Thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 150th
- 71 trang
- file .doc
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Lời nói đầu
Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu được trong
sự phát triển kinh tế của mỗi nước. Hiện nay ở nước ta cũng như hầu hết các nước
khác trên thế giới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm tỷ lệ chủ
yếu trong tổng lượng điện năng toàn quốc. Trong quá trình sản xuất điện năng,lò hơi
là khâu quan trọng đầu tiên có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu
thành nhiệt năng của hơi. Nó là một thiết bị không thể thiếu được trong nhà máy nhiệt
điện , lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác
Ở nước ta hiện nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và trung áp,vì thế việc
nghiên cứu đưa các lò hơi cao áp vào sử dụng là rất hợp lý
Trong kỳ học, này em được giao nhiệm vụ thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 150
tấn/giờ.Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy giáo Đào Ngọc Chân ,thầy Hoàng
Ngọc Đồng cùng với việc ngiên cứu các tài liệu khác, em đã hoàn thành được bản
thiết kế này. Tuy nhiên,do tài liệu còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế không
tránh khỏi những sai sót, em kính mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy
cô giáo , em xin chân thành cảm ơn.
Đà nẵng, ngày 20/6/10
Sinh viên thực hiện
Bùi Ngọc Dũng
CHƯƠNG 1
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
TÍNH TOÁN NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 1
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
1.1 Sản lượng định mức của lò hơi
D = 150 tấn/ giờ
1.2 Thông số hơi
- áp suất của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt
Pqn = 64 bar
- nhiệt độ của hơi đầu ra bộ quá nhiệt
tqn = 445 C
1.3 Nhiệt độ của nước cấp
tnc = 180 C
1.4 Nhiệt độ khói thải sau bộ sấy không khí
th = 130 C
1.5 Nhiệt độ không khí nóng
= 300 C
1.6 Nhiệt độ không khí lạnh
= 30 C
1.7 Nhiệt trị thấp làm việc của than
= 17750 kJ/kg
1.8 Chọn loại nhiên liệu : Theo bảng 2-2 trang 17 tài liệu (TL1), với nhiên liệu có
Vch = 42,5% thì đây là than đá (mỡ): Lượng chất bốc thay đổi từ 10-45%
Vì Vch = 42,5% theo tài liệu (TL1) trang 23 mục 2.1.4.3 thường có ngọn lửa dài và
xanh
1.9Thành phần nhiên liệu %.
Tón TP Clv Hlv Olv Nlv Slv Alv Wlv Vch t1 t2 t3
Phần trăm(%) 41,82 2,65 0,87 3,42 2,24 39 10 42,5 1160 1370 1430
CH¦¥NG 2
XAÏC ÂËNH CÁÚU TRUÏC VAÌ CÁN BÀÒNG NHIÃÛT LOÌ HÅI
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 2
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
2.1 X¸c ®Þnh cÊu tróc.
2.1.1 CÊu t¹o 4
3
1 2
5
I
II
10
6
II 7
1
1
8
9
I
14
12
13
Chó thÝch
1- Bao h¬i 8- Bé h©m níc cÊp I
2- Bé pheston 9- Bé sÊy kh«ng
khÝ cÊp I
3- Bé qu¸ nhiÖt cÊp II 10- Dµn èng sinh
h¬i
4- Bé gi¶m «n 11- Vßi phun
5- Bé qu¸ nhiÖt cÊp I 12- èng gãp díi
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 3
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
6- Bé h©m níc cÊp II 13- PhÇn ®¸y th¶i xÜ
7- Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II 14- §êng khãi th¶i
X¸c ®Þnh s¬ bé d¹ng lß h¬i gåm :
- Buång löa vµ ®êng khãi ®i:
- Ph¬ng ph¸p th¶i xỉ
- C¸ch bè trÝ c¸c bÒ mÆt buång ®èt
- TiÕn hµnh tÝnh to¸n phô
Trong b¶n thiÕt kÕ nµy chän lß ®èt bét than buång löa
phun, th¶i xÜ kh« mét bao h¬i. Bè trÝ ®êng khãi ®i theo
h×nh ch÷ , ®êng khãi ®i lªn bè trÝ buång löa, ®êng khãi n»m
ngang bè trÝ bé qu¸ nhiÖt, ®êng khãi ®i xuèng bè trÝ bé h©m níc
vµ bé sÊy kh«ng khÝ xen kÎ nhau.
Kiểu bố trí này được dung rộng rãi trong các lò hơi công suất trung bình và
lớn ,do buồng đốt ,đường khói nằm ngang và đường khói đi xuống hợp thành
Toµn bé buång löa bè trÝ dµn èng sinh h¬i, ë hai bªn têng bè
trÝ 4 vßi phun trßn xo¸y. Bé qu¸ nhiÖt chia lµm hai cÊp, c¨n
cø ®êng h¬i ®i mµ qui ®Þnh cÊp I vµ cÊp II.
Bé h©m níc vµ bé sÊy kh«ng khÝ còng chia lµm hai cÊp.
2.1.2 TÝnh to¸n phô
2.1.2.1 NhiÖt dung cña nhiªn liÖu r¾n
Với than đá nhiệt dung riêng của nhiên liệu khô :Crk=0,26 kCal/kg0C(TL [3]
trang 23)
Ta cã : = 0,26 kcal/kg C (S¸ch thiÕt kÕ lß h¬i víi than
AntraxÝt)
= = 0,334 kCal/kg0C
=1,39 kJ/kg0C
2.1.2.2 ThÓ tÝch kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y
- ThÓ tÝch kh«ng khÝ lý thuyÕt cÊp cho qu¸ tr×nh ch¸y
V0kk = 0,0889(Clv+ 0,375Slv) + 0,265 Hlv - 0,0333Olv
= 0,0889(41,82+0,3752,24) + 0,2652,65 -
0,03330,87
= 4,46 m3tc/kg
- ThÓ tÝch lîng kh«ng khÝ thùc tÕ cÊp cho qu¸ tr×nh ch¸y
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 4
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Vkk = .
