Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa LỜI MỞ ĐẦU Lò thiết bị xảy q trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa từ trình cháy truyền cho nước lò để biến nước thành Nghĩa thực trình biến đổi hóa nhiên liệu thành nhiệt dòng Lò thiết bị có mặt gần tất xí nghiệp, nhà máy Trong nhà máy cơng nghiệp nhà máy hóa chất, đường rượu bia, nước giải khát, thuốc lá…Nhiên liệu đốt lò nhiên liệu rắn than, gỗ, bã mía, nhiên liệu lỏng dầu nặng (FO), dầu diezen(DO) nhiên liệu khí Với ưu điểm giá thành không đắt tiền nhiệt trị tương đối cao, dầu nặng (FO) sử dụng tương đối nhiều lò Chúng đốt béc đốt với nhiều chủng loại béc đốt tán sương áp lực, béc đốt tán sương hơi… Trước hiểu rõ béc đốt tán sương dầu khí nén tìm hiểu sơ qua béc đốt tán sương khác Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU I.BÉC ĐỐT PHUN SƯƠNG Nhiệm vụ…………………………………………………………………………………… Cấu tạo…………………………………………………………………………………… …3 3.Nguyên lý làm việc ………………………………………………………………… Phân loại …………………………………………………………………………………….7 II BUỒNG LỬA PHUN DẦU Quá trình cháy dầu [2] ………………………………………………………………… 12 Cấu tạo béc phun dầu [2] ……………………………………………………………12 III BÉC ĐỐT DẦU FO TÁN SƯƠNG BẰNG KHÍ NÉN Dầu FO…………………………………………………………………………………… 12 Béc đốt dầu FO tán sương khí nén …………………………………………….13 a Béc Riello công suất 60-296kW [4] b Béc Riello công suất 332-2443kW [4] c Béc Riello công suất 332-2443kW [4] 3.ứng dụng ……………………………………………………………………………………24 I.BÉC ĐỐT PHUN SƯƠNG Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 Khả đốt cháy nhiên liệu dầu có hiệu đòi hỏi tỷ lệ diện tích phân bố bề mặt khơng gian cao Kinh nghiệm cho thấy hạt dầu khoảng 20 đến 40 micromet đạt tiêu chuẩn cao Các hạt là: • Nếu lớn 40 μ m thường có xu hướng thực thơng qua lửa mà kết trình cháy khơng hồn tồn • Nếu nhỏ 20 μ m thường nhanh mà chúng dẫn đến hậu lửa cháy không phân bố Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 Nhiệm vụ Nhiệm vụ đầu đốt dầu hoạt động theo kiểu phun sương dẫn nhiên liệu vào vùng đốt lúc phân tán chúng thành hạt sương nhỏ Dầu phun sương, hoá nhiệt xạ lửa, truyền nhiệt nhiệt lượng tuần hoàn lửa Độ lớn giọt dầu phun sương vào khoảng 10 - 200 m, số trường hợp, yếu tố phụ thuộc vào chất lượng dầu, vào kiểu phun sương hoạt động chúng, giọt dầu lớn xuất nhiên liệu phun sương Tuỳ theo kiểu phun sương mà phân bố kích thước hạt sương thay đổi Cấu tạo * Kiểu áp suất cao Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 lỗ phun; mặt côn tựa kim; 19.kim phun; êcutròng;5 16 đường dẫnnhiên liệu; đũa đẩy;7 đĩa lò xo; lò xo ;9 cốc; 10 vít điềuchỉnh; 11 bulơng; 12.bỗ nối với đường dẫnnhiên liệu13 chụp ; 14 lọc lưới;15 thân vòi phun;17.thân kim phun Kết cấu chung vòi phun nhiên liệu gồm ba phần chính: −Thân : thân kim có ống dầu dẫn đến, ống dẫn vít xả gió Trong thân có lòxo, đẩy, phía có đai ốc chặn đểhiệu chỉnh sức căng lò xo, cùnglà chụp đậy đai ốc hiệu chỉnh −Đầu (đót kim):được nối liền với thân kim khâu nối (êcu tròng) bêntrong có đường dầu cao áp, khoang chứadầu cao áp chứa van kim Phần dướiđầu VP có hay nhiều lỗ phun dầu rấtbé −Khâu nối: dùng để nối thân đầu VP Vòi phun lắp vào nắp quy látnhờ gujon mặt bích Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa * Kiểu gió: Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 Ignition transformer(biến áp đánh lửa) Thiết bị làm thay đổi điện áp mạch điện để sản xuất tia lửa hai điện cực - Nozzle (vòi phun) Ống mà qua dầu nóng tơi thành hạt nhỏ; khỏi ống, trộn