KHOA CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH  ĐỀ TÀI: Tìm hiểu Béc đốt dầu DO cấp ( béc phun khơng có hồi lưu béc phun) GVHD : T.S Nguyễn Thanh Hào Lớp : DHNL4 SVTH : Nhóm Nguyễn Thành Tùng 08113991 Hoàng kim Vinh 08101821 Võ Đức Linh 08108651 Tp.HCM, tháng 05 năm 2012 Lời Nói Đầu Trong năm gần đây, với phát triển kinh tế nước ngành cơng nghệ lị có bước phát triển vượt bậc ngày trở nên quan trọng đời sống sản xuất người Ngành cơng nghệ lị năm qua hổ trợ đắc lực cho nhiều ngành kinh tế khác, góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm đảm bảo quy trình cơng nghệ ngành luyện kim, nông sản, chế biến thuốc lá, ngành dệt sợi, công nghệ nhẹ ngành dân dụng khác… Hiện nay, có hàng triệu lị đời với hàng trăm kiểu dáng quy mơ khác Có lị nhỏ, sản xuất máy chục lít nước nóng bão hịa áp suất bình thường có lị với cơng suất cực lớn, sản xuất hàng trăm áp suất cao nhiệt độ cao cho tổ máy phát điện đến 1200- 1300MW Rõ ràng việc sản xuất sử dụng nhiệt nước góp phần quan trọng cách mạng khoa học kĩ thuật, phát triển xã hội nâng cao đời sống Để đáp ứng nhu cầu đó, việc thiết kế lị quan trọng Nó ảnh hưởng đến hiệu suất làm việc đảm bảo độ an toàn cho người sử dụng giảm thiểu thiệt hại đáng kể Do cần tìm hiểu kĩ thiết bị, phận lò nhằm đưa giải pháp tối ưu để nâng cao hiệu suất làm việc chúng Trong trình học tập, tìm kiếm thiết bị cơng nghệ lị thời gian có hạn nên khơng tránh khỏi sai sót, nhóm chúng em mong thầy đảm nhiệm mơn lị bổ sung đóng góp ý kiến để đề tài tiểu luận chúng em hoàn chỉnh Nhóm chúng em xin chân thành biết ơn! Nhóm thực Nhóm 6, lớp DHNL4 Chương 1: TÌM HIỂU VỀ CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BÉC ĐỐT DẦU DO CẤP KHÔNG HỒI LƯU TẠI BÉC PHUN 1.1 Cấu tạo béc phun dầu: Béc phun dầu phải thỏa mãn điều kiện sau: - Có thể phun dầu thành hạt bụi nhỏ với lượng gió - Dễ àng hòa trộn hỗn hợp dầu với khơng khí -Đảm bảo nhiệt độ buồng lửa đủ cao - Cấu tạo đơn giản,dễ chế tạo, dễ bảo trì sửa chữa Sơ đồ cấp nhiên liệu béc phun dầu cấp không hồi lưu bec phun 1,3 Đường ống cấp nhiên liệu 2,4 Đường ống dầu hồi S Hệ thống bơm nhiên liệu, kèm theo thiết bị lọc nhiên liệu van điều chỉnh áp suất phun sương nhiên liệu PR1 U Béc phun sương nhiên liệu PR1 PR2 Van điều chỉnh áp suất phun nhiên liệu hai cấp VR1(NO) Van điện từ hồi dầu thường mở VR3(NC) Van điện từ hồi dầu thường đóng MT Cửa lấy gió điều chỉnh thủy lực 1.2 Nguyên lý hoạt động đầu đốt dầu DO cấp ( hệ thống cấp nhiên liệu béc phun khơng có hồi lưu bec phun) Tùy phụ tải nhiệt buồng đốt mà hệ thống đốt băng béc theo phun hay hai béc phun Nhiên liệu hút vào hệ thống bơm qua thiết bị lọc, sau bơm có lắp van điện từ ba ngã van điện từ hai ngã thương mở Khi chưa cấp nguồn cho van điện từ ngã van điện từ hai ngã thì nhiên liệu