Trong ®ã : = 1,2 (lß h¬i ®èt bét than = (1,13 1,25) hÖ
sè kh«ng khÝ thõa)
Vkk = 4,46.1,2 = 5,352
- ThÓ tÝch s¶n phÈm ch¸y
Vkhãi = Vk kh« + VH O
+ ThÓ tÝch kh«ng khÝ kh«
Vk kh« = 0,0186.C + 0,007.S + 0,79.V + 0,008.N
= 0,0186.41,82 + 0,007.2,24+ 0,79.4,46 +
0,008.3,42 = 4,34
+ ThÓ tÝch h¬i níc
VH O = V + ( -1).
= +( -1).
= +(1,2 -1).4,46
= 1,38
Vkhãi = Vk kh« + VH O = 4,34 + 1,38 = 5,72
2.1.2.3 Entanpi cña kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y
Entanpy cuía saín pháøm chaïy Ik0
Ik0 = VRO20 (C.)RO2 + VH2O0(C. )H2O + VN20(C. )N2
Trong âoï, CRO2 , CN2 , CH2O :nhiãût dung riãng cuía RO2 ,
N2 ,H2O
:nhiãût âäü khoïi thaíi,0C
Tra theo baíng 3-2 trang28_Thiãút bë loì håi,våïi nhiãût âäü
khoïi thaíi 1300C,ta coï:
(C.)H2O = 243,08 ,kJ/m3tc
(C.)N2 = 207,80 , nt
(C.)RO2 = 242,50 , nt
Ik0 = 0,79242,50+0,48243,08+3,55207,80
=1045,94 kJ/kg
2.2.3.2 Entanpy khäng khê lê thuyãút:
0 0
Ikk = Vkk (C.)kk
=4,46(1,29020330) =172,6 kJ/kg
2.1.2.4 HÖ sè kh«ng khÝ thõa vµ sù lät kh«ng khÝ vµo lß h¬i
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 5
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
HÖ sè kh«ng khÝ thõa trong buång löa o
Chän o =1,2 (buång löa phun th¶i xÜ kh«)
HÖ sè kh«ng khÝ thõa tõng n¬i trong buång löa ®îc x¸c ®Þnh
b»ng c¸ch céng hÖ sè kh«ng khÝ thõa cña buång l÷a víi lîng kh«ng
khÝ lät vµo ®êng khãi gi÷a buång l÷a vµ tiÕt diÖn ®ang kh¶o
s¸t.
Gi¸ trÞ cña tõng bé phËn lµ cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch
chän
Baíng 1: Giá trị lượng không khí lọt vào đường khói
STT C¸c bé phËn cña lß
1 Buångl÷a o 0,1
2 Bé pheston 0,0
3 Bé qu¸ nhiÖt cÊp I, qnI 0,015
4 Bé qu¸ nhiÖt cÊp II, qnII 0,015
5 Bé h©m níc cÊp I, hnI 0,02
6 Bé h©m níc cÊp II, hnII 0,02
7 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I, skkI 0,03
8 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II, skkII 0,03
Lîng kh«ng khÝ ra khái bé sÊy kh«ng khÝ
= o - o- n
n : lîng kh«ng khÝ lät vµo hÖ thèng nghiÒn than, chän n =
0,08
= 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02
Lîng kh«ng khÝ vµo bé sÊy kh«ng khÝ
= + SSKK =1,02 + 0,1 =1,12
Baíng 2 Xaïc âënh hãû säú khäng khê thæìa
STT Tªn bÒ mÆt ®èt '®Çu vµo ''®Çu ra
1 Buång löa 1,1 1,2
2 Pheston 1,2 1,2
3 Bé qu¸ nhiÖt cÊp II 1,2 1,215
4 Bé qu¸ nhiÖt cÊp I 1,215 1,23
5 Bé h©m níc cÊp II 1,23 1,25
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 6
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
6 Bé sÊy kh«ng khÝ 1,25 1,27
cÊp II
7 Bé h©m níc cÊp I 1,27 1,3
8 Bé sÊy kh«ng khÝ 1,3 1,33
cÊp I
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 7
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
Baíng 3: ÂÀÛC TÊNH ENTANPY CUÍA SAÍN PHÁØM CHAÏY
ST Tªn ®¹i lîng & c«ng thøc Ký §¬n Buång Bqn Bqn Bhn Bskk Bhn Bskk §êng
T tÝnh hiÖ vÞ löa & ii i ii iI i i th¶i
u phest
on
1 HÖ sè kh«ng khÝ thõa
trungb×nh 1,15 1,207 1,222 1,24 1,26 1,285 1,315 1,33
= 0,5(' - '') 5 5
2 ThÓ tÝch kh«ng khÝ vth
thõa 1,409 1,462 1,567 1,832 2,008 2,3255
( -1).V 4 2 9 1,6913
2 2,1298 1
3 ThÓ tÝch h¬i níc Vh2o
V +0,0761( -1).V 0,659 0,686 0,690 0,707 0,718 0,731 0,7478
3 2 2 0,6982 6 3 7 8
4 ThÓ tÝch khãi vk
V + + ( -1).V + V 8,520 8,872 8,925 9,154 9,295 9,471
6 9 8 8 7 9 9,6833
9,0315 6
5 Ph©n thÓ tÝch h¬i níc rH2O
0,07738 0,07733 0,07731 0,07729 0,07728 0,07725 0,0772
V /Vk 9 8 0,07733 6 9 1 9 3
6 Ph©n thÓ tÝch khÝ 3 rRO2
nguyªn tö
0,15315 0,14707 0,14620 0,14449 0,14254 0,14038 0,13777 0,1347
V /Vk 8 6 5 4 8 6 5 6
7 rn = rH2O + rRO2 rn 0,23054 0,22441 0,22353 0,21984 0,21766 0,21503 0,2120
7 4 5 0,22181 7 8 4 0
8 Nång ®é tro bay theo 18,6195 17,8801 17,7743 17,5662 17,3296 17,0668 16,7494 16,383
7 7 7 4 9 5 7
khãi
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 8
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
(10.A .ab)/ V k, (ab =
0,95)
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 9
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
B¶ng 4 : Entanpi cña s¶n phÈm ch¸y(10020000C)
= =1, = = = = = 1,3 =
(0C) 2 1,215 1,23 1,25 1,27 1,33
I I
Ik Ik Ik Ik Ik Ik Ik
100 1038,443 909,063 1311,162 1338,434
