Tính toán thiết kế lò hơi đốt dầu FO công suất 1 tấn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP

TÍNH TỐN THIẾT KẾ LỊ HƠI ĐỐT DẦU FO
CƠNG SUẤT 1 TẤN/H

SVTH: ĐINH QUỐC TIẾN
MSSV: 14147083
SVTH: LÊ ĐỨC QUANG
MSSV: 16147182
GVHD: PGS.TS. HOÀNG AN QUỐC

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2021


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Chuyên ngành: Cơng nghệ kỹ thuật Nhiệt

Tên đề tài:

TÍNH TỐN THIẾT KẾ LỊ HƠI ĐỐT DẦU FO
CƠNG SUẤT 1 TẤN/H

SVTH: ĐINH QUỐC TIẾN
MSSV: 14147083
SVTH: LÊ ĐỨC QUANG

MSSV: 16147182
GVHD: PGS.TS. HOÀNG AN QUỐC

Tp. Hồ Chí Minh, tháng 2 năm 2021


TRƯỜNG ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT
TP. HỒ CHÍ MINH

CỘNG HỊA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc

KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

Tp. HCM, ngày 01 tháng 02 năm 2021

NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Họ và tên sinh viên: 1. Đinh Quốc Tiến
2. Lê Đức Quang

MSSV: 14147083
MSSV: 16147182

Chuyên ngành: Công nghệ kỹ thuật Nhiệt

Mã ngành đào tạo: 147

Hệ đào tạo: Chính quy

Mã hệ đào tạo: 947-147

Khố: K14&K16

Lớp: 14947-16147

1. Tên đề tài
Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu FO công suất 1 tấn/h
2. Nhiệm vụ đề tài
Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu 3 pass theo TCVN 12728:2019
Tính tốn sức bền lị hơi.
Tính tốn các thiết bị phụ trong lò hơi .
3. Sản phẩm của đề tài
Cuốn đồ án tốt nghiệp
Bản vẽ thiết kế
4. Ngày giao nhiệm vụ đề tài. 07/11/2021
5. Ngày hoàn thành nhiệm vụ. 25/01/2021
TRƯỞNG BỘ MÔN

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Tên đề tài: Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu FO công suất 1 tấn/h
Họ và tên Sinh viên: Đinh Quốc Tiến
Lê Đức Quang

MSSV: 14147083
MSSV: 16147282

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
I. NHẬN XÉT
1. Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
II. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................


III. ĐỂ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ
1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): ..................................................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ....................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày… tháng 02 năm 2021
Giảng viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN PHẢN BIỆN
Tên đề tài: Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu FO công suất 1 tấn/h
Họ và tên Sinh viên: Đinh Quốc Tiến
Lê Đức Quang

MSSV: 14147083
MSSV: 16147182

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
I. NHẬN XÉT
1. Về hình thức trình bày & tính hợp lý của cấu trúc đề tài:
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
2. Về nội dung (đánh giá chất lượng đề tài, ưu/khuyết điểm và giá trị thực tiễn)
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
II. NHỮNG NỘI DUNG CẦN ĐIỀU CHỈNH, BỔ SUNG
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................
....................................................................................................................................................

III. ĐỀ NGHỊ VÀ ĐÁNH GIÁ
1. Đề nghị (cho phép bảo vệ hay không): .........................................................................................................
2. Điểm đánh giá (theo thang điểm 10): ....................................................................................
Tp. Hồ Chí Minh, ngày… tháng 02 năm 2021
Giảng viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)


TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA CƠ KHÍ ĐỘNG LỰC

XÁC NHẬN HỒN THÀNH ĐỒ ÁN
Tên đề tài: Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu FO công suất 1 tấn/h
Họ và tên Sinh viên: Đinh Quốc Tiến

MSSV: 14147083

Lê Đức Quang

MSSV: 16147182

Ngành: Công nghệ Kỹ thuật Nhiệt
Sau khi tiếp thu và điều chỉnh theo góp ý của Giảng viên hướng dẫn, Giảng viên phản biện và
các thành viên trong Hội đồng bảo về. Đồ án tốt nghiệp đã được hoàn chỉnh đúng theo yêu
cầu về nội dung và hình thức.
Chủ tịch Hội đồng:…………………………………….

