ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT - ĐIỆN LẠNH o0o THUYẾT MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP THIẾT KẾ LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT 3000KW ĐỐT NHIÊN LIỆU TRẤU GVHD : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA: CÔNG NGHỆ NHIỆT – ĐIỆN LẠNH NHIỆM VỤ THIẾT KẾ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: TẠ THANH PHƯƠNG LỚP : 05N1 Khóa:2005-2010 KHOA : CÔNG NGHỆ NHIỆT- ĐIỆN LẠNH Tên đề tài: THIẾT KẾ LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN CÔNG SUẤT 3MW ĐỐT NHIÊN LIỆU TRẤU Các số liệu ban đầu: Năng suất sinh bão hoà 3000kw, nhiên liệu trấu, đốt buồng lửa tầng sôi tuần hoàn Nội dung thuyết minh: • Chương 1: Tính cấp thiết đề tài • Chương 2:Cơ sở lý thuyết tầng sôi • Chương 3:Sự hình thành NOx,SOx khói cháy giải pháp kỹ thuật lò tầng sôi • Chương 4:Tính cân nhiệt lò • Chương 5:Tính toán trao đổi nhiệt lò tầng sôi • Chương 6:Tính khí động lò • Chương 7:Thiết kế buồng lọc bụi xyclon chùm • Chương8:Vận hành lò tầng sôi Các vẽ đồ thị: • • • • • • Mặt bố trí lò Sơ đồ cấu tạo lò tầng sôi Cấu tạo buồng đốt Cấu tạo cụm đối lưu Cấu tạo balon Sơ đồ cấu tạo xiclon chùm Giáo viên hướng dẫn: ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Giáo viên duyệt : PGS.TS HOÀNG NGỌC ĐỒNG Ngày giao nhiệm vụ : 18/02/2010 Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 30/05/2010 Thông qua môn Ngày Tháng .Năm 2010 TRƯỞNG KHOA (Ký,ghi rõ họ tên) CÁN BỘ HƯỚNG DẪN (Ký,ghi rõ họ tên) CÁN BỘ DUYỆT (Ký,ghi rõ họ tên) Sinh viên hoàn thành nộp toàn báo cáo cho môn Ngày Tháng .Năm 2010 Kết điểm đánh giá: Ngày Tháng .Năm 2010 CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG (Ký, ghi rõ họ tên) MỤC LỤC NHIỆM VỤ THIẾT KẾ .i NHIỆM VỤ THIẾT KẾ .i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP i MỤC LỤC iii MỤC LỤC iii CHƯƠNG CHƯƠNG TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .1 1.1 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA LÒ HƠI: 1.2 TÌNH HÌNH THỰC TẾ : 1.3 Tình hình khả sử dụng lò tầng sôi vào thực tế Việt Nam: CHƯƠNG 2: CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT TẦNG SÔI .6 CƠ SỞ LÝ THUYẾT TẦNG SÔI .6 2.1 GIỚI THIỆU KỸ THUẬT TẦNG SÔI: .6 2.2 CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THỦY ĐỘNG CỦA LỚP SÔI 19 24 24 CHƯƠNG 3: .24 CHƯƠNG 3: .24 SỰ HÌNH THÀNH NOX VÀ SOX TRONG KHÓI KHI CHÁY VÀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA LÒ TẦNG SÔI 24 SỰ HÌNH THÀNH NOX VÀ SOX TRONG KHÓI KHI CHÁY VÀ CÁC GIẢI PHÁP KỸ THUẬT CỦA LÒ TẦNG SÔI 24 3.1 SỰ HÌNH THÀNH NOX TRONG KHÓI KHI CHÁY VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 24 3.3 CƠ CHẾ HÌNH THÀNH VÀ PHÂN HỦY N2O: 29 3.4 ĐẶC ĐIỂM QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH N2O TRONG BUỒNG ĐỐT TẦNG SÔI TU ẦN HOÀN: 30 3.5 PHƯƠNG PHÁP GIẢM N2O PHÁT THẢI TRONG BUÒNGG LỬA TẦNG SÔI: 32 3.6 VẤN ĐỀ HÌNH THÀNH SO2 TRONG QUÁ TRÌNH CHÁY VÀ GIẢI PHÁP KỸ THUẬT: 34 3.7 PHƯƠNG PHÁP CHÁY ÍT KHÍ PHÁT THẢI SO2 TRONG LÒ HƠI ĐỐT B ỘT THAN TẦNG SÔI: 34 3.8 XỬ LÝ KHÍ SO2 BằNG VÔI VÀ ĐOLOMIT TRỘN VÀO THAN: 36 CHƯƠNG 38 CHƯƠNG 38 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI 38 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI 38 4.1 CÁC THÔNG SỐ THIẾT KẾ BAN ĐẦU: 38 4.2 TÍNH THỂ TÍCH KHÔNG KHÍ VÀ SẢN PHẨM CHÁY LÝ THUYẾT .39 4.3 ENTANPY CỦA KHÔNG KHÍ VÀ SẢN PHẨM CHÁY 42 4.4 TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT 44 4.5 LƯỢNG TIÊU HAO NHIÊN LIỆU: 45 4.6 NHIỆT THẾ THỂ TÍCH BUỒNG LỬA: 46 