200 2076,886 1818,126 2567,78 2622,324 2676,868
300 3115,329 2727,189 3797,126 3851,67 3933,486 4015,301
400 4153,772 3636,252 4990,11 5062,835 5135,56 5244,648
500 5192,215 4545,315 6237,637 6328,544 6419,45
600 6230,658 5454,378 7485,165 7594,253
700 7269,101 6363,441 8637,241 8732,692
800 8307,544 7272,504 9871,132 9980,22
900 9345,987 8181,567 11105,02 11227,75
100
0 10384,43 9090,63 12338,92
110
0 11422,87 9999,693 13572,81
120
0 12461,32 10908,76 14643,07 14806,7
130
0 13499,76 11817,82 15863,32 16040,59
140
0 14538,2 12726,88 17083,58
150
0 15576,65 13635,95 18303,83
160 16615,09 14545,01 19524,09
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 10
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
0
170
0 17653,53 15454,07 20744,35
180
0 18691,97 16363,13 21964,6
190
0 19730,42 17272,2 23184,86
200
0 20768,86 18181,26 24405,11
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 11
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
2.2 C©n b»ng nhiÖt lß h¬i
Cán bàòng nhiãût âæåüc thiãút láûp âäúi våïi chãú âäü äøn âënh
cuía 1 kg nhiãn liãûu ràõn
Phæång trçnh cán bàòng nhiãût coï daûng:
Q = Q1+ Q2 + Q3+ Q4 + Q5 + Q6
2.2.1 Q1 _Nhiãût coï êch ,tæïc nhiãût mäi cháút nháûn
âæåüc tæì saín pháøm chaïy qua bãö màût truyãön nhiãût
Q1 :
Q1 =
Trong âoï , Dqn _saín læåüng håi quaï nhiãût, kg/h
B_ læåüng nhiãn liãûu tiãu hao trong 1 giåì
2.2.2 Q4_ täøn tháút nhiãût do chaïy khäng hoaìn toaìn
vãö màût cå hoüc
Q4= (ar )
Trong âoï
ar_= 0,3: tyí lãû tro råi
ab = 0,7: tyí lãû tro bay
rr = 30: thaình pháön chaïy âæåüc trong tro råi
rb = 30: thaình pháön chaïy âæåüc trong tro bay
Alv = 7.4: thaình pháön tro coï trong máùu laìm viãûc
Qtx = 32600 kj/kg: nhiãût trë tháúp cuía pháön chaïy
âæåüc trong xè
Váûy:
Q4 =
=1033.886kJ/kg
q4 = = =3,7762 %
2.3.3 Täøn tháút nhiãût do khoïi thaíi mang ra ngoaìi Q 2
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 12
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
= (1685.106 -1.42281)(1-3.7762/100)
=1237.5 kj/kg
Suy ra:
= 0.0452 = 4.52 %
2.3.4 Täøn tháút do chaïy khäng hoaìn toaìn vãö màût hoaï
hoücQ3
Choün theo kiãøu buäöng læía phun than antraxit q3 = 0.5%
2.3.5 Täøn tháút nhiãût do thaíi ra mäi træåìng xung quanh
Q5
Xaïc âënh theo âäö thë trang 34_SGK Tblh: q5 =0.45 %
Hãû säú baío än: = 1-0.45/100
= 0.9955
2.3.6 Täøn tháút nhiãût do xè mang ra ngoaìi Q6
Ta coï:Aqd =1000Alv/Qlvt =10000.074/27800
= 0,0027 <1.5
Boí qua q6!
Nhæ váûy :Täøng caïc täøn tháút nhiãût trong loì håi:
q = q2+q3+q4+q5+q6
= 4.52+0.5+3.7762+0.45
= 9,2462 %
Do âoï,hiãûu suáút loì håi:
t =100-902462 = 90,7538 %
2.3.7 Suáút tiãu hao nhiãn liãûu tæïc læåüng nhiãn
liãûu sæí duûng trong1 giåì
Suáút tiãu hao nhiãn liãûu thæûc tãú:
D = 150táún/giåì
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 13
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Våïi tqn = 4450C vaì pqn = 64bar, tra baíng håi quaï nhiãût -
nước chưa sôi TL[4] trang 240-Bảng 22 và dùng phương pháp nội suy ta coï:
iqn = 3301,29 kJ/kg
Våïi nhiãût âäü næåïc cáúp tnc = 1800C ,tra baíng håi baío hoaì
ta coï:
inc = 763,1kJ/kg
suy ra:
=23634,8kg/h
23,6103kg/h
Âãø xaïc âënh täøng thãø têch saín pháøm chaïy vaì khäng khê
chuyãøn dåìi qua toaìn bäü loì håi vaì nhiãût læåüng chæïa trong
chuïng ngæåìi ta sæí dung âaûi læåüng tiãu hao nhiãn liãûu tênh
toaïn Btt
Btt = B(1-q4/100) =23,61000(1-3,7762/100)
=22708,81 kg/h
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 14
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
CH¦¥NG 3
THIÃÚT KÃÚ BUÄÖNG LÆÍA
Mục đích:
Dùa vµo viÖc tÝnh nhiªn liÖu tiªu hao, c©n b»ng nhiÖt lß h¬i,
entanpi cña khãi vµ s¶n lîng h¬i ®Þnh møc, ta chän vßi phun, x¸c
®Þnh kÝch thíc buång löa vµ bè trÝ dµn èng sinh h¬i råi tÝnh nhiÖt
hÊp thô cña dµn èng vµ nhiÖt ®é khãi th¶i ®Çu ra cña buång löa.
3.1 Chän vßi phun
Trong thiÕt kÕ nµy D = 150 tÊn/giê. Chän ®êng kÝnh vßi phun
mm
950 . Theo bảng 4.4 –tr22-TL[1] chän 4 vßi phun trßn xo¸y, kho¶ng
c¸ch gi÷a hai vßi phun lµ (22,5)m,ta chän 2m. Bæ trÝ vßi phun hai
têng bªn ®èi xøng nhau.