……………………….

Giảng viên hướng dẫn:………………………………..

……………………….

Giảng viên phản biện:………………………………...

………………………..

Tp. Hồ Chí Minh, ngày … tháng 02 năm 2021


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành tới PGS.TS Hoàng An Quốc
người đã tận tình giúp đỡ, hướng dẫn, quan tâm, động viên và tạo mọi điều kiện tốt nhất cho
chúng em trong suốt q trình thực hiện đồ án tốt nghiệp:“Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu
FO cơng suất 1 tấn/h”.
Chúng em cũng xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy cô trong bộ môn Công
nghệ kỹ thuật Nhiệt, Khoa Cơ khí động lực, Trường Đại học Sư phạm kỹ thuật TP. Hồ Chí
Minh đã giúp đỡ chúng em có một nền tảng kiến thức cơ bản để vận dụng vào việc hồn thành
đề tài tốt nghiệp.
Trong q trình thực hiện đồ án chúng em đã trình bày một cách trọn vẹn nhất. Tuy
nhiên do khả năng còn nhiều hạn chế nên khơng khó tránh khỏi những thiếu sót, chúng em
kính mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo thêm của thầy cô.
Cuối cùng em xin cảm ơn các bạn sinh viên cùng chuyên ngành Công nghệ Kỹ thuật
Nhiệt đã luôn đồng hành, giúp đỡ, hỗ trợ tinh thần cho chúng em trong suốt quá trình học tập
và thực hiện đồ án tốt nghiệp
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

i

TĨM TẮT
Với sự phát triển nhanh chóng của khoa học cơng nghệ như hiện nay thì lị hơi đang
dần chứng tỏ được sự quan trọng của mình trong cơng nghiệp cũng như là đời sống. Lò hơi
được ứng dụng rất đa dạng như trong các nhà máy sản xuất bia, rượu, sữa, chế biến thủy hải
sản,…Ở nước ta, cùng với sự phát tiển kinh tế thì các nhu cầu nói trên đang tăng theo và có
nhiều hơn nữa các yêu cầu về an tồn cháy nổ của lị hơi cũng như vấn đề ô nhiễm môi trường
phải được khống chế ở mức cao nhất. Với các u cầu đó thì một trong những khâu quan trọng
đó là tính tốn thiết kế lò hơi để đạt được các yêu cầu, các tiêu chuẩn mà quốc gia cũng như
các các tiêu chuẩn của thế giới. Dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Hoàng An Quốc chúng em
đã thực hiện đề tài “Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu FO cơng suất 1 tấn/h”
Trong đề tài này chúng em đã tính tốn dựa trên những tài liệu trong nước và nước
ngoài. Đề tài tập trung tính tốn lựa chọn các thiết bị cho lò hơi theo tiêu chuẩn Việt Nam và
tiêu chuẩn ASME. Quá trình nghiên cứu và tìm hiểu, thực hiện đề tài đưa tới cho chúng em
những kiến thức và kinh nghiệm cho công việc sau nay.
Trong cuốn đồ án này chúng em đã cố gắng trình bày một cách trọn vẹn và mạch lạc
từ đầu đến cuối, tuy nhiên vẫn cịn vài sai sót, một phần do kiến thức cịn hạn chế và tài liệu
không đầy đủ nên không tránh khỏi. Vì vậy chúng em mong muốn có được sử chỉ bảo, góp ý
của các thầy cơ và các bạn
Nhóm em xin chân thành cảm ơn!

ii


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................................i
TÓM TẮT .................................................................................................................................ii
MỤC LỤC .............................................................................................................................. iii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU .............................................................vii