sau qua bơm theo đường hồi van trở lại bồn chứa Khi cấp nguồn cho van van điện từ ngã mở để cấp nhiên liệu vào buồng đốt van điện từ ngã đường hồi dầu đóng lại Lưu lượng nhiên liệu điều chỉnh dựa vào áp lực bơm, phạm vi điều chỉnh bị giới hạn kết cấu bec phun hệ thống phun tương đối đơn giản Trường hợp đốt béc phun béc phun phía trên(béc phun 1)sẽ đánh lữa trước, sau khoảng thời gian định cài đặt thiết bị hẹn (timer) van điện từ béc phun phía ( béc phun 2) bị tác động, nhiên liệu cấp vào béc phun để tiến hành trình phun nhiên liệu vào buồng đốt với béc phun Để trình cháy triệt để, tăng hiệu suất tránh mồ hóng bám vào vách lò, cần phải hòa trộn lượng nhiên liệu khơng khí đồng vị trí buồng lữa Khơng khí đưa đến vị trí gần với khu vưc cháy ma khơng giảm nhiệt độ môi trường xung quanh khu vực cháy Thiết bị đốt tán sương nhiên liệu khí nén áp lực cao Thiết bị đốt sử dụng nước khí nén áp lực cao để tán sương nhiên liệu sau khỏi bec phun, nhiên liệu chịu trở lực ma sát cảu khơng khí nên bị tách thành hạt nhỏ Trong kiểu tán sương nước túy áp lực hệ thống cấp dầu không cao áp dụng cho lị có cơng suất trung bình Thiết bị phun hỗn hợp nước khí thường dùng cho lị sử dụng nhà máy nhiệt điện Áp suất dầu khoảng 0,5 – Mpa, tác dụng dòng nước dòng nhiên liệu mà dầu phun thành hạt sương, áp suất dầu yêu cầu thấp loại thiết bị phun khí Để tạo dịng phun rối xoắn nhiên liệu béc phun gia cơng gồm chi tiết chính: đĩa phun sương, đĩa tạo xoáy ống phân phối Nhiên liệu đẩy vào ống phân phối sau qua lọc, qua đĩa xoáy gồm nhiều rảnh hướng theo phương tiếp tuyến, sau qua đầu phun sương tạo thành dòng phun rối xoắn vào buồng đốt Để tạo dịng phun rối xốy nhiên liệu bec phun nước khơng khí dẩn theo phương tiếp tuyến qua rảnh xoắn vào buồng xốy Khi lượng dầu phun sương lớn sử dụng đĩa phun sương, lượng dầu phun sương nhỏ dùng miệng phun sương nước khí nén Như mở rộng phạm vi bec phun  Ưu điểm : Hiệu suất nhiệt cao - Có thể đốt nhiều loại nhiên liệu khác - Có cơng suất lớn - Có khả tự động hóa cao  Nhược điểm: - Phải có hâm dầu dầu nặng - Khơng sử dụng với lị có cơng suất lớn giá thành cao 1.3 VỊI PHUN (béc dầu) 1.3.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động Vòi phun kín Chú thích: lỗ phun; mặt cơnp tựa kim; 19.kim phun; êcu tròng; 16 đường dẫn nhiên liệu; đũa đẩy; đĩa lò xo; lò xo ; cốc; 10 vít điều chỉnh; 11 bulơng; 12 bỗ nối với đường dẫn nhiên liệu 13 chụp ; 14 lọc lưới; 15 thân vòi phun; 17.thân kim phun Kết cấu chung vịi phun nhiên liệu gồm ba phần chính: − Thân : thân kim có ống dầu dẫn đến, ống dẫn vít xả gió Trong thân có lị xo, đẩy, phía có đai ốc chặn để hiệu chỉnh sức căng lò xo, chụp đậy đai ốc hiệu chỉnh − Đầu (đót kim):được nối liền với thân kim khâu nối (êcu trịng) bên có đường dầu cao áp, khoang chứa dầu