4.7 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ SÔI: 47 4.7 TÍNH TOÁN CHẾ ĐỘ SÔI: 47 CHƯƠNG 53 CHƯƠNG 53 TÍNH TOÁN TRAO ĐỔI NHIỆT LÒ TẦNG SÔI .53 TÍNH TOÁN TRAO ĐỔI NHIỆT LÒ TẦNG SÔI .53 5.1 TÍNH TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG BUỒNG LỬA: 53 5.2 TÍNH NHIỆT TRONG BUỒNG LẮNG : .60 5.3 TÍNH NHIỆT DÀN ĐỐI LƯU: 66 5.4 TÍNH TRAO ĐỔI NHIỆT BỘ HÂM NƯỚC 83 CHƯƠNG 88 CHƯƠNG 88 TÍNH KHÍ ĐỘNG LÒ HƠI .88 TÍNH KHÍ ĐỘNG LÒ HƠI .88 6.1 TÍNH KHÍ ĐỘNG LÒ HƠI : 88 6.2 TÍNH CHỌN QUẠT GIÓ : 88 6.3 TÍNH CHỌN QUẠT KHÓI: 101 116 116 CHƯƠNG 7: .117 CHƯƠNG 7: .117 THIẾT KẾ BUỒNG LỌC BỤI XYCLON CHÙM 117 THIẾT KẾ BUỒNG LỌC BỤI XYCLON CHÙM 117 7.1 TÁC HẠI CỦA BỤI: 117 7.2 PHÂN LOẠI CÁC PHƯƠNG PHÁP LỌC BỤI: 118 7.3 THIẾT KẾ XYCLON CHÙM: 119 Tài liệu tham khảo 131 Tài liệu tham khảo 131 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp CHƯƠNG TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1.1 TÌNH HÌNH PHÁT TRIỂN CỦA LÒ HƠI: Lò thiết bị thiếu kinh tế quốc dân, công nghiệp đại Không dùng khu công nghiệp lớn nhà máy nhiệt điện, khu công nghiệp, mà sâu sở kinh tế nhỏ, nấu cơm, sấy, sưởi ấm v.v Trong nhà máy nhiệt điện, lò thiết bị lớn vận hành phức tạp Nó có trình độ khí hoá tự động hoá cao, làm việc bảo đảm hiệu suất tương đối cao Nó có nhiệm vụ sản xuất để cung cấp chạy Tuabin Trong lĩnh vực công nghiệp, lò dùng để sản xuất nước Hơi nước làm chất trung gian tải nhiệt Nó truyền nhiệt lượng cho sản phẩm cần gia nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt Việc dùng lò để sản xuất nước trung gian sau nước gia nhiệt cho vật phẩm so với dùng thiết bị khác để gia nhiệt có ưu điểm so với dùng điện để gia nhiệt So với lò dùng điện dễ tự động hoá, thiết bị đơn giản gọn nhẹ, không cần phải có phân xưởng để sản xuất nhiệt đỡ tốn đường ống vận chuyển v.v Nhưng có nhược điểm chi phí vận hành cao, hiệu suất so với toàn lại thấp muốn có điện (trong điều kiện nhiệt điện chiếm phần lớn) ta phải đốt nhiên liệu Dùng thiết bị lò để thu nhận nhiệt lượng toả nhiên liệu, sinh đưa qua phận sản xuất điện (biến nhiệt thành năng, biến thành điện năng) Nếu dùng điện để sản xuất lại nhiệt lãng phí lớn Do thiết bị lò dùng môi chất trung gian nước chế tạo sử dụng rộng rãi So với dùng khói nóng để gia nhiệt, việc sử dụng khói nóng để gia nhiệt trực tiếp sử dụng rộng rãi Do tiếp xúc trực tiếp nên hiệu suất cao, thiết bị gọn Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG nhẹ, có nhược điểm: dùng gia nhiệt vật phẩm không yêu cầu độ sạch, trình độ thẩm mỹ không ảnh hưởng thành phần hoá học Nên vật phẩm yêu cầu chất lượng cao dùng chất tải nhiệt trung gian, tức cần thiết bị lò So với dùng thiết bị lượng khác: Việc sử dụng lượng lượng mặt trời, lượng gió v.v chưa phổ biến công suất chưa ổn định Với lò lớn việc sử dụng nhiên liệu rắn, lỏng, khí phụ thuộc vào vị trí Phải xem xét toán kinh tế việc vận chuyển sinh giá thành vận hành Ngoài phải kể đến ô nhiễm môi trường Dưới giới thiệu vài loại đặc trưng để làm rõ trình thay đổi công nghệ lò theo lịch sử phát triển lò : a) Lò ống lò: Là lò đơn giản có dạng bình hình trụ, khói đốt nóng bình Để tăng bề mặt truyền nhiệt lò người ta tăng số bình lò, có nghĩa tăng bề mặt truyền nhiệt lò cách đặt vào bình lớn đến ba ống 500÷800 mm gọi ống lò Ưu điểm loại lò không đòi hỏi nhiều bảo ôn buồng lò, tích chứa nước lớn Nhược điểm khó tăng bề mặt truyền nhiệt theo yêu cầu công suất, sinh thường bảo hòa, thường có công suất nhỏ b) Lò ống lửa : Tương tự ống lò, ống lò thay ống