DANH MỤC CÁC HÌNH ........................................................................................................ix
DANH MỤC CÁC BẢNG ....................................................................................................... x
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN .................................................................................................... 1
1.1. Giới thiệu về đề tài ......................................................................................................... 1
1.1.1. Lý do chọn đề tài .................................................................................................... 1
1.1.2. Yêu cầu của đề tài ................................................................................................... 1
1.2. Tổng quan về lò hơi ....................................................................................................... 4
1.2.1. Vai trò của lò hơi và phân loại ................................................................................ 4
1.2.2. Phân loại lị hơi ....................................................................................................... 4
1.2.3. Q trình phát triển lò hơi ....................................................................................... 5
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT ....................................................................................... 10
2.1. Nhiên liệu ..................................................................................................................... 10
2.1.1. Các thành phần cháy: C, H, S ............................................................................... 10
2.1.2. Các thành phần không cháy: O, N ........................................................................ 11
2.1.3. Độ ẩm M ............................................................................................................... 11
2.1.4. Độ tro A ................................................................................................................ 11
2.1.5. Nhiệt trị ................................................................................................................. 11
2.2. Tính tốn hiệu suất của lị hơi ...................................................................................... 12
2.3. Tính tốn nhiệt độ ra của từng Pass ............................................................................. 13
iii


2.3.1. Pass 1 .................................................................................................................... 13
2.3.2. Pass 2 và Pass3 ..................................................................................................... 14
2.4. Tính tốn khí động lị hơi............................................................................................. 14
CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ.................................................................................. 15
3.1. Nhiên liệu và cân bằng nhiệt trong lị hơi .................................................................... 15
3.1.1. Thể tích của khơng khí và sản phẩm cháy ............................................................ 15
3.1.2. Entanpi của khơng khí và sản phẩm cháy ............................................................. 17
3.1.3. Cân bằng nhiệt lò hơi ............................................................................................ 19

3.1.4. Nhiệt lượng dẫn vào lò. ........................................................................................ 20
3.1.5. Các tổn thất nhiệt trong lò hơi .............................................................................. 21
3.1.6. Hiệu suất và nhiên liệu tiêu hao của lò hơi ........................................................... 23
3.2. Xác định sơ bộ kích thước của lị hơi .......................................................................... 25
3.2.1. Diện tích bề mặt truyền nhiệt của lị hơi. .............................................................. 25
3.2.2. Xác định kích thước ống lị. .................................................................................. 25
3.2.3. Xác định kích thước ống lửa ................................................................................. 27
3.3. Tính toán trao nhiệt trong buồng lửa ........................................................................... 29
3.3.1. Nhiệt hữu ích toả ra trong buồng lửa .................................................................... 29
3.3.2. Nhiệt lượng truyền lại cho buồng lửa với 1 kg nhiên liệu .................................... 30
3.3.3. Tổng nhiệt dung trung bình của sản phẩm cháy của 1kg nhiên liệu .................... 30
3.3.4. Nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa ........................................................................... 31
3.4. Tính tốn nhiệt pass 2 .................................................................................................. 32
3.4.1. Phương trình cân bằng nhiệt giữa nhiệt lượng do khói truyền lại và nhiệt lượng
do nước hấp thụ............................................................................................................... 33
3.4.2. Hệ số truyền nhiệt k .............................................................................................. 34
iv


3.4.3. Phương trình truyền nhiệt ..................................................................................... 37
3.5. Tính tốn nhiệt pass 3 .................................................................................................. 38
3.5.1. Phương trình cân bằng nhiệt giữa nhiệt lượng do khói truyền lại và nhiệt lượng
do nước hấp thụ............................................................................................................... 38
3.5.2. Hệ số truyền nhiệt k .............................................................................................. 39
3.5.3. Phương trình truyền nhiệt ..................................................................................... 42
3.6. Tính tốn khí động lị hơi............................................................................................. 43
3.6.1. Mục đích ............................................................................................................... 43
3.6.2. Tính tốn lực hút tự nhiên của ống khói ............................................................... 43
3.6.3. Tính tốn trở lực ................................................................................................... 45
3.6.4. Kiểm tra điều kiện hút tự nhiên của ống khói: ..................................................... 47