cao áp chứa van kim Phần đầu VP có hay nhiều lỗ phun dầu bé − Khâu nối: dùng để nối thân đầu VP Vòi phun lắp vào nắp quy lát nhờ gujon mặt bích Phân loại vịi phun : Căn vào van kim đốt kim, người ta phân hai loại vịi phun: vịi phun kín vịi phun hở - Vịi phun kín Vịi phun kín chia thành: vịi phun kín tiêu chuẩn, vịi phun kín có chốt mũi kim vịi phun kín dùng van Hiện nay, hầu hết động Diesel dùng Vịi phun kín + Vịi phun kín tiêu chuẩn :gồm hai chi tiết xác xi lanh kim phun 17 ÷ kim phun 33, khe hở phần dẫn hướng hai chi tiết khoảng µ m Mặt tựa kim tỳ lên đế van thân kim phun đóng kín đường thơng tới lỗ phun Các lỗ phun cịn đường kính 0,34mm phân bố quanh chu vi đầu vòi phun Đường tâm lỗ phun đường tâm đầu vịi phun tạo thành góc 75 Êcu trịng dùng để bắt chặt đầu vòi phun lên thân 1.3.2 Nguyên lý làm việc : * Nhiên liệu cao áp bơm cao áp đưa qua lưới lọc 14, qua đường 16 thân kim phun tới không gian bên mặt côn tựa van kim Lực áp suất nhiên liệu cao áp tạo tác dụng lên diện tích hình vành khăn van kim chống lại lực ép lò xo Khi lực áp suất nhiên liệu lớn lực ép lò xo van kim bị đẩy bật lên mở đường thông cho nhiên liệu tới lỗ phun Áp suất nhiên liệu làm cho van kim bắt đầu bật mở gọi áp suất bắt đầu phun nhiên liệu * Muốn giảm bớt nhiên liệu rò rỉ qua khe hở phần dẫn hướng kim phun, kim phun cịn cịn rãnh hình vành khăn Hành trình nâng kim phun xác định khe hở mặt kim với mặt phẳng thân vịi phun Khe hở thường vào khoảng 0,3 ÷ 0,5mm  Điều kiện làm việc - Làm việc mơi trường áp suất dầu lớnn, có lực va đập ( bệ đỡ kim phun) - Làm việc môi trường nhiệt độ cao 1.3.4 Một số loại vịi phun kín: Vịi phun kín loại van Vịi phun hãng Cummins Vịi phun có chốt kim phun Vòi phun kiểu thủy lực 1.3.5 Hao mòn hư hỏng vòi phun - Do ma sát chuyển động nhiên liệu không sạch, mặt dẫn hướng bị mịn, va đập có chu kì nhiên liệu phun qua với tốc độ lớn, phần bề mặt kín sát, nơi kim bệ tiếp xúc nhau, bị dập nát, tróc rỗ… nên van đậy khơng kín gây rò rỉ nhiên liệu miệng phun Tại nhiên liệu cháy kém, tạo muội than, làm nóng đầu phun thường làm tắc lỗ phun - Nếu nhiên liệu có nhiều cấn cặn lẫn nước, kim phun khó chuyển động ,của kimlàm cháy xám bề mặt kim ln trạng thái đóng nên không phun nhiên liệu được, mở làm nhiên liệu bị rò rỉ 1.3.6 Thao tác kiểm tra Sau xác định VP hư hỏng ( cần kiểm tra) lắp vòi phun lên bàn thử thực phun bước sau: 1, Xả gió: - Khố van dẫn dầu lên đồng hồ áp lực - Ấn mạnh cần bơm tay vài lần để xả gió đến tháy nhiên liệu phun 2, Kiểm tra điều chỉnh áp lực phun: - Mở van cho đầu lên đồng hồ áp lực khoảng vòng -Ấn mạnh cần tay bơm cho đòng hồ áp lực tăng lên đến VP phun - So sánh áp lực đồng hồ với giá trị cho nhà chế tạo.