lẫn với khơng khí - Electrode assembly(cặp điện cực) Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 Hỗn hợp dầu khơng khí mồi tia lửa phóng điện hồ quang điện hai điện cực - Air tube(ống dẫn khí) Một phần hình trụ bao gồm vòi phun đánh lửa điện cực - Oil supply line (đường ống dẫn dầu) Ống bơm dầu vào vòi phun - Oil pump (bơm dầu) Thiết bị nén dầu tạốp cho vòi phun - Oil supply inlet (dầu cung cấp đầu vào) ống dẫn dầu để bơm - Fan (quạt) Thiết bị thổi khơng khí khỏi béc để pha trộn với sương dầu - Electric motor (động điện) Thiết bị chuyển đổi lượng điện thành lượng học để truyền động thiết bị khác Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 - Heat contro (bộ phận kiểm soát nhiệt) Bộ phận kiểm soát biến thiên nhiệt độ, thiết lập để tự động chuyển đổi thong số tắt 3.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 mặtcôn tựa van kim Lực áp suất nhiên liệu cao áp tạo ratác dụng lên diện tích hình vành khăn van kim chống lạilực ép lò xo Khi lực áp suất nhiên liệu lớn lực épcủa lò xo van kim bị đẩy bật lên mở đường thông chonhiên liệu tới lỗ phun Áp suất nhiên liệu làm cho van kim bắtđầu bật mở gọi áp suất bắt đầu phun nhiên liệu pφ - Muốn giảm bớt nhiên liệu rò rỉ qua khe hở phần dẫn hướng kim phun, kim phun còn rãnh hình vành khăn Hành trình nâng kim phun xác định khe hở mặt trêncủa kim với mặt phẳng thân vòi phun Khe hở thườngvào khoảng 0,3 ÷ 0,5mm Phân loại Yêu cầu đặt đầu đốt phải đảm bảo phân bố hạt sương cách hợp lý, để việc hố nhanh Ngồi ra, nhiên liệu phải phân bổ đặn khơng khí, xếp nhóm đầu đốt sau: a Đầu đốt phun sương khơng khí (kiểu gió tán sương - air atomizing) Đầu đốt Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 loại có ưu điểm sau: - Phun sương mịn, vận tốc tương đối lớn, nên hồ trộn tốt với khơng khí dùng để đốt cháy - Kết cấu đơn giản, khơng cầu kì mà cháy tốt, hiệu suất cao - Không kén dầu, đốt dầu xấu - Cần phải trang bị thêm máy nén khí b Đầu đốt phun sương bão hồ (hơi nóng tán sương - steam atomizing) Loại có ưu điểm: - Dầu tiếp tục hâm nóng từ dùng để phun sương - Kết cấu đơn giản, không cầu kỳ mà cháy tốt, hiệu suất cao - Khơng kén dầu, đốt dầu xấu Nhược điểm: - Tiêu hoá để phun sương, khoảng - 3% sản lượng c Đầu đốt dùng áp lực phun sương (cao áp), có ưu điểm sau: - Dầu có áp suất cao (đến 30 at) dưa vào đầu đốt cải thiện độ mịn việc phun sương - Kết cấu đơn giản Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 10 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 II BUỒNG LỬA PHUN DẦU Q trình chỏy du [2] ng kớnh ht du khong 10ữ200àm, quỏ trình cháy phụ thuộc vào độ mịn hạt dầu, hạt dầu mịn bắt cháy nhanh cháy kiệt Do phun dầu thành bụi quan trọng, dầu phun vào buồng đốt bơm khí, khí nén nước Cấu tạo béc phun dầu [2] Béc phun dầu phải thỏa mãn điều kiện như: Có thể phun dầu thành bụi với lượng gió Dễ dàng 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 III BÉC ĐỐT DẦU FO TÁN SƯƠNG BẰNG KHÍ NÉN DẦU FO Dầu FO- Fuel Oil- hay gọi dầu mazut phân đoạn nặng thu chưng cất dầu thơ parafin asphalt ởáp suất khí chân không Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 14 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Bảng tính chất hai loại dầu quan trọng [3] Tính chất Khối lượng riêng 150C[kg/m3] Điễm lửa[0C] Độ nhớt động học, max[mm2/s] Dầu EL (DO) 860 55 Dầu S (FO) 940 65 0,8 0,1 0,05 ≥41,868 0,01 450 40 2,8 0,5 0,5 ≥39,775 0,15 200C 500C 1000C Hàm lượng lưu huỳnh, max[%] Hàm lượng nước, max[%] Chất