Đồ án môn học lò hơi . PHẦN I

Chia sẻ: Nguyen Van Binh Binh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

0
554
lượt xem
285
download

Đồ án môn học lò hơi . PHẦN I

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sản lượng định mức của lò hơi: Ddm = 320 t/h 2. Thông số hơi: - Ap suất của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt: pqm = 170 bar - Nhiệt độ của hơi ở đầu ra của bộ phận quá nhiệt: tqn = 570oC 3. Nhiệt độ nước cấp: tnc = 230oC 4. Nhiệt độ không khí nóng: tnkk = 350oC 5. Nhiệt độ không khí lạnh: t l kk = 30 o C 6. Nhiệt độ khói thải: th = 140o C 7. Nhiệt trị thấp làm việc: Qlvt = 27424 KJ/Kg 9. Chọn loại...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Đồ án môn học lò hơi . PHẦN I

  1. Đồ án môn học lò hơi PHẦN I NHIỆM VỤ THIẾT KẾ 1. Sản lượng định mức của lò hơi: Ddm = 320 t/h 2. Thông số hơi: - Ap suất của hơi ở đầu ra của bộ quá nhiệt: pqm = 170 bar - Nhiệt độ của hơi ở đầu ra của bộ phận quá nhiệt: tqn = 570oC 3. Nhiệt độ nước cấp: tnc = 230oC 4. Nhiệt độ không khí nóng: tnkk = 350oC 5. Nhiệt độ không khí lạnh: t l kk = 30 o C 6. Nhiệt độ khói thải:  th = 140o C 7. Thành phần nhiên liệu: Thành Clv Hl Nl Ol Slv Alv Wlv t t1 t3 Vcb v v v phần o % 70, 3, 1, 1, 2,7 15, 5 C 117 147 13 6 4 2 9 2 0 0 8. Nhiệt trị thấp làm việc: Qlvt = 27424 KJ/Kg 9. Chọn loại nhiên liệu đốt Theo TBLH T1 trang 13 với Vcb = 13% < 17% nên ta chọn than antraxit Yêu cầu: Dựa vào các thông số làm việc của lò hơi đã yêu cầu để tiến hành tính toán, thiết kế, xác định cấu tạo của các thiết bị, đồng thời vẽ lên bảng vẽ cấu trúc lò hơi.
  2. Đồ án môn học lò hơi Sơ đồ cấu trúc lò hơi : Hình 1 : 1 : Bao hơi. 8 : Bộ hâm nước cấp I. 2 : Bộ pheston. 9 : Bộ sấy không khí cấp I 3 : Bộ quá nhiệt cấp II. 10 : Dàn ống sinh hơi. 4 : Bộ giảm ôn. 11 : Vòi phun. 5 : Bộ quá nhiệt cấp I. 12 : Ống góp dưới. 6 : Bộ hâm nước cấp II. 13 : Phần đáy thải xỉ. 7 : Bộ sấy không khí cấp II 14 : Đường khói thoát.