(115-120 kg/cm2 vòi phun kim chốt 175kg/cm2 với vịi phun kín nhiều lỗ) - Nếu áp lực thấp giá trị quy định ta vặn ốc hiệu chỉnh thêm đệm Nếu áp lực cao làm ngược lại Kiểm tra rị rỉ dầu vòi phun: - Ấn cần bơm tay cho áp lực lên khoảng 4-5 kg/cm2 áp lực quy định Với áp lực dầu không khỏi vịi phun - Nếu có rị rỉ mũi kim (chỗ nhỏ) bệ chua kín Nếu rỉ khâu nối siết chưa lực, mặt tiếp xúc khơng tốt ta phải tháo kim xoáy lại cát rà dầu nhờn 4, Kiểm tra phun rớt: Khoá van dầu lên đồng hồ.Dùng giấy mềm lâu khô dầu VP, ấn mạnh cần bơm tay cho dầu phun thấy khơ đầu kim tốt , ướt VP phun rớt Nguyên nhân dơ bẩn hay trấy sướt cần thao rửa, rà thân kim dầu bôi trơn 5, Kiểm tra chất lượng phun: - Vặn khóa van dầu lên đồng hồ áp lực - Ấn mạnh cần bơm tay - Quan sát tình trạng phun dầu phải thật tơi sương, góc nón chùm tia - Dùng miếng giấy để đầu VP khoảng 3cm,xem số lỗ tia có đủ khơng Nếu nghẹt dùng xoi để thơng, cận thận tránh để xoi gãy lỗ Kiểm tra vòi phun nhiên liệu 6, Kiểm tra mòn kim bệ: - Mở van cho dầu lên đồng hồ áp lực - Ấn cần bơm tay cho áp lực gần áp lực phun.Giữ cần bơm quan sát sụt áp đồng hồ, sụt áp không 15kG/cm2 vịng 15 giây VP cịn tốt Chú ý : không dùng vải lau, dùng dầu gasoil để tẩy, rửa chi tiết Dụng cụ ,bàn kẹp,tay người thao tác phải thật 1.3.7 Sửa chữa vịi phun: Vì cặp chi tiết địi hỏi tính xác cao nên thơng thường bị mịn hư hỏng ta thay đôi kim-bệ phun Trong trường hợp thiếu phụ tùng thay thí ta khơi phục cách rà Chương 2: GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI BÉC ĐỐT DẦU DO CẤP(2BEC PHUN KHƠNG CĨ HỒI LƯU TẠI BÉC PHUN) CỦA HÃNG RIELLO 2.1 Loại PRESS G Béc đốt PRESS G có cơng suất 107 ÷ 1660 kW Chúng thiết kế sử dung lắp đặt với kích thước trung bình phù hợp với cơng nghiệp dân dụng dự án lớn nhỏ.Đối với béc đốt cấp, đầu đốt, thiết kế theo công suất yêu cầu , cho phép hiệu suất đạt tối ưu đảm bảo trình đốt cháy tốt giảm tiêu thụ nhiên liệu 2.1.1 Phân loại STT Model Cơng suất PRESS GW 107/178 ÷ 356 kW PRESS 1G 130/190 ÷ 534 kW PRESS 2G 214/356 ÷ 712 kW PRESS 3G 273/534 ÷ 1168 kW PRESS 4G 415/830 ÷ 1660 kW Hình 2.1 Béc đốt loại PRESS G 2.1.2 Cung cấp nhiên liệu cho béc đốt - Béc đốt thiết lập với van đẩy dầu Một thiết bị điều chỉnh,dựa công suất yêu cầu đầu theo nguyên tắc van đẩy mở cho phép lượng dầu qua van béc phun van đẩy cấp mở cung cấp lượng nhiên liệu với khí để cháy nhiên liệu cấp Tất béc đốt gắn với bơm tự động , lọc điều áp Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý béc đốt loại PRESS GW- 4G P: bơm, phin lọc van điều chỉnh áp VF1 van cấp béc phun VF2 van cấp béc phun AD cửa lấy gió U1,U2 đầu phun 1,2 VC van điều chỉnh cho béc phun 2.1.3 Chế độ cấp khí Chu trình cấp khí béc đốt PRESS G thiết kể nhỏ gọn cấu trúc cung cấp quạt ly tâm đặt phía trước Nó đảm bảo cột áp mức cao vị trí yêu cầu cho phép cài đặt khơng giới hạn Hình 2.3 Hệ thống cấp khí điều