3.7. Tính tốn sức bền lị hơi .............................................................................................. 48
3.7.1. Tính sức bền cho thân lị ....................................................................................... 48
3.7.2. Tính sức bền cho ống lị ........................................................................................ 49
3.7.3. Tính sức bền cho ống lửa ...................................................................................... 51
3.7.4. Tính độ bền lỗ khoét trên thân nồi ........................................................................ 52
3.7.5. Tính bền cho mặt sàn ............................................................................................ 54
3.7.6. Tính tốn lớp bảo ơn cho Lị hơi........................................................................... 55
CHƯƠNG 4. TÍNH CHỌN CÁC THIẾT BỊ PHỤ VÀ XỬ LÝ NƯỚC TRONG LÒ HƠI .. 59
4.1. Tính chọn các thiết bị phụ trong lị hơi ........................................................................ 59
4.1.1. Van an toàn ........................................................................................................... 59
4.1.2. Ống thuỷ................................................................................................................ 60
4.1.3. Áp kế ..................................................................................................................... 60
4.1.4. Bơm nước cấp ....................................................................................................... 61
v


4.1.5. Điều khiển mức nước Lò hơi ................................................................................ 62
4.2. Xử lý nước cho lị hơi .................................................................................................. 65
4.2.1. Mục đích của việc xử lý lước cấp cho lò hơi ........................................................ 65
4.2.2. Tiêu chuẩn về chất lượng nước cấp ...................................................................... 66
4.2.3. Phương pháp xử lý nước cấp cho lò hơi ............................................................... 67
CHƯƠNG 5. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .......................................................................... 71
5.1.1. Kết luận ................................................................................................................. 71
5.1.2. Kiến nghị ............................................................................................................... 71
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................................... 72

vi


DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU

STT

Ký hiệu

Giải thích

Đơn vị
kcal/kg oC

1

C

Nhiệt dung riêng

2

D

Cơng suất hơi

3

P

Áp suất

4

θ

Nhiệt độ

5

Q

Nhiệt lượng

6

L

Chiều dài

m

7

d

Đường kính

m

8

B

Lượng tiêu hao nhiên liệu

9

F

Diện tích lị hơi

10

φ

Hệ số bảo tồn nhiệt năng

11

η

Hiệu suất lị hơi

12

V

Thể tích

13

I

Entanpi

14

Qlth

Nhiệt trị làm việc thấp của nhiên liệu

15

m

Bước ống dọc

mm

16

n

Bước ống ngang

mm

17



Hệ số làm bẩn

18

ao

Độ đen buồng lửa

19

s

Bề dày

20

ψ'

Độ dày đặc cảu dàn ống

21

k

Hệ số truyền nhiệt

kJ/m2hoC

22

αk

Hệ số toả nhiệt đối lưu

kJ/m2hoC

kJ/kg oC
Tấn/h
Bar
o

C

kJ/kg

Kg/h
m2
kJ/kg
%
m3tc/kg
kcal/kg
kJ/kg
kJ/kg

mm

vii


23

αb

Hệ số toả nhiệt bức xạ

24

Δθ

Độ chênh lệch nhiệt độ

o

25

H

Chiều cao ống khói

m

26

g

Gia tốc trong trường

m/s2

27

Δh m

Trở lực ma sát

N/m2

28

Δh cb

Trợ lực cục bộ

N/m2

29

σ

Ứng suất

kJ/m2hoC
C

kg/mm2

viii


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hình 1.1. Sơ đồ bố trí các thiết bị của lị hơi ............................................................................ 3
Hình 1.2. Sự phát triển về mặt cấu tạo của các loại lò hơi chủ yếu tuần hồn tự nhiên ........... 7