lửa với kích thước bé ( 50÷150) Khói sau khỏi ống lửa quặc hai bên đốt nóng bên lò Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Ưu điểm loại lò bề mặt truyền nhiệt lớn, suất tiêu hao kim loại giảm so với ống lò Nhược điểm loại hạn chế khả tăng công suất chất lượng theo yêu cầu c) Lò ống nước tuần hoàn tự nhiên: Sự phát triển động nước đòi hỏi lò phải có sản lượng lớn, thông số cao, đồng thời phải giảm bớt tiêu hao kim loại cho việc chế tạo lò hơi, nâng cao suất bốc lò Vì người ta cải tiến thay hệ thống ống lò ống lửa ống nước có đường kính 40÷100 mm.Và với phát triển trình nghiên cứu cải tiến không ngừng nên loại ngày tăng thông số công suất lò Có loại điển hình sau: - Lò ống nước nằm ngang - Lò có bao đặt nằm ngang - Lò ống đứng - Lò hai bao kiểu KP - Lò hai bao kiểu KB - Lò đốt than bột d) Lò trực lưu: Lò trực lưu có môi chất chuyển động cưỡng bức, đặc điểm làm việc môi chất làm việc chiều, từ lúc vào trạng thái nước cấp tới lúc trạng thái nhiệt có thông số quy định Ưu điểm: Do bao có ống góp nên tốn kim loại, khung lò bảo ôn nhẹ nhàng thuận lợi Cho phép tăng áp suất lên cao, khắc phục nhược điểm lò tuần hoàn tuần hoàn bé tuần hoàn Nhược điểm: Nước cấp vào lò yêu cầu phải chất lượng cao, khó thay đổi cải tiến lò Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG e) Lò đặc biệt : Là loại lò có điều kiện làm việc đặc biệt áp lực cao, công suất cao, nhiệt độ cao …Nó gồm có loại lò là: Lò có áp suất cao buồng lửa, lò phản ứng sinh nhà máy điện nguyên tử 1.2 TÌNH HÌNH THỰC TẾ : Hiện giá loại nhiên liệu hóa thạch dầu mỏ, khí đốt… mức cao, mặc khác nguồn khai thác ngày cạn kiệt Trong nước ta nhiều nhiên liệu xấu chưa sử dụng có hiệu loại than xấu có nồng độ lưu huỳnh cao Chất thải dân dụng công nghiệp yêu cầu phải có công nghệ xử lý thích hợp nhằm bảo vệ môi trường tận dụng phần làm nguồn lượng Việc ứng dụng buồng lửa tầng sôi để xử lý nhiệt chất thải rắn ứng dụng rộng rải giới Những năm gần đây, kỹ thuật đốt tầng sôi đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng công nghiệp ưu điểm nỗi bậc so với phương pháp đốt truyền thống khác như: công suất buồng đốt không giới hạn, khả đốt đồng thời nhiều loại nhiên liệu khác nhau, hiệu trình cháy cao, cường độ trao đổi nhiệt lớn, chi phí chuẩn bị nhiên liệu thấp, giảm tối thiểu khí độc hại NOX, SOX, đốt loại nhiên liệu xấu, thành phần lưu huỳnh cao, độ ẩm cao, độ tro lớn, khí đốt thải khí độc hại… Công nghệ đốt tầng sôi cát có khả đốt hiệu loại nhiên liệu xấu như: trấu, mùn cưa, vỏ cà phê chất thải khó xử lý sau thu hoạch Ưu điểm công nghệ tầng sôi cát là: đốt hầu hết phế thải nông lâm nghiệp trấu, vỏ cà phê, mùn cưa, rơm rạ, bã mía…Quá trình cháy triệt để phế thải vùi lớp cát có nhiệt độ cao ( >850 0C ) thời gian lưu lại vùng cháy lâu đảm bảo gần cháy kiệt nhiên liệu Hiệu suất buồng đốt đạt 90%, không gây ô nhiễm môi trường lượng khí phát thải ô nhiễm trình cháy thấp Đốt phế liệu có độ ẩm độ tro, lượng lưu huỳnh cao từ 30÷40% Quá trình Trang Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG thực tế Tuy nhiên qua lý thuyết làm sáng tỏ cách xác ảnh hưởng cá nhân tố đến trình thu bụi xyclon 7.3.1 Cấu tạo xyclon chùm: Khác với xyclon đơn, xyclon chùm dòng khí vào buồng xyclon không theo phương tiếp tuyến với phần trụ xyclon mà khí chuyển động qua chi tiết định hướng dạng xoắn ốc hoa hồng, trình thu bụi tiến hành đơn nguyên xyclon xyclon chùm có suất nhóm xyclon có đường kính nhỏ Chi tiết định hướng đặt khoảng không vành khuyên phần hình trụ đơn