  3. Đồ án môn học lò hơi PHẦN II XÁC ĐINH CẤU TRÚC  CÂN BẰNG NHIỆT LÒ HƠI . Trước khi tính toán cần xác định sơ bộ dạng lò hơi gồm :  Chọn lò hơi đốt bột than  Thải xỉ khô (do nhiệt độ chảy lỏng của tro rất cao t3=14700C )  Một bao hơi  Dạng đường khói đi : hình chữ  Sơ đồ làm khô nhiên liệu kiểu kín  Bộ quá nhiệt đối lưu hai cấp, bố trí hỗn hợp với dòng khói.  Bộ hâm nước và bộ sấy không khí đều bố trí hai cấp đặt xen kẽ nhau. Theo đường khói đi bố trí như sơ đò cấu trúc.  Tiến hành tính toán phụ. TÍNH TOÁN PHỤ 1. Cân bằng không khí : Hệ số không khí thừa  phụ thuộc vào loại nhiên liệu đốt, loại thiết bị buồng lửa và điều kiện vận hành. Trong thiết kế này chọn :  bl =  bl = 1.2 . , Hệ số không khí lọt chọn theo bảng (10.3)/ TBLH như sau : - Buồng lửa Ôâbl = 0,08 (do D > 120 t/h) - Cụm pheston  bl = 0 - Bộ quá nhiệt đối lưu l: do D > 120 t/h nên + Cấp I : ÔâqnI = 0,015 + Cấp II : ÔâqnII = 0,015 - Bộ hâm nước ( Kiểu ống thép trơn ) + Cấp I : ÔâhnI = 0.02 + Cấp II : ÔâhnII= 0.02 - Bộ sấy không khí ( Kiểu ống thép trơn ) + Cấp I : ÔâskkI = 0.03
  4. Đồ án môn học lò hơi + Cấp II : ÔâskkII = 0.03 Công thức xác định hệ số không khí thừa đầu ra : ,,= â, +  Hệ số không khí thừa STT Tên bề mặt đốt Đầu vào Đầu ra ' â” 1 Buồng lửa 1,2 2 Cụm pheston 1,2 1,2 3 Bộ quá nhiệt cấp II 1,2 1,215 4 Bộ quá nhiệt cấp I 1,215 1,23 5 Bộ hâm nước cấp II 1,23 1 ,25 6 Bộ hâm nước cấp I 1,25 1,28 7 Bộ sấy không khí cấp II 1,28 1,3 8 Bộ sấy không khí cấp I 1,3 1,33 Lượng không khí lọt vào hệ thống máy nghiền than(Máy nghiền bi) dược chọn theo tiêu chuẩn thiết kế : n = 0,08 Hệ số không khí thừa đầu ra bộ sấy không khí cấp II (Lượng không khí ra khỏi bộ sấy không khí cấp II ) nkk = ”scII = bl - 0 - n = 1,2 - 0,1 - 0,08 = 1,02 . (0 = 0,1 : lượng không khí lọt vào buồng lửa ) 2. Thể tích không khí lý thuyết ( V0kk ) Tất cả các tính toán về thể tích , entanpi của không khí và sản phẩm cháy đều tiến hành tính toán với một Kg nhiên liệu rắn : - Lượng không khí khô lý thuyết cần thiết để đốt cháy hoàn toàn 1 kg nhiên liệu rắn : V0kk = 0,0889 (Clv+ 0,375 Slv) + 0,265 Hlv - 0,0333 Olv = 0,0889 ( 70,6 + 0,375.2,7) + 0,265.3,4 - 0,0333.1,9 = 7,2 m3tc/kg .