Hình 1.3. Sơ đồ thiết bị lò hơi hiện đại đốt than ....................................................................... 8
Hình 2.1. Mặt cắt lị hơi 3 pass ............................................................................................... 13
Hình 3.1. Đồ thị nhiệt đọng sương của khói phụ thuộc vào nồng độ lưu huỳnh .................... 19
Hình 3.2. Đồ thị xác định chiều dài ngọn lửa ......................................................................... 26
Hình 3.3. Bước ống ngang và bước ống dọc của ống lửa ....................................................... 28
Hình 3.4. Sơ đồ bố trí mặt sàn ống lửa ................................................................................... 28
Hình 3.5. Mặt cắt lị hơi .......................................................................................................... 29
Hình 4.1. Vị trí bộ điều khiển mức nước cho lị hơi ............................................................... 63
Hình 4.2. Cảm biến đo mức nước ........................................................................................... 64
Hình 4.3. Xử lý nước cấp cho lị hơi....................................................................................... 67
Hình 4.4. Cấu tạo bộ lọc nước ................................................................................................ 68
Hình 4.5. Cấu tạo bộ làm mềm nước ...................................................................................... 69

ix


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1.1. Các thành phần nhiên liệu của dầu FO ..................................................................... 2
Bảng 3.1. Kết quả tính tốn thể tích khơng khí và sản phẩm cháy ......................................... 17
Bảng 3.2. Kết quả tính tốn Entanpi theo nhiệt độ ................................................................. 18
Bảng 3.3. Kết quả tính tốn tổn thất nhiệt. ............................................................................. 24
Bảng 3.4. Bề dày tối thiểu của vách ống ................................................................................ 52
Bảng 3.5. Kết quả tính tốn các kích thước của lị hơi ........................................................... 58
Bảng 4.1. Thơng số kỹ thuật của bơm nước ........................................................................... 62
Bảng 4.2. Chất lượng nước cấp cho lò hơi TCVN 7704-2007 ............................................... 66

x


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN

1.1. Giới thiệu về đề tài
1.1.1. Lý do chọn đề tài
Nước ta là nước đang phát triển, công nghiệp và năng lượng là hai ngành được quan
tâm hàng đầu và đang trong thời kỳ phát triển với tốc độ rất cao, do đó cơng nghệ chế tạo lị
hơi, lắp ráp các lị hơi sử dụng trong cơng nghiệp và trong các nhà máy nhiệt điện cũng phải
đòi hỏi được quan tâm đúng mực.
Hiện nay lò hơi được sử dụng trong các nhà hàng, khách sạn, bệnh viện,… phục vụ
cho việc giặt là, sấy, tắm hơi,… Trong các nhà máy, xí nghiệp thuộc ngành cơng nghiệp thực
phẩm, trong ngành công nghiệp nhẹ như nhà máy giấy, cao su, dệt… hơi nước được dùng để
cung cấp cho quá trình đun sôi, chưng cất, cô đặc… Trong các nhà máy nhiệt điện hơi nước
được sản xuất dể cung cấp cho tuốc bin hơi, làm qua tuốc bin kéo máy phát điện để sản xuất
điện năng.
Tuy vậy công việc lắp đặt và vận hành lò hơi lại đòi hỏi rất khắt khe, mang tính khoa
học và kỷ thuật cao nhằm đảm bảo yêu cầu tuyệt đối vì đây là thiết bị áp lực có thể gây nguy
hiểm trong lúc vận hành. Là sinh viên ngành Nhiệt ra trường ngoài những kiến thức về kỹ
thuật lạnh, kỹ thuật sấy, điều hịa khơng khí thì kiến thức về lị hơi là rất quan trọng. Đó cũng
là lý do nhóm chọn đề tài “Tính tốn thiết kế lị hơi đốt dầu FO cơng suất 1 tấn/h áp suất 8
bar”.
1.1.2. Yêu cầu của đề tài
Tính tốn thiết kế lị hơi 3 pass
-

Áp suất làm việc: 8 bar

-

Cơng suất lị: 1 Tấn/h

-

Nhiên liệu dầu FO

-

Nhiệt độ: Hơi bão hoà

1


Bảng 1.1. Các thành phần nhiên liệu của dầu FO

-

Clv

Hlv

Slv

Olv

A

W

Nlv

85,3%

10,2%

0,5%

0,7%

0,3%

3%

0,7%

Nhiệt dung riêng của dầu FO là

CFO = 0, 415 + 0,0006.θ (kcal/kg o C )
Với: θ là nhiệt độ của dầu FO Chọn θ = 90 o C

[TL2-T36]

