận lợi về mặt chế độ nhiệt của bao hơi, sự không
đồng đều về nhiệt có thể có trong bao hơi khơng lớn lắm.
Khi thời gian ngừng lò lớn hơn 4 đến 5 giờ, thì trong các nhánh thẳng đứng của bộ quá
nhiệt có thể xuất hiện các nút nước ngưng ở dưới, do đó khi khởi động lại nước ngưng lạnh có
thể làm lạnh đột ngột các ống góp bộ quá nhiệt và đường hơi chính. Bởi vậy, việc khởi động lại
bắt đầu từ việc mở hoàn toàn các van xả khí, các van xả đáy ống góp bộ q nhiệt, trước khi hé
mở van hơi chính của lị. Phụ tải khởi động phụ thuộc chủ yếu vào độ an toàn của bộ quá nhiệt
và sự đồng đều nhiệt độ khói trong đường khói. Đồng thời với việc tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt,
cũng cần mở van xả khí bộ quá nhiệt. Khi nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng nhiệt độ hơi q nhiệt định
mức thì mới mở hồn tồn van hơi chính. Các thao tác tiếp theo giống như khởi động lò từ trạng
thái lạnh.

1.2. Dừng lò hơi
Dừng lò bao hơi
Khi dừng lò về trạng thái dự phòng, cần giảm tải lò đến phụ tải tối thiểu, ngừng cấp nhiên
liệu, rồi tách lị ra khỏi đường ống góp chung. Sau khi thơng gió đường khói và buồng đốt, cho
dừng quạt khói, quạt gió, đóng kín tất cả các cửa, tấm chắn của buồng đốt và đường khói. Sau đó
mở đường xả khí bộ q nhiệt trong vịng 20 đến 30 phút để đề phòng sự tăng nhiệt độ kim loại
quá mức cho phép và sự tăng áp suất lò, do nhiệt vẫn còn tiềm ẩn trong các bộ phận của lò toả ra.
Nếu cần làm lạnh nhanh hơn, phải dùng hơi từ nguổn khác làm nguội bao hơi với tốc độ 1 đến
1,50C/phút, khi áp suất lớn hơn 10,0 MPa; tốc độ 1,5 đến 2 0C/phút khi áp suất thấp hơn 10,0


MPa, hiệu nhiệt độ trên dưới bao hơi không lớn hơn 600C.
Việc giảm áp suất có thể thực hiện bằng cách xả hơi ra ngoài trời. Để ngăn ngừa ngưng

hơi trong bộ quá nhiệt, cần xác lập áp suất trong bao hơi ở mức sao cho nhiệt độ bão hoà ở áp
suất đó lớn hơn nhiệt độ khói ở vùng bộ quá nhiệt.