3.2 TÝnh thÓ tÝch buång löa
Ta chän qv ph¶i ®¶m b¶o nhiÖt khãi ra kh«ng qu¸ cao hoÆc
kh«ng qu¸ thÊp chän theo bảng 4.1 TL [1] : qv = 145.103 (w/m3)
VËy ta tÝnh ®îc thÓ tÝch buång löa theo nhiÖt thÓ tÝch
= 772,18 m3
Btt = 22708,81 Kg/h : lîng tiªu hao nhiªn liÖu tÝnh to¸n
= 17750 kJ/kg: NhiÖt trÞ thÊp lµm viÖc cña than
3.3 X¸c ®Þnh kÝch thíc buång löa
ChiÒu cao ngän löa ®îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së b¶o ®¶m chiÒu
dµi ngän löa. ChiÒu dµi ngän löa chän tuú thuéc vµo nhiªn liÖu ®èt
vµ c«ng suÊt lß h¬i. Víi bét than đá và sản lượng hơi D=150(t/h) theo mục
4.1.2.2 trang 20-TL[1] ta chọn chiÒu dµi ngän löa lµ 14m.
Víi lß ®Æt vßi phun ë hai têng bªn th× tiÕt diÖn ngang buång
löa d¹ng h×nh ch÷ nhËt.
Víi D =150 tÊn/giê
Ta cã: a = 0,67.
a = 0,67.1500,5 = 8 m
Vì vòi phun đặt hai bên tường bên nên a/b =1,2 nên b=1,25. 8=10 thỏa mãn bảng 4.3
–tr 21-TL[1]
KÝch thíc phÓu lµm l¹nh xÜ.
- §é nghiªng cña phÓu so víi mÆt ph¼ng ngang chän = 55o
- Læ th¸o phÓu tro l¹nh réng 1 1m
3.4 C¸ch bè trÝ vßi phun
Vßi phun ®Æt hai bªn têng bªn, mæi bªn ®Æt 2 vßi phun. §Ó
tr¸nh ngän löa cã nhiÖt ®é qu¸ cao t¸p vµo phÓu lµm l¹nh xÜ g©y
nªn hiÖn tîng ®ãng xÜ th× t©m vßi phun ®Æt díi c¸ch mÆt trªn
phÓu than lµm l¹nh mét kho¶ng lµ 1, 2 m. Trôc vßi phun ngoµi cïng
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 15
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
dÕn mÐp têng buång löa lµ 2,5m, kho¶ng c¸ch gi÷a hai vßi phun
phÝa trªn lµ 3m, chiÒu cao ®Æt vßi phun hvf = 4m
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 16
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
10 m
Hbl 0,6 m
3m 2,5m
0,65m
=1m
1,2m
hvf =4m
1m
8m
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 17
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
5700
4500 1000 500 2000
2000 1500 3500
5220
2800
12500
10500
A A
6
0
1000
6
200
5
28002800
6836
800
550
0
MÆT C¾T A-A
4000
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 18
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
3.5 X¸c ®Þnh thÓ tÝch buång löa.
§Ó tÝnh to¸n buång löa ®¬n gi¶n ngêi ta chia diÖn tÝch têng
bªn thµnh nhiÒu h×nh nhá, cô thÓ chia 7 phÇn nh h×nh vÎ
3.5.1 DiÖn tÝch têng bªn Fb
Ta tÝnh c¸c diÖn tÝch cña h×nh nhá
F1 = =11,3m2
F2= 1,5.(4,5+1) = 8,25m2
F3 = 2.(4,5+1+0,5) = 12m2
F4 = (1,5+3,5).0,5/2 = 1,25m2
F5 = 2 m2
F6 = 10,5.8 = 84m2
F7 = (1+8).5,6/2 = 25,2m2
VËy Fb = Fi = 11,3 + 8,25 + 12 +1,25 + 2 + 84 + 25,2 = 144 m 2
3.5.2 DiÖn tÝch têng tríc Ft
Ta cã Ft = Lt.a = (5,7+ 1,5 + 12,5 + 6,836).12 = 318,432 m2
Ft = 318,432 m2
3.5.3 DiÖn tÝch têng sau Fs
Fs = Ls.a = (6,836 + 10,5 + 2,8 + 5,22).12 = 304,272m2
3.5.4 DiÖn tÝch toµn bé buång löa F = Fb+ Ft+Fs
F = 144 + 381,432 + 304,272 = 829,7m2
3.5.5 ThÓ tÝch buång löa V
V = Fb.a = 144.10 = 1440 m3
Ta nhËn thÊy tû sè thÓ tÝch buång löa theo gi¶ thiÕt h×nh vÏ gÇn
®óng víi trÞ sè ban ®Çu.Nªn ta chän thÓ tÝch buång löa víi gi¸ trÞ
lµ Vbl =1440 m3.Do ®ã ta lÊy c¸c th«ng sè ®· chän.
3.6 Dµn ống sinh h¬i
Bíc èng cña dµn èng sinh h¬i ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng b¶o vÖ t-
êng lß vµ ®¶m b¶o qu¸ tr×nh ch¸y æn ®Þnh
Theo mục 10.1.31.-tr295-TL[1] Chọn bíc èng s = 75, ®êng kÝnh èng d
=60, kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn têng bªn e = 60, kho¶ng c¸ch
tõ t©m èng ®Õn têng tríc, sau lµ e’= 65
HÖ sè gãc cña têng dµn èng:tra b¶ng
Víi s/d = 75/60 = 1,25 ( thỏa mãn điều kiện trong trang 296-TL[2])
e/d = 1
ta t×m ®îc hÖ sè gãc bøc x¹
têng dµn èng lµ x = 0,95
§Ó c¶i thiªn ch¸y ë 4 gãc buång löa
ta thiÕt kÕ c¸c gãc nh mÆt c¾t A-A ë h×nh trªn
x = 1- 0,2(s/d-1) = 1 – 0,2(1,25-1) = 0,95
Sè èng ë têng tríc vµ sau lµ
N1= = 159 èng
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 19
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Sè èng ë mæi têng bªn lµ
N2 = = 102 èng
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 20
Hoàng Ngọc Đồng
Lời nói đầu
Năng lượng mà chủ yếu là điện năng là một nhu cầu không thể thiếu được trong
sự phát triển kinh tế của mỗi nước. Hiện nay ở nước ta cũng như hầu hết các nước
khác trên thế giới, lượng điện năng do nhà máy nhiệt điện sản xuất ra chiếm tỷ lệ chủ
yếu trong tổng lượng điện năng toàn quốc. Trong quá trình sản xuất điện năng,lò hơi
là khâu quan trọng đầu tiên có nhiệm vụ biến đổi năng lượng tàng trữ của nhiên liệu
thành nhiệt năng của hơi. Nó là một thiết bị không thể thiếu được trong nhà máy nhiệt
điện , lò hơi cũng được dùng rộng rãi trong các ngành công nghiệp khác
Ở nước ta hiện nay thường sử dụng loại lò hơi hạ áp và trung áp,vì thế việc
nghiên cứu đưa các lò hơi cao áp vào sử dụng là rất hợp lý
Trong kỳ học, này em được giao nhiệm vụ thiết kế lò hơi đốt than sản lượng 150
tấn/giờ.Với sự giúp đỡ và hướng dẫn của thầy giáo Đào Ngọc Chân ,thầy Hoàng
Ngọc Đồng cùng với việc ngiên cứu các tài liệu khác, em đã hoàn thành được bản
thiết kế này. Tuy nhiên,do tài liệu còn hạn chế nên trong quá trình thiết kế không
tránh khỏi những sai sót, em kính mong sự đóng góp ý kiến và chỉ bảo của các thầy
cô giáo , em xin chân thành cảm ơn.