CFO = 0, 415 + 0,0006.90 = 0, 469 (kcal/kg o C )
-

Nhiệt độ nước cấp là 30 oC, nhiệt độ khơng khí lạnh là 30 oC

-

Nhiệt dung riêng của khơng khí là

C = 0.316 (kcal/kg o C )

2

Hình 1.1. Sơ đồ bố trí các thiết bị của lò hơi
1- Tủ điện điều khiển. 2- Bộ đốt. 3- Cụm ống thuỷ. 4- Bộ điều khiển mức nước tự động.
5- Hệ thống mức nước cấp. 6- Chân lò hơi. 7- Bơm nước cấp. 8- Thân lò hơi. 9- Ống khói.
10- Van an tồn. 11- Rơle áp suất. 12- Đồng hồ đo nhiệt độ

3


1.2. Tổng quan về lò hơi
1.2.1. Vai trò của lò hơi và phân loại
Lị hơi là thiết bị trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng toả ra từ quá
trình cháy sẽ truyển cho nước trong lò để biến nước thành hơi.
Lò hơi được sử dụng phổ biến trong các nhà máy, xí nghiệp. Trong các nhà máy cơng
nghiệp như nhà máy hố chất, đường, rượu, bia, nước giải khát, thuốc lá… Hơi nước phục vụ
cho q trình cơng nghệ như đun nấu, chưng cất các dung dịch, cô đặc và sấy sản phẩm. Hơi
nước ở đây thường là hơi bão hồ, có áp suất hơi tương ứng với nhiệt độ bão hoà cần thiết cho
quá trình cơng nghệ, loại lị hơi này cịn được gọi là lị hơi cơng nghiệp, có áp suất hơi thấp,
sản lượng nhỏ. Trong các nhà máy nhiệt điện lò hơi sản xuất ra hơi quay tuốc bin phục vụ cho
việc sản suất điện năng địi hỏi phải có cơng suất lớn, hơi là hơi quá nhiệt có áp suất nhiệt độ
cao loại này được gọi là lò hơi năng lượng.
Nhiên liệu đốt trong lị hơi có thể là nhiên liệu rắn như than gỗ, bã mía, có thể là nhiên
liệu lỏng như dầu FO, DO hoặc nhiên liệu khí.
1.2.2. Phân loại lò hơi
Theo nhiệm vụ của lò hơi
Lò hơi năng lương: Là loại lị hơi có cơng suất lớn thường được sử dụng cho các nhà
máy năng lượng để quay tua bin hơi phát điện trong các nhà máy nhiệt điện, sử dụng làm sức
kéo cho tàu hoả, tàu thủy...Loại lị hơi này thường có cơng suất trên 50 t/h, áp suất thường lớn
hơn 20 Mpa và nhiệt độ hơi trên 305 oC

Lị hơi cơng nghiệp: Là loại lị hơi có cơng suất vừa và nhỏ thường được sử dụng để
cung cấp hơi cho các q trình cơng nghệ cần sử dụng nhiệt như các nhà máy dệt, giấy, các
nhà máy chế biến thực phẩm…Hơi ở đây thường là hơi bão hồ, áp suất hơi khơng vượt q
2,0 Mpa và nhiệt độ hơi khoảng 250 oC
Lò hơi dân dụng: Là loại lị hơi có cơng suất nhỏ đặt trong các nhà hàng, khách sạn,
bệnh viện… sản suất hơi phục vụ cho việc giặt là, sấy, tắm hơi…áp suất hơi không vượt quá
0,5 Mpa và nhiệt độ hơi không quá 150 oC
4


Theo cơng suất hơi
-

Lị hơi nhỏ: D  12 tấn/h

-

Lị hơi trung bình: 12 tấn/h < D  110 tấn/h

-

Lị hơi lớn: D > 110 tấn/h

-

Lò hơi cực lớn: D > 600 tấn/h
Theo áp suất hơi

-

Lò hơi hạ áp: P ≤ 10 bar

-

Lò hơi trung áp 10 bar: < P ≤ 40 bar

-

Lò hơi cao áp: 40 bar < P ≤ 100 bar

-

Lò hơi siêu cao áp: P > 100 bar
Theo nhiệt độ hơi

-

Lị hơi khơng có bộ q nhiệt (hơi bão hồ)