nguyên ống xả Trong đơn nguyên có chi tiết định hướng kiểu hoa hồng đạt hiệu suất thu bụi cao loại xoắn ốc có nhược điểm dễ gây tắc bụi Số lượng đơn nguyên dãy dọc theo chiều khí chuyển động không vượt 10 ống dãy thẳng góc với đường khí chuyển động đạt 16 ống Nếu dãy vượt 12 ống (theo hướng thẳng góc với dòng khí) boong ke chứa bụi chia làm phần có ngăn chắn để không khí không chuyển từ đơn nguyên sang đơn nguyên khác Nếu số lượng ống 14, chia boong ke gồm ngăn Nếu phân bố không vào đơn nguyên (theo tính toán) bụi lắng chi tiết định hướng làm tắc thiết bị, mặt khác có tượng khí chuyển động sang đơn nguyên khác nhiều Đường kính d đơn nguyên xyclon chùm thường 100, 150, 200 mm Chi tiết định hướng kiểu xoắn xyclon gồm cánh đường tâm cánh tạo với trục đơn nguyên góc 25 Hệ số trở lực đơn nguyên ξ = 85 Các chi tiết định hướng hàn vào ống xả khí Khoảng cách chúng với mặt vỏ thiết bị không vượt 1,0 ÷ 2,5 mm Khoảng cách phụ thuộc vào kiểu đường kính vỏ đơn nguyên Trang 120 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp Để đảm bảo phân bố khí đơn nguyên xyclon, dẫn vào có tốc độ thay đổi đặn (có ống loe) Góc loe ống không vượt 15 chiều cao ống loe lớn khoảng cách hai trục đơn nguyên dãy ( dãy thẳng góc với chiều dòng khí chuyển động) 7.3.2 Nguyên tắc tính toán xyclon chùm: Tính toán xyclon chùm tương tự tính toán xyclon đơn Phụ thuộc vào tính chất hạt bụi, thành phần hạt bụi có khí, độ kết dính hạt, hàm lượng bụi ban đầu cho phép chọn đường kính D xyclon kiểu chi tiết định hướng Để tính xyclon chùm có nhiều cách tính khác sau cách tính tham khảo, cách tính có ưu nhược điểm nó: -Chọn đường kính D -Biết trở lực cho phép ∆p (được thừa nhận sở tiêu kinh tế - kỹ thuật cho kinh nghiệm vận hành) hệ số trở lực ξ biết ứng với kiểu định hướng xyclon - Xác định lượng khí cần làm qua đơn nguyên V r,, sau xác định số lượng đơn nguyên V∑ n =V r Với: - V∑ : Lượng khí tổng, m3/h -Vr : Lượng khí làm đơn nguyên, m3/h Cách 1: - Đường kính xyclon D xác định công thức: 2.V D= Re ( β + β ).v m - V : Lưu lượng khí xyclon, m3/s Trang 121 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp - Remax: Tiêu chuẩn Reynold khí chuyển động xyclon, với xyclon lò CFB Remax ≤ 700, tuỳ thuộc vào kích cỡ hạt nhiên kiệu - v : Độ nhớt động học, m2/s - β1 D, β D : Chiều rộng chiều cao kênh dẫn khí vào xyclon, m S F K M K = 0,5D L = 0,25D M = 0,5D F =( 0,5 - 1)D S = 2D B =2D B E = (0,5 - 0,25)D E L Hình 7.1: Cấu tạo đơn nguyên xyclon chùm Cách 2: w ∆p =ξ ρ 2g - ∆p :trở lực xiclôn, mm Trang 122 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp - ρ :khối lượng riêng, kg/m3 - ξ : hệ số trở lực xiclôn -w2 :tốc độ khí tính theo tiết diện ngang buồng xiclôn, m2/s H H b M H β d a D2 Hình 7.2 Cấu tạo nguyên đơn xyclon chùm Nếu kênh dẫn có tiết diện hình chữ nhật với kích thước b/a = (1,5 – 2) bán kính xiclôn R R1 nên lấy theo quan hệ : R – R1=a Sau chọn D, ta tính thông số sau : D1= D - 2a Trang 123 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp h1= 4a D−a h2 = h1+2a h3 = D−d tgβ Cách 3: Trên sở lý thuyết, người ta thiết lập quan hệ lưu lượng thể tích (V) kích thước xiclôn, thiết kế chọn theo: V(m3h) D a b 90-450 0,2 0,05 0,1 240-1050 0,3 0,075 0,15 0,06 370-1800 0,4 675-3380 0,5 810-4050 0,1 0,2 d h1 0,04 0,07 0,1 h2 h3 D1 D-a 0,1 0,16 0,1 0,15 0,14 0,24 0,15 0,225 0,08 0,13 0,184 0,32 0,2 0,125 0,25 0,1 0,17 0,23 0,25 0,875 0,6 0,15 0,3 0,12 0,2 0,275 0,48 0,3 0,45 1440-7200 0,8 0,2 0,4 0,16 0,23 0,366 0,64 0,4 0,6 2250-11250 1.0 0,25 