  5. Đồ án môn học lò hơi 3. Thể tích sản phẩm cháy lý thuyết ( = 1) Khi quá trình cháy xảy ra hoàn toàn thì sản phẩm cháy bao gồm : CO2 , SO2 , N2 , và H2O .Trong đó hỗn hợp (CO2 , SO2 , N2) gọi chung là khói khô , ký hiệu là V0KKhô . Vì khi phân tích khói , CO2 & SO2 thường được xác định chung với nhau nên ta kí hiệu chung là RO2 Vậy ta có thể tích khói lý thuyết là : V0Khói = V0KK + V0H2O - Xác định thể tích khói khô lý thuyết V0Kkhô Ta có V0Kkhô = V0RO2 + V0N2 Trong đó : V0N2 : Thể tích lý thuyết của N2 trong khói . lv V0N2= 0,79.V0kk + 0,8 N = 0,79. 7,2 + 0,8. 1,2 = 5,7 m3tc/kg . 100 100 - Xác định lượng hơi nước lý thuyết trong khói V0H2O : V0H2O = 0,111 Hlv+ 0,0124 Wlv + 0,0161 .V0kk = 0,111. 3,4 + 0,0124. 5 + 0,0161. 7,2 = 0,557 m3tc/kg. - Xác định V0RO2 : V0RO2= 1,866 C  0,375S lv  = 1,866. 70,6  0,375.2,7 = 1,336 m3tc/kg . lv 100 100  Vậy thể tích khói khô lý thuyết : V0kk= V0RO2 + V0N2 = 1,336 + 5,7 = 7,036 m3tc/kg. - Thể tích khói lý thuyết : V0kk= V0RO2 + V0N2 + V0H2O = 1,336+ 5,7+ 0,557 = 7,593 m3tc /kg. 4. Đặc tính sản phẩm cháy khi các hệ số không khí thừa khác nhau : Xem bảng 2 & bảng 3. - Entanpi của không khí lý thuyết : I0kk= V0kk. Ckk.kk Trong đó : V0kk : Thể tích của không khí lý thuyết, ( m3tc/kg) . Ckk : Nhiệt dung riêng các loại khí , (kj/m3tc) . kk: Nhiệt độ các loại khí , (0C) . - Entanpi của khói lý thuyết ( Bảng 3-2_TBLH) I0kk= VRO2 (C)RO2 + V0N2.(C)N2 + V0H2O.(C)H2O - Entanpi của tro bay : Alv Itr = .ab (C)tr 100 Có ab= 0,9 : Tỷ lệ độ tro của nhiên liệu bay theo khói ( Trang 34 - TBLH - T1)
  6. Đồ án môn học lò hơi 10 3.ab . A lv 10 3.0,9.15,2 Vì = = 0,5 < 6 nên có thể bỏ qua. Qtlv 27424 - Entanpi của khói thực tế : I k  I k0  (  1) I kk  I tro  I k0  (  1) I kk 0 0 5. Cân bằng nhiệt và tính lượng tiêu hao nhiên liệu của lò hơi: Xem bảng 4 * Tính phụ : a. Chọn q4= 6% do dạng buồng lửa là buồng lửa phun thải xỉ khô nhiên liệu là than Antraxit. b. Chọn q3= 0,5% chọn theo dạng buồng lửa và nhiên liệu đốt, (Trang 33 - TBLH - tập 1 ) c.Tính q : q = Q2 .100% = I k   th .I kk 100  q 4  = th l 2 2 Qâv Qtlv 1914,95  1,33.344,74100  6 27424 = 0,5 %  (4%  7%) , Thoả mãn. Với: Ithk=1914,95 KJ/kg , ( tth=140 0C ) ; Ilkk = 344,74 KJ/kg d. Tính q5 : q5= f (D) = 0,4 (Đồ thị q5 = f ( D ) Trên hình 4-1 - TBLH - T1 /34 ) a C  . A lv e. Tính q6 : q6 = aî lvtr Qt Trong đó : ax= 0,1 : tỉ lệ tro rơi theo xỉ, phụ thuộc vào loại lò hơi, lò thải xỉ khô ab = 0,9 ax= 0,1 C = 0,933 : Nhiệt dung riêng của tro xỉ (Bảng 4-1 /TBLH - T1 )  = 600 0C : Nhiệt độ của xỉ thải q6 = 0,1.0,933.15,2.600  Có thể bỏ qua 27424 3 f. Tính Qhi = Dđm (iqn- inc) = 320.10 (3116,25 - 994) = 188,6.103 KW 3600 Với : iqn= 3116,25 KJ/kg , tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ở pqn =187 bar , tqn = 570 0C inc = 994 KJ/kg Ở tnc = 230 0C , pnc = 198 0C