-

Lị hơi có bộ q nhiệt (hơi q nhiệt)

-

Lị hơi có bộ q nhiệt trung gian
Theo sơ đồ chuyển động của nước và hơi

-

Lị hơi tuần hồn tự nhiên (có bao hơi)

-

Lị hơi tuần hồn cưỡng bức (có bao hơi và bơm tuần hoàn hồn hợp nước và hơi)

-

Lị hơi trực lưu (khơng có bao hơi)
Ngồi ra có thể phân loại lò hơi theo phụ tại nhiệt Q1 (kcal/h). Đại lượng Q1 dùng để

đánh giá công suất của lị một cách chính xác và tồn diện nhất, vì nó phụ thuộc vào cơng suất
hơi và các thơng số của hơi.
1.2.3. Q trình phát triển lị hơi
Hình 1.2. chỉ rõ quá trinh phát triển của lò hơi. Việc phát triền lò hơi dựa trên các yêu
cầu cao hơn về công suất, thông số hơi đồng thời giảm tiêu hao về mặt chi phí.
Chuyển từ các lị hơi hình trụ (a,b) và các loại lò hơi ống lửa (c,d) sang các loại lò hơi
ống nước (e,n) đã diễn ra cách đây hàng trăm năm và đã đạt được việc tăng diện tích bề mặt
đốt trên cơ sở giảm đường kính ống, tức là giảm lượng kim loại nhưng vẫn tăng cơng suất lị
hơi.
5


Trong các lị hơi ống nước nằm ngang có ống nước (e,g) các ống sinh hơi được liên kết
với nhau thanh từng chùm nhờ các buồng nước hình hộp. Điều này khơng cho phép tăng áp
suất hơi lên q 12÷15 bar và khơng thể tiêu chuẩn hóa việc chế tạo các bộ phận của lị hơi.
Các nhược điểm này có thể khắc phục bằng cách nối các chùm ống thẳng với đầu góp hình trụ
và cứ hai chùm ống nằm ngang thì nối với một bao hơi (h). Điều đó cho phép tăng áp suất hơi,
đồng thời tăng được công suất của lò hơi nhờ tăng số lượng, chiều dài ống và tăng số lượng
đầu góp. Các bao hơi lúc đầu đặt dọc về sau thì đặt ngang, bởi vì khi đặt dọc cơng suất của lị

hơi sẽ bị giới hạn bởi không phát triển được bề mặt đốt theo bề rộng. Để ngăn ngừa sự đóng
xỉ, các hàng ống phải dưới được làm dưới dạng feston. Áp dụng các bộ hâm nước và bộ sấy
khơng khí cho phép tăng hiệu suất của lị hơi và tăng cơng suất của các loại lị nói trên. Tuy
nhiên sự tiêu hao q nhiều kim loại do có nhiều bao hơi, sự bố trí dày đặc các chùm ống cản
trở cơng việc sinh hơi và các nhược điểm khác đã làm cho việc phát triển các loại lị trên đây
khơng cịn nữa.
Ngày nay đã được thay thế hồn tồn bởi các loại lị hơi ống nước đứng. Các ống sinh
hơi được đấu trực tiếp cáo bao hơi. Lúc đầu số bao hơi lên tới 3÷5 và các ống thì thằng (i).
Về sau dần dần chỉ còn 1 bao hơi và các chùm ống thì uốn cong ở hai đầu (k÷n), điều đó đã
cải thiện điều kiện liên kết các ống và phát triển bề mặt đốt bức xạ trong buồng lửa. Trong
những năm gần đây, người ta đã hồn thiện loại lị hơi có một bao hơi cũng như loại lị hơi
khơng có bao hơi – lò trực lưu.

6


Hình 1.2. Sự phát triển về mặt cấu tạo của các loại lị hơi chủ yếu tuần hồn tự nhiên
7