thiết kế buồng đốt khí tự nhiên của lò hơi nhà máy nhiệt điện năng suất 30 tấn hơigiờ

báo cáo tốt nghiệp
Kính tha hội đồng giám khảo, kính tha các thầy cô
giáo trong bộ môn.
Em xin đợc trình bày tóm tắt bản đồ án của em đợc
giao là:thiết kế buồng đốt khí tự nhiên của lò hơi nhà máy
nhiệt điện năng suất 30 tấn hơi/ giờ.
* Trong nền kinh tế, dầu khí đợc coi là nguồn năng lợng
và là nguồn nhiên liệu quan trọng cho mọi phơng tiện và
cho nền kinh tế quốc dân. Từ dầu khí, bằng các quá trình
chế biến hóa học có thể tạo ra hàng loạt các sản phẩm: sản
phẩm năng lợng, sản phẩm phi năng lợng, sản phẩm hóa
học.Nói chung phần dầu khí dùng để sản xuất sản phẩm
năng lợng chiếm trên 90% sản lợng dầu khai thác đợc trên thế
giới.
* Một phần quan trọng của dầu khí là sản xuất điện
năng. Điện năng phục vụ cho đời sống và cho nền kinh tế
của mỗi nớc. Hiện nay các nớc trên thế giới đã tiến hành xây
dựng các nhà máy điện gồm: nhà máy thủy điện, nhà máy
nhiệt điện, nhà máy điện hạt nhân.
* Riêng ở nớc ta, việc xây dựng các nhà máy thủy điện
nh: thủy điện Sông Đà, Yali, Hòa bình và nhà máy nhiệt
điện : Phú Mỹ , Phả Lại, Uông bí chạy bằng khí tự nhiên hay
khí đồng hành đã mở ra một bớc phát triển mới cho ngành
sản xuất điện năng, giảm thiểu ô nhiễm, đáp ứng đủ điện
năng cho nền kinh tế.
* Trong quá trình sản xuất điện năng của nhà máy
nhiệt điện, lò hơi là khâu quan trọng đầu tiên, có nhiệm
vụ biến đổi năng lợng tàng trữ của nhiên liệu thành điện
năng từ quá trình sản xuất ra hơi quá nhiệt để cung cấp
hơi nớc tạo áp suất đẩy tuabin kéo theo trục máy phát điện.
Vì tính chất quan trọng của lò hơi nh vậy nên em đợc

giao đề tài:thiết kế buồng đốt khí tự nhiên của lò hơi nhà
máy nhiệt điện năng suất 30 tấn hơi/giờ.
* Lò hơi là thiết bị lớn, nó vận hành rất phức tạp và khả
năng cơ khí hóa, tự động hóa cao.
Đây là sơ đồ nguyên lý làm việc của lò hơi nhà máy
nhiệt điện.
Không khí nóng cùng nhiên liệu khí tự nhiên đợc đa
vào vòi phun và đợc phun vào buồng lửa.Dới tác dụng nhiệt


độ cao trong buồng lửa, nhiên liệu kết hợp với oxy tạo ra hỗn
hợp cháy.Nhiệt toả ra do quá trình cháy sẽ cung cấp nhiệt
cho dàn ống để bốc hơi đẩy hỗn hợp hơi + nớc lên bao
hơi.Phần nớc trong bao hơi đợc đa trở lại các dàn ống đặt
bên ngoài.Lợng hơi trong bao hơi đợc đa qua bộ quá nhiệt
cấp 1 và cấp 2 để tạo thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ
cao.Lợng hơi này đợc điều chỉnh ổn định bằng bộ giảm
ôn và hơi đợc đa sang phân xởng tuabin để chạy máy phát
điện.
Để có hơi quá nhiệt ngời ta cung cấp 1 lợng nớc mềm, lợng nớc này đã đi qua bộ hâm nóng nớc cấp 1 và cấp 2.Khi
ra khỏi bộ hâm nóng nớc cấp 2 thì nớc đã có nhiệt độ
khoảng 1500C và đợc đa đến bao hơi.
Lợng không khí nóng đợc lấy từ bên ngoài nhờ quạt
gió.Phần ống ở cửa ra buồng lửa gọi là ống Pheston để giảm
tro,bẩn bám trên ống.Khói ra khỏi lò đợc quạt hút khói đẩy ra
môi trờng qua ống khói. Nhờ trọng lợng riêng của nớc bên
trong tờng lò và hỗn hợp hơi + nớc trong dàn ống nên môi
chất chuyển động tự nhiên trong vòng tuần hoàn kín.
* Trong nhà máy nhiệt điện nớc sử dụng là nớc mềm do
đó trớc khi đa vào nồi hơi cần phải xử lí bằng các phơng

pháp khác nhau.Có 2 phơng pháp chính là: xử lí bằng phơng pháp hóa học và phơng pháp xử lí bằng nhựa trao đổi
ion
Xử lý bằng phơng pháp hoá học là dùng những chất hoá
học đa vào lò để tạo ra kết tủa với Ca2+ và Mg2+,những chất
hoá học nh: NaOH, Na2CO3
Xử lý bằng phơng pháp nhựa trao đổi ion là làm mềm
nớc bằng trao đổi giữa các cation dễ đóng cáu (Ca 2+ , Mg2+)
với cation của nhựa trao đổi ion hoặc giữa các anion của
muối và axittrao đổi với các anion của anionit.
Đây là sơ đồ nối tiếp phối hợp bình cationit Na và
hyđrô.
Đây là sơ đồ sử dụng phối hợp các bình trao đổi.
*Nh ta đã biết khí tự nhiên khai thác ở mỏ không sử
dụng trực tiếp mà phải qua khâu xử lý sơ bộ gồm: làm sạch
tạp chất cơ học, sấy khí, làm ngọt khí.
Làm sạch tạp chất cơ học là dùng các thiết bị cơ học
nh: xyclon, lọc điện, lắng bụi..