chỉnh thủy lực béc đốt 2.1.4 Đầu đốt - Béc đốt loại PRESS G có sẵn dụng cụ đặc biệt để gia tăng chiều dài đầu đốt - Sự lựa chọn việc sử dụng phụ thuộc vào bề dày bảng kiểu lò - Nó phụ thuộc vào kiểu máy phát, kiểm tra độ ngấu đầu đốt vào buồng lửa cách xác Vị trí ban đầu đàu đốt dễ dàng điều chỉnh với vị trí xa bên ngồi thay đổi vít chấu Hình 2.4 Đầu đốt béc đốt loại PRESS G 2.1.5 Kích thước chiều dài lửa Hình 2.5 Đồ thị biểu diễn mối quan hệ công suất nhiệt đầu với kích thước chiều dài lửa Dựa vào công suất đầu béc ta xác định kích thước chiều dài lựa dựa vào đường đặc tính đồ thị 2.2 Loại RL 2.2.1 Phân loại STT Model RL 28 Cơng suất 95/166 ÷ 332 kW RL 38 118/237 ÷ 450 kW RL 50 148/296 ÷ 593 kW RL 70 255/474 ÷ 830 kW RL 100 356/711 ÷ 1186 kW RL 130 486/948 ÷ 1540 kW RL 190 759/1423 ÷ 2443 kW Các loại béc đốt RL hãng Riello có cơng suất từ 95 đến 2443 kW, chúng thiết kế để sử dụng nồi nước nóng nhiệt, máy sinh hơi nước, thấu nhiệt dầu lị Q trình hoạt động có hai giai đoạn, béc đốt kết nối với thiết bị điện tử PANEL STATUS, thiết bị có nhiệm vụ điều khiển: đếm thời gian, đánh lửa xác định lỗi có cố Béc đốt loại RL thiết kế nhỏ gọn, sử dụng bảo trì đơn giản Cung ứng nhiều phụ kiện đảm bảo tính linh hoạt làm việc Bảng thơng số kĩ thuật béc đốt loại RL hãng Riello  Điều kiên tham chiếu: (Tại nhiệt độ: 200 C, Áp suất: 1013.5mbar, Độ ồn đo khoảng cách 1m) 2.2.2 Hệ số bắt cháy ứng với loại béc đốt Hình 2.6 Đồ thị 2.2.3 Nhiên liệu cung cấp Béc đốt kết nối với van (trong có van an tồn van đẩy) Thiết bị điều khiển hoạt động theo tín hiệu ngõ ra, từ điều chỉnh lưu lượng dầu khỏi van đẩy cho phù hợp, cho phép dầu thơng qua rãnh van đầu phun cách dễ dàng Khi van đẩy mở, dễ dàng cung ứng nhiên liệu cho xy lanh thủy lực - thiết bị kết nối với van cấp khơng khí dùng để đốt cháy khơng khí Hình2.7 Hydraulic ram béc đốt loại RL Hệ thông bơm gồm bơm nhiên liệu nhỏ, thiết bị lọc dầu van điều tiết áp suất Hình 2.8 Sơ đồ nguyên lý hoạt động béc đốt loại RL 28- 190 Giải thích kí hiệu hình vẽ: P VF VF1 VF2 VC MT AD U1 U2 Bơm, lọc, cấu chỉnh áp đầu Van an toàn Van điênh từ điều chỉnh đầu phun Van điện từ điều chỉnh đầu phun Thiết bị điều khiển van điện từ Xy lanh thủy lực Van chỉnh gió Đầu phun Đầu phun 2.2.4 Kích thước ống cấp nhiên liệu Việc lựa chọn kích thước đường kích ống phụ thuộc vào độ cao khoảng cách béc đốt bình chứa nhiên liệu Bảng 2.1 Kích thước ống cấp nhiên liệu H Ø P V 10 Chênh lệch bơm van chân ống hút đứng Đường kính ống Chiều cao 10m Chiều cao 4m Béc đốt Bơm béc đốt Thiết bị lọc Van tay Ống hút Van chân ống hút đứng Thiết bị điều khiển van cấp từ xa Van điện từ Đường ống hồi Van chặn 2.2.5 Cửa cấp khí Hình 2.9 Cửa điều chỉnh gió 2.2.6 Đầu đốt - Sự khác kích thước đầu đốt lựa chọn tùy vào loại béc đốt - Sự