Đà nẵng, ngày 20/6/10
Sinh viên thực hiện
Bùi Ngọc Dũng
CHƯƠNG 1
NHIỆM VỤ THIẾT KẾ
TÍNH TOÁN NHIỆT CHẾ TẠO LÒ HƠI
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 1
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
1.1 Sản lượng định mức của lò hơi
D = 150 tấn/ giờ
1.2 Thông số hơi
- áp suất của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt
Pqn = 64 bar
- nhiệt độ của hơi đầu ra bộ quá nhiệt
tqn = 445 C
1.3 Nhiệt độ của nước cấp
tnc = 180 C
1.4 Nhiệt độ khói thải sau bộ sấy không khí
th = 130 C
1.5 Nhiệt độ không khí nóng
= 300 C
1.6 Nhiệt độ không khí lạnh
= 30 C
1.7 Nhiệt trị thấp làm việc của than
= 17750 kJ/kg
1.8 Chọn loại nhiên liệu : Theo bảng 2-2 trang 17 tài liệu (TL1), với nhiên liệu có
Vch = 42,5% thì đây là than đá (mỡ): Lượng chất bốc thay đổi từ 10-45%
Vì Vch = 42,5% theo tài liệu (TL1) trang 23 mục 2.1.4.3 thường có ngọn lửa dài và
xanh
1.9Thành phần nhiên liệu %.
Tón TP Clv Hlv Olv Nlv Slv Alv Wlv Vch t1 t2 t3
Phần trăm(%) 41,82 2,65 0,87 3,42 2,24 39 10 42,5 1160 1370 1430
CH¦¥NG 2
XAÏC ÂËNH CÁÚU TRUÏC VAÌ CÁN BÀÒNG NHIÃÛT LOÌ HÅI
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 2
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
2.1 X¸c ®Þnh cÊu tróc.
2.1.1 CÊu t¹o 4
3
1 2
5
I
II
10
6
II 7
1
1
8
9
I
14
12
13
Chó thÝch
1- Bao h¬i 8- Bé h©m níc cÊp I
2- Bé pheston 9- Bé sÊy kh«ng
khÝ cÊp I
3- Bé qu¸ nhiÖt cÊp II 10- Dµn èng sinh
h¬i
4- Bé gi¶m «n 11- Vßi phun
5- Bé qu¸ nhiÖt cÊp I 12- èng gãp díi
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 3
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
6- Bé h©m níc cÊp II 13- PhÇn ®¸y th¶i xÜ
7- Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II 14- §êng khãi th¶i
X¸c ®Þnh s¬ bé d¹ng lß h¬i gåm :
- Buång löa vµ ®êng khãi ®i:
- Ph¬ng ph¸p th¶i xỉ
- C¸ch bè trÝ c¸c bÒ mÆt buång ®èt
- TiÕn hµnh tÝnh to¸n phô
Trong b¶n thiÕt kÕ nµy chän lß ®èt bét than buång löa
phun, th¶i xÜ kh« mét bao h¬i. Bè trÝ ®êng khãi ®i theo
h×nh ch÷ , ®êng khãi ®i lªn bè trÝ buång löa, ®êng khãi n»m
ngang bè trÝ bé qu¸ nhiÖt, ®êng khãi ®i xuèng bè trÝ bé h©m níc
vµ bé sÊy kh«ng khÝ xen kÎ nhau.
Kiểu bố trí này được dung rộng rãi trong các lò hơi công suất trung bình và
lớn ,do buồng đốt ,đường khói nằm ngang và đường khói đi xuống hợp thành
Toµn bé buång löa bè trÝ dµn èng sinh h¬i, ë hai bªn têng bè
trÝ 4 vßi phun trßn xo¸y. Bé qu¸ nhiÖt chia lµm hai cÊp, c¨n
cø ®êng h¬i ®i mµ qui ®Þnh cÊp I vµ cÊp II.
Bé h©m níc vµ bé sÊy kh«ng khÝ còng chia lµm hai cÊp.
2.1.2 TÝnh to¸n phô
2.1.2.1 NhiÖt dung cña nhiªn liÖu r¾n
Với than đá nhiệt dung riêng của nhiên liệu khô :Crk=0,26 kCal/kg0C(TL [3]
trang 23)
Ta cã : = 0,26 kcal/kg C (S¸ch thiÕt kÕ lß h¬i víi than
AntraxÝt)
= = 0,334 kCal/kg0C
=1,39 kJ/kg0C
2.1.2.2 ThÓ tÝch kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y
- ThÓ tÝch kh«ng khÝ lý thuyÕt cÊp cho qu¸ tr×nh ch¸y
V0kk = 0,0889(Clv+ 0,375Slv) + 0,265 Hlv - 0,0333Olv
= 0,0889(41,82+0,3752,24) + 0,2652,65 -
0,03330,87
= 4,46 m3tc/kg
- ThÓ tÝch lîng kh«ng khÝ thùc tÕ cÊp cho qu¸ tr×nh ch¸y
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 4
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Vkk = .