khơng hòa tan, max[%] Nhiệt trị thấp Qt [Mj/kg] Độ tro, max[%] Béc đốt dầu FO tán sương khí nén a Béc Riello cơng suất 60-296kW [4] Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 15 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 16 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa S Nhóm 11 bơm với lọc điều chỉnh áp lực vào đường ống phân phối VR1, VR2 (NO) van hồi dầu thường mở VR3 (NC) van hồi dầu thường đóng 1,3 đường cung cấp dầu 2,4 đường ống dầu hồi MT cửa lấy gió điều chỉnh thủy lực PR1, PR2 van điều chỉnh áp suất phun sương nhiên liệu cấp PH cảm biến nhiệt độ dầu trước vòi phun U đầu phun sương nhiên liệu Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 17 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa b Béc Riello công suất 332-2443kW [4] Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 18 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 19 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 20 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 21 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 22 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 23 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa P VS VF1,VF2 MT AD U1, U2 bơm với lọc điều chỉnh áp lực đầu Van an toàn ống đầu bơm van điện từ cấp dầu cửa lấy gió điều chỉnh thủy lực cửa lấy gió đầu phun sương nhiên liệu c Béc Riello công suất 332-2443kW [4] Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 24 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 25 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa P POmin VF VS MM NL U AT MR SM RO POmax VR bơm với lọc điều chỉnh áp lực đầu công tắc áp suất thấp đường dầu cấp van ngả Van an toàn ống đầu bơm Áp kế ống dẫn dầu tới đầu phun đầu phun Thiết bị truyền động điều khiển mở đóng vòi phun Áp kế ống hồi dầu động servo điều chỉnh áp suất ống dầu hồi công tắc áp suất cao đường dầu hồi Van an toàn ống dầu hồi Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 26 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Nhóm 11 ứng dụng Béc phun dầu ứng dụng nhiều công nghiệp Chúng sử dụng lò sinh ngành nhiệt điện, nhà máy bánh kẹo, nhà máy mía đường… Chính việc nghiên cứu để hiểu rõ không ngừng nâng cấp công nghệ việc làm cần thiết giúp tăng hiệu suất giảm lượng khí thải Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 27 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] TS Nguyễn Thanh Hào-Nguyễn thành Nam-Nghiên cứu thực nghiệm đầu đốt tạo xoáy ảnh hưởng hệ số xốy lên q trình cháy dòng phun rối xốy hai Pha -Science & Technology Development, Vol 10, No.11 - 2007 [2] TS Nguyễn Thanh Hào- Thiết kế lò hơi-Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Thành PhốHồ Chí Minh, 2009 [3] Diễn đàn nhiệt lạnh Việt Nam.net [4] http://www.rielloburners.com Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 28 ... Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 19 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 20 Nhóm 11 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 21... tro, max[%] Béc đốt dầu FO tán sương khí nén a Béc Riello cơng suất 60-296kW [4] Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 15 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 16 Nhóm 11... độ dầu trước vòi phun U đầu phun sương nhiên liệu Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén 17 GVHD: Nguyễn Hiếu Nghĩa b Béc Riello công suất 332-2443kW [4] Thiết bị đốt dầu FO tán sương khí nén