lựa chọn phụ thuộc vào chiều dày bảng điều khiển loại lò - Phụ thuộc vào kiểu đánh lửa an khớp đầu đốt với buồng lửa phải xác - Vị trí ban đầu đầu đốt dễ dàng thay đổi cách điều chỉnh ốc vít cố định với mặt bích khớp nối + Mạch điện điều khiển Hình 2.10 Cơ cấu điện kết nối béc đốt Hình 2.11 Mạch điện pha kết nối với béc đốt RL 28-38 2.2.7 Các thiết bị Béc đốt - - - Hệ thống đường ống cấp khí bọc vật liệu cách âm Van điều chỉnh lưu lượng khí điều chỉnh xy lanh thủy lực Mô tơ khởi động hiệu điện 400V, dòng pha, 2800 vòng/phút Đầu đốt hoạt động dựa tính hiệu đầu • Đầu đốt chế tạo từ vật liệu khơng gỉ, hình cơn, chống lại ăn mịn chịu nhiệt cao • Mồi lửa tia điện • Ngọn lửa ổn định Bơm cấp nhiên liêu với áp suất cao kết nối với • Bộ lọc • Bộ điều áp • Kết nối với đồng hồ áp suất chân khơng kế • Đường ống Hệ thống van: van an toàn, van đẩy, van điện từ, van chặn Thiết bị quang điện cảm biến lửa Bảng điều khiển trình đốt cháy Thiết bị điều khiển hệ thống điện “STATUS PANEL” “LED PANEL” Công tắc bật/ tắt béc đốt Cửa quan sát lửa công tắc điều khiển tay đầu phun Thanh trượt dễ dàng lắp đặt bảo dưỡng Thiết bị bảo vệ lọc chống lại nhiễm xạ IP44 thiết bị bảo vệ hệ thống điện Thiết bị tiêu chuẩn - ống mếm kết nối để cấp dầu cho hệ thống đệm khí gắn với ống mềm ống nối dùng để kết nối vào bơm bulong để kết nối béc đốt với lò nhiệt cầu chì bảo vệ thiết bị điện trượt thay đổi chiều dài Hình 2.12 Mạch điện pha kết nối với béc đốt RL 38-50 Hình 2.13 Mạch điện pha kết nối béc đốt RL 70-100-130-190 Bảng 2.2 Tiết diện dây kết nối dòng bảo vệ tương ứng với béc đốt + Kích thước vỏ béc đốt Hình 2.13 Kích thước tiêu chuẩn béc đốt 2.2.8 Mơ tả q trình lắp đặt Quá trình lắp đặt thiết bị béc đốt đơn giản, trình tự lắp đặt sau: - Tất loại béc đốt có sống trượt, điều tạo thuận lợi việc lắp đặt bảo dưỡng máy Khoan lỗ lò nhũng vị trí định sẵn, gắn đệm khí vị trí vừa khoan, lắp ống kết nối từ béc đốt đến lò Kết nối đầu đốt Lắp vỏ áo bên béc đốt Lắp đặt đầu phun Kiểm tra vị trí tiếp điểm điện Cuối kết nối thiết bị điện theo sơ đồ mạch điện sổ tay nhà thiết kế cung cấp + Các thiết bị phụ béc đốt - Đầu phun Đệm kín Hình ? Đầu nối đầu đốt Hệ thống loại bỏ khí ... cách rà Chương 2: GIỚI THIỆU MỘT SỐ LOẠI BÉC ĐỐT DẦU DO CẤP(2BEC PHUN KHÔNG CÓ HỒI LƯU TẠI BÉC PHUN) CỦA HÃNG RIELLO 2. 1 Loại PRESS G Béc đốt PRESS G có cơng suất 107 ÷ 1660 kW Chúng thiết kế... lực 1 .2 Nguyên lý hoạt động đầu đốt dầu DO cấp ( hệ thống cấp nhiên liệu béc phun khơng có hồi lưu bec phun) Tùy phụ tải nhiệt buồng đốt mà hệ thống đốt băng béc theo phun hay hai béc phun Nhiên... van cấp béc phun VF2 van cấp béc phun AD cửa lấy gió U1,U2 đầu phun 1 ,2 VC van điều chỉnh cho béc phun 2. 1.3 Chế độ cấp khí Chu trình cấp khí béc đốt PRESS G thiết kể nhỏ gọn cấu trúc cung cấp