Trong ®ã : = 1,2 (lß h¬i ®èt bét than = (1,13 1,25) hÖ
sè kh«ng khÝ thõa)
Vkk = 4,46.1,2 = 5,352
- ThÓ tÝch s¶n phÈm ch¸y
Vkhãi = Vk kh« + VH O
+ ThÓ tÝch kh«ng khÝ kh«
Vk kh« = 0,0186.C + 0,007.S + 0,79.V + 0,008.N
= 0,0186.41,82 + 0,007.2,24+ 0,79.4,46 +
0,008.3,42 = 4,34
+ ThÓ tÝch h¬i níc
VH O = V + ( -1).
= +( -1).
= +(1,2 -1).4,46
= 1,38
Vkhãi = Vk kh« + VH O = 4,34 + 1,38 = 5,72
2.1.2.3 Entanpi cña kh«ng khÝ vµ s¶n phÈm ch¸y
Entanpy cuía saín pháøm chaïy Ik0
Ik0 = VRO20 (C.)RO2 + VH2O0(C. )H2O + VN20(C. )N2
Trong âoï, CRO2 , CN2 , CH2O :nhiãût dung riãng cuía RO2 ,
N2 ,H2O
:nhiãût âäü khoïi thaíi,0C
Tra theo baíng 3-2 trang28_Thiãút bë loì håi,våïi nhiãût âäü
khoïi thaíi 1300C,ta coï:
(C.)H2O = 243,08 ,kJ/m3tc
(C.)N2 = 207,80 , nt
(C.)RO2 = 242,50 , nt
Ik0 = 0,79242,50+0,48243,08+3,55207,80
=1045,94 kJ/kg
2.2.3.2 Entanpy khäng khê lê thuyãút:
0 0
Ikk = Vkk (C.)kk
=4,46(1,29020330) =172,6 kJ/kg
2.1.2.4 HÖ sè kh«ng khÝ thõa vµ sù lät kh«ng khÝ vµo lß h¬i
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 5
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
HÖ sè kh«ng khÝ thõa trong buång löa o
Chän o =1,2 (buång löa phun th¶i xÜ kh«)
HÖ sè kh«ng khÝ thõa tõng n¬i trong buång löa ®îc x¸c ®Þnh
b»ng c¸ch céng hÖ sè kh«ng khÝ thõa cña buång l÷a víi lîng kh«ng
khÝ lät vµo ®êng khãi gi÷a buång l÷a vµ tiÕt diÖn ®ang kh¶o
s¸t.
Gi¸ trÞ cña tõng bé phËn lµ cã thÓ x¸c ®Þnh b»ng c¸ch
chän
Baíng 1: Giá trị lượng không khí lọt vào đường khói
STT C¸c bé phËn cña lß
1 Buångl÷a o 0,1
2 Bé pheston 0,0
3 Bé qu¸ nhiÖt cÊp I, qnI 0,015
4 Bé qu¸ nhiÖt cÊp II, qnII 0,015
5 Bé h©m níc cÊp I, hnI 0,02
6 Bé h©m níc cÊp II, hnII 0,02
7 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp I, skkI 0,03
8 Bé sÊy kh«ng khÝ cÊp II, skkII 0,03
Lîng kh«ng khÝ ra khái bé sÊy kh«ng khÝ
= o - o- n
n : lîng kh«ng khÝ lät vµo hÖ thèng nghiÒn than, chän n =
0,08
= 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02
Lîng kh«ng khÝ vµo bé sÊy kh«ng khÝ
= + SSKK =1,02 + 0,1 =1,12
Baíng 2 Xaïc âënh hãû säú khäng khê thæìa
STT Tªn bÒ mÆt ®èt '®Çu vµo ''®Çu ra
1 Buång löa 1,1 1,2
2 Pheston 1,2 1,2
3 Bé qu¸ nhiÖt cÊp II 1,2 1,215
4 Bé qu¸ nhiÖt cÊp I 1,215 1,23
5 Bé h©m níc cÊp II 1,23 1,25
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 6
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
6 Bé sÊy kh«ng khÝ 1,25 1,27
cÊp II
7 Bé h©m níc cÊp I 1,27 1,3
8 Bé sÊy kh«ng khÝ 1,3 1,33
cÊp I
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 7
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
Baíng 3: ÂÀÛC TÊNH ENTANPY CUÍA SAÍN PHÁØM CHAÏY
ST Tªn ®¹i lîng & c«ng thøc Ký §¬n Buång Bqn Bqn Bhn Bskk Bhn Bskk §êng
T tÝnh hiÖ vÞ löa & ii i ii iI i i th¶i
u phest
on
1 HÖ sè kh«ng khÝ thõa
trungb×nh 1,15 1,207 1,222 1,24 1,26 1,285 1,315 1,33
= 0,5(' - '') 5 5
2 ThÓ tÝch kh«ng khÝ vth
thõa 1,409 1,462 1,567 1,832 2,008 2,3255
( -1).V 4 2 9 1,6913
2 2,1298 1
3 ThÓ tÝch h¬i níc Vh2o
V +0,0761( -1).V 0,659 0,686 0,690 0,707 0,718 0,731 0,7478
3 2 2 0,6982 6 3 7 8
4 ThÓ tÝch khãi vk
V + + ( -1).V + V 8,520 8,872 8,925 9,154 9,295 9,471
6 9 8 8 7 9 9,6833
9,0315 6
5 Ph©n thÓ tÝch h¬i níc rH2O
0,07738 0,07733 0,07731 0,07729 0,07728 0,07725 0,0772
V /Vk 9 8 0,07733 6 9 1 9 3
6 Ph©n thÓ tÝch khÝ 3 rRO2
nguyªn tö
0,15315 0,14707 0,14620 0,14449 0,14254 0,14038 0,13777 0,1347
V /Vk 8 6 5 4 8 6 5 6
7 rn = rH2O + rRO2 rn 0,23054 0,22441 0,22353 0,21984 0,21766 0,21503 0,2120
7 4 5 0,22181 7 8 4 0
8 Nång ®é tro bay theo 18,6195 17,8801 17,7743 17,5662 17,3296 17,0668 16,7494 16,383
7 7 7 4 9 5 7
khãi
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 8
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
(10.A .ab)/ V k, (ab =
0,95)
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 9
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
B¶ng 4 : Entanpi cña s¶n phÈm ch¸y(10020000C)
= =1, = = = = = 1,3 =
(0C) 2 1,215 1,23 1,25 1,27 1,33
I I
Ik Ik Ik Ik Ik Ik Ik
100 1038,443 909,063 1311,162 1338,434
200 2076,886 1818,126 2567,78 2622,324 2676,868