Sấy khí là tách hơi nớc ra khỏi khí bằng các chất hấp
thụ nh: etylen glycol, etanol aminvà những chất hấp phụ
nh: silicagel,nhôm oxit hoạt tính, zeolit.
Đây là sơ đồ nguyên lý công nghệ sấy khí bằng etylen
glycol.
Đây là sơ đồ nguyên lý công nghệ hấp thụ bằng etanol
amin
Làm ngọt khí là làm sạch khí khỏi CO2, H2S
Đây là sơ đồ làm sạch khí bằng dung dịch etanolamin
và etylen glycol.
*Về cấu tạo và nguyên lý làm việc của vòi phun

Khí tự nhiên chuyển động trong rảnh vành khănvới
tốcđộ dòng khí là 15-20 m/s. Trớc khi qua buồng lửa, khí đợc đi qua lỗ thoát khí đầu vòi phun,khi đó tốc độ dòng khí
tăng lên 20-60m/s. Không khí vào vòi phun theo phơng tiếp
tuyến do đó nó chuyển động xoáy, vào vòi phun khí tự
nhiên gặp không khí chuyển động xoáy nên thực hiện sự
trộn lẫn triệt để giữa khí và không khí. Tốc độ chuyển
động của không khí trong rảnh là 15-20m/s.Còn tốc độ hỗn
hợp không khí và khí lúc ra khỏi vòi phun là 20-30m/s. ống
dẫn dầu mazut nằm chính giữa tâm vòi phun, dầu này có
chức năng thay thế khí thiên làm nhiên liệu đốt trong
buồng lửa khi cần thiết. Còn ống nhóm lửa chỉ đợc dùng khi
khởi động buồng lửa .
*Trong buồng lửa do nhiệt độ rất cao từ 1200-1800 0C
nên hình thức truyền nhiệt cho các dàn ống chủ yếu là bức
xạ nhiệt. Đây là các công thức tính bức xạ nhiệt .
Trên cơ sở đó em đã tính đợc cân bằng vật chất, cân
bằng nhiệt lợng, bề mặt nhận bức xạ của dàn ống, lợng nhiên
liệu tiêu tốn, lợng không khí cần thiết, hiệu suất lò hơi, thể
tích buồng lửa, số vòi phun
*Sản xuất hơi nớc phục vụ cho nhà máy nhiệt điện là
khâu sản xuất liên tục do đó việc khống chế và điều
chỉnh phù hợp các thông số công nghệ rất quan trọng .Nên
cần phải bố trí dụng cụ đo và tự động hoá của nồi hơi.
Đây là sơ đồ bố trí dụng cụ đo và tự động hoá nồi
hơi. Các thông số chủ yếu cần đo là :nhiệt độ ,áp suất, lu lợng


*Mặt khác an toàn lao động trong quá trình vận hành
lò hơi cũng rất quan trọng. Quá trình vận hành lò hơi là
một chuỗi logic có liên quan chặt chẽ với nhau nên chỉ 1

khâu nhỏ trong dây chuyền có vấn đề thì sẽ dẫn đến
phải ngng làm việc hay gây cháy nổ toàn bộ phân xởng.Do đó cần nguyên cứu các biện pháp an toàn chống
cháy nổ nh: xây dung các nội quy, quy trình thao tác
phồng chống cháy tại các công đoạn, phổ biến kiến thức
nghiệp vụ phòng chống , chữa cháy cho cán bộ công nhân ..
*Nhà máy nhiệt điện đợc đặt trong khu công nghiệp
Dung Quất do điều kiện tự nhiên thuận lợi với tổng diện
tích mặt bằng xây dựng là 9900m2 với Kxd = 26,27%; Ksd =
66,27%; Sxd = 2600,73 m2; Ssd = 6560,73 m2 ; Đây là tổng
mặt bằng xây dựng nhà máy nhiệt điện.
*Sau thời gian làm đồ án em đã thu nhận các kết quả
sau đây:
Thể tích buồng lửa : Vbl = 106,239 m3
Bề mặt nhận bức xạ nhiệt của dàn ống : Hbx = 108,413
2
m
Lợng nhiên liệu tiêu hao : B= 3150,733 m3 ktn/h
Số vòi phun là 2 vòi
Hiệu suất của lò hơi : = 88,056%
*Trên đây là em đã trình bày tóm tắt bản đồ án của
em, xin quý thầy cô trong hội đồng đóng góp ý kiến để
cho em đợc hiểu biết thêm và đồ án của em đợc hoàn thiện
hơn; em xin chân thành cảm ơn.