Chương 2:Vận hành lò hơi ở chế độ ổn định:
2.1
Vận hành lò hơi ở chế độ ổn định
là chế độ mà giá trị của các thông số xác định trạng thái làm việc của lị hơi khơng thay đổi (lệch
khơng nhiều so với giá trị trung bình) trong một thời gian dài. Trong chế độ làm việc ổn định thì
quan hệ giữa các thơng số ra và vào được thể hiện qua các đặc tính tĩnh. Trong chế độ này nhân
viên vận hành phải thường xuyên theo dõi các chỉ số như thông số hơi, mức nước, áp suất…
thông qua các thiết bị theo dõi, thiết bị đo.
2.2 Q trình vận hành lị hơi ghi xích:
• Nhiên liệu được đưa đến tập trung ở phễu rồi rót lên phần đầu của ghi xích, ghi
xích quay với tốc độ khá chậm, khoảng từ 2 đến 30 m/h, từ từ đưa nhiên liệu vào
trong buồng lửa. Nhiên liệu nhận nhiệt từ buồng lửa và sản phẩm cháy được sấy
nóng, sấy khơ, thốt chất bốc, tạo cốc và khi gặp khơng khí cấp một đưa từ dưới
ghi lên thì cháy, tạo thành sản phẩm cháy và tro xỉ.
• Tro xỉ cịn lại được cái gạt xỉ gạt xuống phễu tro rồi thải ra ngoài. Sản phẩm cháy
đi vào buồng lửa, mang theo một ít chất khí và hạt nhiên liệu nhỏ, chưa cháy hết
sẽ gặp gió cấp hai đưa vào từ phía trên lớp nhiên liệu và cháy kiệt.
• Nhờ hấp thụ nhiệt của phản ứng cháy, nhiệt độ của sản phẩm cháy có thể lên đến
khoảng 10000-C đến 15000C, khi đi qua các bề mặt truyền nhiệt, truyền bớt nhiệt
cho môi chất, nhiệt độ giảm xuống đến khoảng 120 đến 2500C trước khi thải ra
ngồi.
• Mặt khác, nước được bơm qua bộ hâm nước, đưa vào balông, trong khi chuyển
động tuần hồn qua dàn ống xuống, ống góp dưới, dàn ống lên trở về balông đã
nhận nhiệt biến dần thành nước nóng nước sơi, hơi bão hịa rồi có thể đi qua bộ
q nhiệt trở thành hơi q nhiệt.
• Lị hơi ghi xích thường dùng trong phạm vi thơng số và cơng suất thấp hoặc
trung bình, khoảng từ 4 đến 35 T/h.

Chương 3 :ĐIỀU KHUYỂN TỰ ĐỘNG LÒ
3.1 Giải pháp điều khiển tự động hóa bằng PLC và SCADA
Tự động hóa điều khuyển vớ PLC và SCADA có những tính năng vượt trội:


Nhân cơng cho hoạt động của lị hơi tinh giảm tối đa.









Tự động điều khiển áp suất hơi.
Tự động điều khiển gió cấp gió hút.
Tự động điều khiển nước cấp.
Tự đồng điều khiển cấp liệu.
Tự động điều khiển nhiệt độ buồng đốt...
Lưu trữ và in ấn các thông số của hệ thống lò hơi theo thời gian cài đặt.

Cập nhật liên tục thời gian hoạt động của các thiết bị phục vụ cho việc
bảo trì định kỳ.
3.2 GIẢI PHÁP ĐIỀU KHIỂN NƯỚC LỊ HƠI

Tiêu chuẩn nước lị hơi:
MƠ TẢ
Chỉ tiêu

pH
TDS
Độ kiềm Phenol
Độ cứng tổng
Clorid
Silica
Photphat
Sunfit
Sắt
Màu

ĐVT
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l
mg/l

GIỚI HẠN KIỂM SOÁT (Tiêu chuẩn: BS2486: 1997)
Nước mm Nc lũ
6.5_8
10.5ữ12
<3,500
300ữ500
<3
<5
<300

<200
30ữ60
30ữ70
<0.05
<4
Trong sut Trong sut

ã

Khi hot ng lũ hi, các thơng số về nước khơng đạt tiêu chuẩn thì về lâu dài ảnh hưởng

•

rất lớn.
+ Độ cứng nước cao (cation Mg+ , Ca+ , …) thì sau một thịi gian sử dụng sẽ có hiện tượng

•
•

đóng cáu cặn trong đường ống, bộ góp. Lâu ngày sẽ gây ra hiện tượng vở ống.
+ pH cao sẽ gây ra hiện tượng ăn mòn kim loại
Để khắc phục các vấn đề trên ta hay sử dụng phưong pháp như: Sử dụng bộ xử lý nước đầu
vào, thêm hóa chất chống cáu cặn lị, thêm hóa chất để ổn định pH, sử dụng các bộ chống
bám cáu cặn như Ion Flow,

3.3 Các phương pháp điều khiển nước lò hơi
3.3.1. Điều khiển cấp nước theo mức
• Hiện nay, chúng ta hay sử dụng cấp nước, cảnh báo mức nước như sau:
• Bộ điều khiển cảnh báo dạng điện cực như: Omron-Japan, …