0,5 0,2 0,33 0,458 0,8 0,5 0,75 3240-16200 1,2 0,3 0,6 0,24 0,4 0,96 0,6 0,9 4400-22000 1,4 0,35 0,7 0,28 0,46 0,641 1,12 0,7 1,05 5750-28700 1,6 0,4 0,8 0,32 0,54 0,733 1,23 0,8 1,2 7290-36450 1,8 0,45 0,9 0,36 0,6 0,9 1,35 9000-45000 2,0 0,5 1,0 0,4 0,67 0,916 1,6 1,0 1,5 14100-70500 2,5 0,625 1,25 0,5 0,88 1,145 2,00 1,2 1,875 0,55 0,4 0,825 1,44 7.3.3 Các thông số thiết kế: - Lượng khói cần làm sạch: Trang 124 0,3 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp Vk = Btt.Vkk 273 + t , [m3/h] [ 5] 273 Trong đó: Btt = 914,4 kg/h Lượng tiêu hao nhiên liệu Vkk = 3,375 m3tc/kg Thể tích không khí thực tế t = 1500C Nhiệt độ khói vào xyclon Suy ra: Vk = 914,4.3,375 273 + 150 = 4781,76 m3/h 273 - Khối lượng riêng bụi, ρ = 3000 kg/m3 - Đường kính trung bình bụi, d = 30µm Tốc độ khói tối ưu qua tiết diện ngang xác định theo công thức: ω22 ∆P = ξ ,[m] ρ 2g [ 11] ∆P ∆P Thực tế ρ có giá trị tối ưu, ρ = 50 ÷ 70 m ∆P Với xyclon thiết kế có: ξ = 180 Chọn ρ = 60 m ⇒ ω2 = ∆P.2 g 60.2.9,81 = = 2,56 m/s ρ ξ 180 Với ω2 = 2,56 > 2,2 m/s nên không bị tắc đọng bụi Theo kinh nghiệm thực tế ta chọn kích thước xyclon sau: - Đường kính ống ngoài: D = 260 mm - Đường kính ống trung tâm: M = 160 mm - Chiều dài ống trung tâm cắm vào xyclon: h1 = 390 mm - Chiều cao phần trụ xyclon: - Đường kính cuối phần côn: h2 = 600 mm d = 86 mm Trang 125 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp - Khoảng cách hai nguyên đơn: r = D + 100 = 360 mm - Chiều dọc xyclon: l1 = 2.r + D + 2.60 = 1100 mm - Chiều ngang xyclon: l2 = 3.r + D + 2.80 = 1500 mm Lưu lượng khói vào đơn nguyên : Vk1 = ( 3600.π D − M ) ω = 3600.3,14 ( 0, 26 − 0,16 ) 2,56 = 303,85 m3/h Số lượng đơn nguyên : n= Vk 5751 = = 19,2 Vk 303,85 Vậy chọn số đơn nguyên : n = 20 Dễ dàng bố trí 7.3.4 Cấu tạo xyclon chùm : Hình 7.3 Cấu tạo xyclon chùm Trang 126 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp 7.4 BẢO QUẢN XYCLON CHÙM : - Không để không khí bị hút qua boongke.Phần boongke đậy kín nắp - Khi thay đổi lượng khí cần làm phải thay đổi số ngăn làm việc thiết bị ( đóng bớt mở thêm ngăn làm việc) - Xiclôn chùm làm việc áp suất dương hay âm - Giới hạn nhiệt độ khí cần làm xiclôn chùm chế tạo thép gang 4000C, nhiệt độ khí thấp cần giới hạn nhiệt độ khí cần cao nhiệt độ đọng sương 20 -250C - Cần bảo đảm phân bố khí vào đơn nguyên - Cần kiểm tra cẩn thận trở lực qua xyclon lý : +Xyclon bị tắc gần chi tiết định hướng cổ miệng phễu đơn nguyên +Do có phần xyclon bị bào mòn tạo khe hở lỗ rò khí, cần làm bị rò qua đó, trở lực khí qua đơn nguyên giảm CHƯƠNG QUY TRÌNH VẬN HÀNH LÒ HƠI I> Chuẩn bị đốt lò : - Kiểm tra phần khí, van, đường nước, xả nước ngưng, xả váng, bơm tro để sẵn sang hoạt động - Lớp vật liệu đốt ( tốt dùng xỉ lò lò tầng sôi ) cho vào buồng đốt Trang 127 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG + Độ bột vật liệu đốt kích cỡ (0 ÷ 3) mm, thường chiếm (30 ÷ 40)% + Vật liệu đốt phải định phải thông qua lưới sàn lọc, hạt vật liệu đốt không lớn mm, đá, đất + Kiểm tra lớp vật liệu lò : Bật quạt hút, quạt đẩy với góc mở tương đối lớn cho góc mở quạt hút ứng với dòng điện khoảng (120 ÷150)A quạt đẩy khoảng (210 ÷ 220)A đủ lớn để làm thông béc gió khoảng thời gian 10 phút Tắt quạt đẩy quạt hút đưa góc mở trạng thái đóng, kiểm tra tầng lớp vật liệu sôi đảm bảo dầy 260 ÷ 350 mm phải phẳng bề mặt Nếu quan sát thấy bề mặt có chổ nhô lên tiếp tục bật quạt ban đầu dùng cào đánh tơi chổ đó, tắt quạt kiểm tra Nếu chưa phẳng bề mặt lớp vật liệu chổ nhô lên có