300 3115,329 2727,189 3797,126 3851,67 3933,486 4015,301
400 4153,772 3636,252 4990,11 5062,835 5135,56 5244,648
500 5192,215 4545,315 6237,637 6328,544 6419,45
600 6230,658 5454,378 7485,165 7594,253
700 7269,101 6363,441 8637,241 8732,692
800 8307,544 7272,504 9871,132 9980,22
900 9345,987 8181,567 11105,02 11227,75
100
0 10384,43 9090,63 12338,92
110
0 11422,87 9999,693 13572,81
120
0 12461,32 10908,76 14643,07 14806,7
130
0 13499,76 11817,82 15863,32 16040,59
140
0 14538,2 12726,88 17083,58
150
0 15576,65 13635,95 18303,83
160 16615,09 14545,01 19524,09
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 10
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS Hoàng Ngọc Đồng
0
170
0 17653,53 15454,07 20744,35
180
0 18691,97 16363,13 21964,6
190
0 19730,42 17272,2 23184,86
200
0 20768,86 18181,26 24405,11
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 11
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
2.2 C©n b»ng nhiÖt lß h¬i
Cán bàòng nhiãût âæåüc thiãút láûp âäúi våïi chãú âäü äøn âënh
cuía 1 kg nhiãn liãûu ràõn
Phæång trçnh cán bàòng nhiãût coï daûng:
Q = Q1+ Q2 + Q3+ Q4 + Q5 + Q6
2.2.1 Q1 _Nhiãût coï êch ,tæïc nhiãût mäi cháút nháûn
âæåüc tæì saín pháøm chaïy qua bãö màût truyãön nhiãût
Q1 :
Q1 =
Trong âoï , Dqn _saín læåüng håi quaï nhiãût, kg/h
B_ læåüng nhiãn liãûu tiãu hao trong 1 giåì
2.2.2 Q4_ täøn tháút nhiãût do chaïy khäng hoaìn toaìn
vãö màût cå hoüc
Q4= (ar )
Trong âoï
ar_= 0,3: tyí lãû tro råi
ab = 0,7: tyí lãû tro bay
rr = 30: thaình pháön chaïy âæåüc trong tro råi
rb = 30: thaình pháön chaïy âæåüc trong tro bay
Alv = 7.4: thaình pháön tro coï trong máùu laìm viãûc
Qtx = 32600 kj/kg: nhiãût trë tháúp cuía pháön chaïy
âæåüc trong xè
Váûy:
Q4 =
=1033.886kJ/kg
q4 = = =3,7762 %
2.3.3 Täøn tháút nhiãût do khoïi thaíi mang ra ngoaìi Q 2
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 12
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
= (1685.106 -1.42281)(1-3.7762/100)
=1237.5 kj/kg
Suy ra:
= 0.0452 = 4.52 %
2.3.4 Täøn tháút do chaïy khäng hoaìn toaìn vãö màût hoaï
hoücQ3
Choün theo kiãøu buäöng læía phun than antraxit q3 = 0.5%
2.3.5 Täøn tháút nhiãût do thaíi ra mäi træåìng xung quanh
Q5
Xaïc âënh theo âäö thë trang 34_SGK Tblh: q5 =0.45 %
Hãû säú baío än: = 1-0.45/100
= 0.9955
2.3.6 Täøn tháút nhiãût do xè mang ra ngoaìi Q6
Ta coï:Aqd =1000Alv/Qlvt =10000.074/27800
= 0,0027 <1.5
Boí qua q6!
Nhæ váûy :Täøng caïc täøn tháút nhiãût trong loì håi:
q = q2+q3+q4+q5+q6
= 4.52+0.5+3.7762+0.45
= 9,2462 %
Do âoï,hiãûu suáút loì håi:
t =100-902462 = 90,7538 %
2.3.7 Suáút tiãu hao nhiãn liãûu tæïc læåüng nhiãn
liãûu sæí duûng trong1 giåì
Suáút tiãu hao nhiãn liãûu thæûc tãú:
D = 150táún/giåì
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 13
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Våïi tqn = 4450C vaì pqn = 64bar, tra baíng håi quaï nhiãût -
nước chưa sôi TL[4] trang 240-Bảng 22 và dùng phương pháp nội suy ta coï:
iqn = 3301,29 kJ/kg
Våïi nhiãût âäü næåïc cáúp tnc = 1800C ,tra baíng håi baío hoaì
ta coï:
inc = 763,1kJ/kg
suy ra:
=23634,8kg/h
23,6103kg/h
Âãø xaïc âënh täøng thãø têch saín pháøm chaïy vaì khäng khê
chuyãøn dåìi qua toaìn bäü loì håi vaì nhiãût læåüng chæïa trong
chuïng ngæåìi ta sæí dung âaûi læåüng tiãu hao nhiãn liãûu tênh
toaïn Btt
Btt = B(1-q4/100) =23,61000(1-3,7762/100)
=22708,81 kg/h
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 14
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
CH¦¥NG 3
THIÃÚT KÃÚ BUÄÖNG LÆÍA
Mục đích:
Dùa vµo viÖc tÝnh nhiªn liÖu tiªu hao, c©n b»ng nhiÖt lß h¬i,
entanpi cña khãi vµ s¶n lîng h¬i ®Þnh møc, ta chän vßi phun, x¸c
®Þnh kÝch thíc buång löa vµ bè trÝ dµn èng sinh h¬i råi tÝnh nhiÖt
hÊp thô cña dµn èng vµ nhiÖt ®é khãi th¶i ®Çu ra cña buång löa.
3.1 Chän vßi phun
Trong thiÕt kÕ nµy D = 150 tÊn/giê. Chän ®êng kÝnh vßi phun
mm
950 . Theo bảng 4.4 –tr22-TL[1] chän 4 vßi phun trßn xo¸y, kho¶ng
c¸ch gi÷a hai vßi phun lµ (22,5)m,ta chän 2m. Bæ trÝ vßi phun hai
têng bªn ®èi xøng nhau.