béc gió bị tắt, nên cần kiểm tra làm thông chổ - Than hoa : + Chuẩn bị khoảng 300 kg + Đập vỡ hạt than cho tương đối cục than II> Nhóm lò : - Dùng giấy hoạt dầu mồi hạt than cửa lò, cho hạt than đỏ khoảng 50% đưa sâu vào lò - Mồi than hoa đưa vào lò với lớp có bề dầy khoảng 80% chiều dầy lớp vật liệu sôi - Trang hạt than buồng đốt lò, cho hạt than đỏ khoảng 80% chuẩn bị thao tác lên lò - Trước bật quạt định phải đưa góc mở quạt đưa - Bật quạt hút nhìn vào chênh áp buồng đốt để trì chênh áp ( -5 ÷ mPa) ( Để trì chênh áp cách đóng mở cửa lò bên hông lò cho hợp lý theo kinh nghiệm người thợ vận hành lò) Trang 128 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG - Bật quạt đẩy : + Trước bật quạt đẩy nhìn vào chênh áp buồng đốt, trì áp suất buồng đốt âm tốt( -3÷0 mPa) + Bật quạt đẩy, nhìn lò lúc góc mở chưa mở, thấy có lửa than hoa tạo tăng dần góc mở quạt đẩy lên khoảng (15 ÷ 20)% Và quan sát lò xem lửa lò nào, đồng thời theo dõi nhiệt độ T2 biến thiên + Khi nhiệt độ T2 > 3000C màu lửa buồng ngã màu đỏ thẩm cho than cám vào để cáy dần nhiệt độ lên.( Tốc độ than cám lúc khoảng 50 ÷ 100 r/min + Nhìn vào biến thiên nhiệt độ T2, lửa lò, dùng cào chuyên dụng đánh tơi vị trí phun thành tia Nếu lửa ngã dần sang màu đỏ tươi nhiệt độ T2 tăng nhảy bước ÷ 30C tăng dần góc mở quạt đẩy + Nhiệt độ T2 tiếp tục tăng đến 500 ÷ 6000C tăng dần góc mở quạt đẩy lên cấp thêm than cám vào ( khoảng 200 ÷ 400 r/min, tuỳ thuộc vào biến thiên nhiệt độ nhảy bậc T2) + Khi nhiệt độ đạt xấp xỉ 700 0C, lửa lò có màu hồng, tốc độ tăng nhiệt độ so với trước chậm lại Nếu nhiệt độ lên nhanh, T biến thiên nhảy bậc lớn nên giảm cấp than cám vào, đồng thời cho xẻng cát vào để kìm hảm biến thiên nhiệt độ tăng nhảy vọt tăng thêm góc mở quạt gió,đợi nhiệt độ giảm chậm hoạt ngưng tăng cấp thêm than cám vào + Khi nhiệt độ đạt 8000C, lửa màu sắc đỏ tươi, nhiệt độ lên chậm có xu hướng ổn định Trang 129 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG + Nhiệt độ đạt 9000C, lửa màu sắc đỏ rực, nhiệt độ tăng lên ổn định khoảng 9500C, lúc áp lực gió hộp phân phối gió ổn định, cấp than bình thường trình nhóm lò kết thúc + Sau nhiệt độ bình thường dẫn đến khống chế vận hành bình thường + Khi lò lên đến áp lực đảm bảo cấp cho hộ tiêu thụ nên toàn diện kiểm tra chặc chẽ hệ thống nước III> Vận hành : Duy trì nhiệt độ lớp sôi T2 từ 8500C đến 9500C, quan sát lớp sôi màu lửa buồng đốt Nhiệt độ T2 tăng giảm than cấp vào nhiệt độ T2 giảm cấp than vào Khi chỉnh tải than mà không thay đổi nhiệt độ điều chỉnh quạt gió, nhiệt độ giảm giảm quạt ngược lại Nếu nhiệt độ lớp sôi T2 tăng 10000C phải nhanh chóng dùng cào đánh lò không để đóng xỉ Dừng cấp than theo dõi nhiệt độ, nhiệt độ tăng nhanh chóng cho xẻng cát vào để hạ nhiệt độ xuống Quạt gió hoạt động để đảm bảo lớp vật liệu sôi không đóng xỉ Nếu nhiệt độ xuống 7500C dừng cấp than đồng thời cho than hoa vào, giảm quạt đẩymột số Lò hoạt động ổn định mở dần cửa hồi lưu( gió hồi lưu), mở ý mở từ từ theo dõi biến thiên nhiệt độ Đối với lớp vật liệu sôi 260 ÷ 270 mm, vận hành áp lực gió lên đến 3500 Pa phải tiến hành thải xỉ, để đưa áp lực gió < 3500 Pa Mỗi ca vận hành phải xả tro lần Khi chạy lò bình thường phải mở van xả váng liên tục Mỗi ca vận hành phải tiến hành xả đáy lần, mở xả đáy van chặn, giật van xả nhanh hồi, hồi lần, lần cách giây 10 Mỗi ca tiến hành xả ống thuỷ lần, lò hoạt động ấn nút cắt liên động mực nước quạt gió trước xả Trang 130 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp IV> Dừng lò : a) Ngưng lò bình thường : Ngưng lò lò tầng sôi ngưng lò theo kế hoạch dự định Khi tiếp nhận thông báo ngưng lò, nhân viên thao tác lò nên làm tốt công tác chuẩn bị ngưng lò Trước ngưng lò đóng đường gió hồi lưu Trước ngưng lò tầng sôi, phải ngưng cấp than, lò tiếp tục chạy phút, nhiệt độ lò giảm khoảng 7500C ngưng quạt đẩy hút Tài liệu tham khảo Thiết kế hệ thống lò tầng sôi(2008) Thi (MT) Đồ án đại học ĐHBKĐN Trần Thanh Kỳ (1990) Thiết kế lò Trung tâm nghiên cứu thiết bị nhiệt lượng Hoàng Văn Chước (1999) GT Kỹ Thuật NXB Khoa Học Kỹ Thuật P.Dlebeder.(1970) Analititrexkie raxtrotư xusilnak uxtanovok NXB Năng Lượng Moskva GS.TSKH Nguyễn Sỹ Mão(2006) Lò Hơi NXB KHKT Trang 131 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Phạm Lê Dần & Nguyễn Công Hân(2002) Công nghệ Lò Hơi Mạng Nhiệt NXB Khoa Học Kỹ Thuật PGS.TSKH Trần Văn Phú (2002) Tính toán thiết kế hệ thống thiết bị sấy.NXB GD Radovanovic M (1986), Fluidized Bed Combustion, Hemisphere Publishing Corporation, USA Prabir Basu, Masayuki Horio, Masanobu Hasatani (1990) Boiler and Burners Design and Theory, New York 10 PGS.TS Võ Chí Chính (1995) Giáo trình Điều Hòa Không Khí NXB KH&KT 11 Hoàng Kim Cơ (1999) Kỹ Thuật Lọc Bụi làm khí NXB GD 12 Bùi Hải, Hà Mạnh Thư (2001) Thiết bị Trao Đổi Nhiệt NXB KH&KT 13 Trần Ngọc Chấn (2004) Ô Nhiễm Không Khí & Xử lý khí thải NXB KH&KT 14 GS.TSKH Nguyễn Sĩ Mão (2002) Lý thuyết cháy & Thiết bị cháy NXB KH&KT 15 Nguyễn Văn May(2004) Bơm Quạt Máy Nén NXB KHKT 16 TS Nguyễn Thanh Quang(2008) Các vẽ thiết kế lò tầng sôi 17 Th.S Phạm Duy Vũ (2003).Nghiên cứu tính toán mô hình thí nghiệm lò tầng sôi 18 TS Trần Thanh Sơn(1999) Nghiên cứu trình cháy buồng lửa lò tầng sôi 19 Đào ngọc Chân, Trần Thanh Sơn (2000), Nghiên cứu buồng lửa lò đốt than tầng sôi xử lý thu khí độc hại khói thải 20 Phan Quang Xưng, Nguyễn Thanh Quang (1998), Ứng dụng kỹ thuật tầng sôi để đốt nhiên liêu xấu ,Tạp chí KH&CN (7) trang 72-76 Trang 132 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG 21 Hoàng Kim Cơ - Phạm Kim Đĩnh (1998), Kỹ thuật nhiệt luyện kim,NXB KH&KT 22 Hồ Lê Viên (2003),Các máy gia công vật liệu rắn dẻo NXB KH&KT Trang 133 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Trang 134 [...]... năng lượng hóa thạch Lò tầng sôi đốt được tất cả các loại nhiên liệu, kể cả các loại nhiên liệu xấu và có hàm lượng tro và lưu huỳnh cao, lò tầng sôi đốt nhiên liệu bằng cách đốt cháy nhiên liệu trong một điều kiện thủy động đặc biệt gọi là thể sôi và sự truyền nhiệt cho bề mặt hạt nhiên liệu và dàn ống sinh hơi thông qua một lớp phân tử rắn không cháy Trong đó nhiên liệu được đốt cháy trong một lớp... lớp vật chất nóng (800÷9000C) với những hạt không cháy như tro, cát, đá vôi Trong buồng đốt, nhiên liệu cùng với lớp vật liệu sôi được thổi lên cao từ 0,5 đến 1 mét, tạo nên bởi dòng không khí thổi qua một bộ phân phối với tốc độ xác định Lò tầng sôi có hai loại chính: 1) Lò tầng sôi kiểu sôi nhẹ 2) Lò tầng sôi kiểu sôi mạnh Trong lò hơi có buồng đốt tầng giả lỏng kiểu sôi mạnh vận tốc dòng không khí... nhiên liệu được đốt cháy trong một lớp hoặc trong một thể sôi gồm những hạt rắn nóng không cháy Kiểu đốt nhiên liệu này có lợi trong việc giải quyết những vấn đề nan giải mà lò đốt nhiên liệu hóa thạch theo kiểu thường gặp phải Do vậy, trên thị trường hiện nay lò tầng sôi đang ngày càng phát triển và dần thay thế những loại lò đốt nhiên liệu rắn kiểu củ như lò Stoke hay lò vòi phun nhiên liệu rắn Ứng... định Lớp sôi bọt Lớp sôi ống