3.2 TÝnh thÓ tÝch buång löa
Ta chän qv ph¶i ®¶m b¶o nhiÖt khãi ra kh«ng qu¸ cao hoÆc
kh«ng qu¸ thÊp chän theo bảng 4.1 TL [1] : qv = 145.103 (w/m3)
VËy ta tÝnh ®îc thÓ tÝch buång löa theo nhiÖt thÓ tÝch
= 772,18 m3
Btt = 22708,81 Kg/h : lîng tiªu hao nhiªn liÖu tÝnh to¸n
= 17750 kJ/kg: NhiÖt trÞ thÊp lµm viÖc cña than
3.3 X¸c ®Þnh kÝch thíc buång löa
ChiÒu cao ngän löa ®îc x¸c ®Þnh trªn c¬ së b¶o ®¶m chiÒu
dµi ngän löa. ChiÒu dµi ngän löa chän tuú thuéc vµo nhiªn liÖu ®èt
vµ c«ng suÊt lß h¬i. Víi bét than đá và sản lượng hơi D=150(t/h) theo mục
4.1.2.2 trang 20-TL[1] ta chọn chiÒu dµi ngän löa lµ 14m.
Víi lß ®Æt vßi phun ë hai têng bªn th× tiÕt diÖn ngang buång
löa d¹ng h×nh ch÷ nhËt.
Víi D =150 tÊn/giê
Ta cã: a = 0,67.
a = 0,67.1500,5 = 8 m
Vì vòi phun đặt hai bên tường bên nên a/b =1,2 nên b=1,25. 8=10 thỏa mãn bảng 4.3
–tr 21-TL[1]
KÝch thíc phÓu lµm l¹nh xÜ.
- §é nghiªng cña phÓu so víi mÆt ph¼ng ngang chän = 55o
- Læ th¸o phÓu tro l¹nh réng 1 1m
3.4 C¸ch bè trÝ vßi phun
Vßi phun ®Æt hai bªn têng bªn, mæi bªn ®Æt 2 vßi phun. §Ó
tr¸nh ngän löa cã nhiÖt ®é qu¸ cao t¸p vµo phÓu lµm l¹nh xÜ g©y
nªn hiÖn tîng ®ãng xÜ th× t©m vßi phun ®Æt díi c¸ch mÆt trªn
phÓu than lµm l¹nh mét kho¶ng lµ 1, 2 m. Trôc vßi phun ngoµi cïng
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 15
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
dÕn mÐp têng buång löa lµ 2,5m, kho¶ng c¸ch gi÷a hai vßi phun
phÝa trªn lµ 3m, chiÒu cao ®Æt vßi phun hvf = 4m
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 16
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
10 m
Hbl 0,6 m
3m 2,5m
0,65m
=1m
1,2m
hvf =4m
1m
8m
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 17
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
5700
4500 1000 500 2000
2000 1500 3500
5220
2800
12500
10500
A A
6
0
1000
6
200
5
28002800
6836
800
550
0
MÆT C¾T A-A
4000
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 18
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
3.5 X¸c ®Þnh thÓ tÝch buång löa.
§Ó tÝnh to¸n buång löa ®¬n gi¶n ngêi ta chia diÖn tÝch têng
bªn thµnh nhiÒu h×nh nhá, cô thÓ chia 7 phÇn nh h×nh vÎ
3.5.1 DiÖn tÝch têng bªn Fb
Ta tÝnh c¸c diÖn tÝch cña h×nh nhá
F1 = =11,3m2
F2= 1,5.(4,5+1) = 8,25m2
F3 = 2.(4,5+1+0,5) = 12m2
F4 = (1,5+3,5).0,5/2 = 1,25m2
F5 = 2 m2
F6 = 10,5.8 = 84m2
F7 = (1+8).5,6/2 = 25,2m2
VËy Fb = Fi = 11,3 + 8,25 + 12 +1,25 + 2 + 84 + 25,2 = 144 m 2
3.5.2 DiÖn tÝch têng tríc Ft
Ta cã Ft = Lt.a = (5,7+ 1,5 + 12,5 + 6,836).12 = 318,432 m2
Ft = 318,432 m2
3.5.3 DiÖn tÝch têng sau Fs
Fs = Ls.a = (6,836 + 10,5 + 2,8 + 5,22).12 = 304,272m2
3.5.4 DiÖn tÝch toµn bé buång löa F = Fb+ Ft+Fs
F = 144 + 381,432 + 304,272 = 829,7m2
3.5.5 ThÓ tÝch buång löa V
V = Fb.a = 144.10 = 1440 m3
Ta nhËn thÊy tû sè thÓ tÝch buång löa theo gi¶ thiÕt h×nh vÏ gÇn
®óng víi trÞ sè ban ®Çu.Nªn ta chän thÓ tÝch buång löa víi gi¸ trÞ
lµ Vbl =1440 m3.Do ®ã ta lÊy c¸c th«ng sè ®· chän.
3.6 Dµn ống sinh h¬i
Bíc èng cña dµn èng sinh h¬i ¶nh hëng ®Õn kh¶ n¨ng b¶o vÖ t-
êng lß vµ ®¶m b¶o qu¸ tr×nh ch¸y æn ®Þnh
Theo mục 10.1.31.-tr295-TL[1] Chọn bíc èng s = 75, ®êng kÝnh èng d
=60, kho¶ng c¸ch tõ t©m èng ®Õn têng bªn e = 60, kho¶ng c¸ch
tõ t©m èng ®Õn têng tríc, sau lµ e’= 65
HÖ sè gãc cña têng dµn èng:tra b¶ng
Víi s/d = 75/60 = 1,25 ( thỏa mãn điều kiện trong trang 296-TL[2])
e/d = 1
ta t×m ®îc hÖ sè gãc bøc x¹
têng dµn èng lµ x = 0,95
§Ó c¶i thiªn ch¸y ë 4 gãc buång löa
ta thiÕt kÕ c¸c gãc nh mÆt c¾t A-A ë h×nh trªn
x = 1- 0,2(s/d-1) = 1 – 0,2(1,25-1) = 0,95
Sè èng ë têng tríc vµ sau lµ
N1= = 159 èng
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 19
ThuyÕt minh ®å ¸n m«n häc : Lß H¬i GVHD: PGS -TS
Hoàng Ngọc Đồng
Sè èng ë mæi têng bªn lµ
N2 = = 102 èng
SVTH:BÙI NGỌC DŨNG-LỚP 06N2- KHOA NHIỆT Trang 20