Lớp sôi tuầng hoàn Hình 2.3: Quan hệ giữa áp suất và vận tốc của dòng khí Trang 14 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Hình 2.4 Quan Hệ Giữa Các Buồng Lửa 2.1.5 Những ưu và nhược điểm của công nghệ sấy tầng sôi: 2.1.5.1 Ưu điểm: a) Sử dụng nhiên liệu một cách linh hoạt: Một lò tầng sôi có thể sử dụng nhiều loại nhiên liệu, tổn thất nhiệt ít hơn các loại lò đốt khác... than không tốt Ngược lại với lò tầng sôi thì không cần một hệ thống nghiền than như vậy, do đó giai đoạn chuẩn bị nhiên liệu đơn giản và không phức tạp như đối với lò hơi vòi phun đốt than 2.1.5.2 Những hạn chế: Với lò tầng sôi thì chúng có những nhược điểm sau: a) Cần quạt có công suất lớn: Lò tầng sôi cần trang bị quạt ly tâm có công suất lớn do, do không khí cấp vào lò phải thắng được trở lực của... cao Đá vôi dùng trong đốt tầng sôi có thể giữ lại hơn 90% SO 2 và thải ra ngoài dưới dạng chất thải rắn Những chất này dễ xử lý hơn và ít ô nhiễm hơn so với xỉ từ các lò hơi khác Trang 16 Đồ Án Tốt Nghiệp GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Khả năng giảm và xử lý khí SO2 trong lò tầng sôi là kết quả của trường nhiệt độ thấp và ổn định khi đốt nhiên liệu trong lò tầng sôi Do đó lò tầng sôi không cần trang bị... Douglas Elliott (người Anh) nghiên cứu và phát triển, và ông được mệnh danh là “Cha đẻ của lò tầng sôi ” đã thúc đẩy việc ứng dụng lò hơi tầng sôi để sản xuất hơi Ngày nay lò hơi tầng sôi được ứng dụng rộng rãi, từ những ứng dụng thực tế việc dùng cho giường bệnh nhân trong bệnh viện (Baso,199 5) đến nhà máy nhiệt điện công suất 250-600 MW Sự phát triển của kỹ thuật đốt tầng sôi làm giảm bớt những trở... khỏi lớp hạt như hơi và những hạt nước nhỏ tách ra khi chất lỏng sôi Vì những đặc điểm khảo sát trên nên ta gọi là đốt tầng giả lỏng ( đốt tầng sôi ) Trang 8 GVHD: : ThS MÃ PHƯỚC HOÀNG Đồ Án Tốt Nghiệp 2.1.2 Cơ chế quá trình tạo tầng sôi: 3 5 12 6 8 9 11 2 7 1 10 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý lò hơi tầng sôi Khi cho dòng khí đi qua miệng cấp không khí (cấp 1) vào buồng lửa có chứa lớp nhiên liệu, có độ cao... dịch amoniac ở phần đuôi lò trong Xyclon ( theo Chenlian &Hyvrinen, 199 5) d) Vận hành dễ dàng : Lò hơi tầng sôi có những điều kiện vận hành rất thuận lợi và dễ dàng 1 Không có ngọn lửa Đối với lò hơi có bộ đốt như lò hơi đốt than, đốt dầu, đốt khí, nhất thiết phải có một hệ thống thiết bị tinh vi giám sát ngọn lửa Nếu vì một lý do nào đó mà ngọn lửa bị tắt trong giây lát, buồng đốt khi làm việc trở lại... nhiên liệu vào lò, nó bốc cháy ngay và lò đi vào hoạt động lại sau một thời gian ngắn 3 Giảm hiện tượng ăn mòn: Tro sinh ra trong quá trình đốt nhiên liệu ở lò tầng sôi ở dạng xốp, không bị chảy loãng do nhiệt độ của lò thấp (800÷9000C) Điều này làm hạn chế hiện tượng ăn mòn kim loại ống ở bề mặt đối lưu (đuôi l ) , hay ăn mòn cánh của quạt gió ở đuôi lò 4 Sự chuẩn bị nhiên liệu đơn giản: Than cho lò ... (C ) c tra bng ti liu thit b lũ hi 1(Trng Duy Ngha ) Tớnh toỏn c bng sau Bng 4.3 ENTANPY CA KHễNG KH V SN PHM CHY Nhióỷt õọỹ q,oC (C*q)R O2 kJ/m3tcỹ (C*q)N2 (C*q)H2 O kJ/m3tcỹ kJ/m3tcỹ (C*q)K... lũ h c xỏc nh bi cụng thc Ergun: g U (1 ) p àU (1 ) = 150 + 1,75 h (d p ) d p [ 8] Trong ú: U- tc b mt (giỏ tr t l ca dũng cht khớ trờn n v ca li) - rng lp vt liu sụi dpv l ng kớnh v ... ỏ vụi v kớch thc ỏ vụi: Thụng thng kh lu hunh ngi ta dựng : ỏ vụi (CaCO ), ỏ Bch Võn (CaCO3.MgCO 3) hoc vụi tụi(Ca(OH) 2) Trong iu kin nhit ti u ca kh lu hunh thỡ s dng CaCO3.MgCO3 cú hiu sut