  7. Đồ án môn học lò hơi
  8. Đồ án môn học lò hơi Bảng 2 : Đặc tính của sản phẩm cháy . B.Lửa BQN BQN cấp BHN BSK BHN BSK Khói Kí ST Tên đại lượng và công & cấp II I cấp K cấp I K thải hiệ Đơn vị T thức tính . Phesto II Cấp cấp u n II I Hệ số không khí thừa trung bình 1,207 1,26 1,31 1  1,2 1.225 1,24 1,29 1,33   0,5(   ) ' " 5 5 5 Thể tích không khí thừa 1,72 1,90 2,08 2,26 2,37 2 Vth m3tc/kg 1,44 1,494 1,602 (  1).V 0 kk 8 8 8 8 6 Thể tích hơi nước thực tế VH 0,58 0,58 0,59 0,59 3  0,0161(  1)V m3tc/kg 0,58 0,581 0,83 0,59 V0 H 2O 0 kk 2O 5 8 4 5 Thể tích khói thực tế 9,34 9,53 9,71 9,89 10,0 4 V0R02+ VN2+ (  -1) Vk m3tc/kg 9,056 9,111 9,221 9 2 4 8 07 V0KK+ VH2O Phân thể tích hơi nước rH2 0,06 0,06 0,06 0,05 5 _ 0,064 0,064 0,063 0,06 VH2O/Vk O 3 2 1 9 Phân thể tích các khi rRO 0,14 0,13 0,13 0,13 6 _ 0,148 0,147 0.145 0,14 VRO2/VK 2 3 8 5 3 Phân thể tích các khí 3 0,20 0,20 0,20 0,19 0,19 7 nguyên tử rn _ 0,212 0,211 0,208 6 2 1 5 2 rn= rH2O+ rRO2
  9. Đồ án môn học lò hơi Nồng độ tro bay trong khói 15,4 15,1 14,8 14,5 14,4 8  g/m3tc 15,95 15,85 15,66   10 lv A .ab (ab  0,9) 5 5 7 9 3 VK Bảng 3 - Entanpi của sản phẩm cháy (dựa vào bảng 3-2 trang 28 - TBLH T1). bl=1.2 qn2 =  =1.3 hn1=1. skk1=1.4 t I0KK I0 k Ittro qn1 = 1,3 hn2=1.32 skk2 5 1,275 4 39 4 0 Kj/k C Kj/kg Kj/kg - - - - - - - g 100 935,64 1049,89 1358,65 200 1880,93 2128,69 2692,97 2749,4 300 2843,21 3238,77 4034,87 4091,71 400 3824,64 4381,16 5337,32 5452,06 5528,55 500 4830,48 5668,84 6876,46 702137 7117,98 600 5856,19 6795,3 8106,22 8223,35 8399,03 700 6903,79 7952,67 9436,98 9540,54 9678,62 11060,4 800 7852,03 9254,5 10942,69 7 900 9049,97 10525,3 12008.5 12471,13 12608,6
  10. Đồ án môn học lò hơi 9 7 8 100 11826,2 13494.9 14169,0 10142,64 14016,9 0 3 1 4 110 12985,0 14828.6 11250,36 15403,85 0 2 5 120 14490,8 16507.5 12370,75 17150,02 0 1 2 130 15843,0 18041.2 13498,99 0 6 3 140 17316,5 19697.9 14634,14 0 3 6 150 18574,2 21139.3 15778,80 0 7 9 160 19956,6 22690.7 16932,10 0 4 7 170 21278,9 24268.6 18088,27 0 3 6 180 22746,2 25872.0 19254,67 0 4 4 190 27463.6 20421,50 24149,4 0 2 200 25558,9 29032.3 21600,06 0 1 7
  11. Đồ án môn học lò hơi Bảng 4 - Cân bằng nhiệt và tính lượng tiêu hao nhiên liệu của lò hơi STT Đại Đơn Tên đại lượng hay cơ sở chọn Kết quả lượng vị ,công thức 1 Qlvt KJ/kg Nhiệt trị thấp làm việc của nhiên 27424 liệu 0 2 th C Nhiệm vụ thiết kế 140 3 Ithk KJ/kg Vth.Cth. th (tra bảng 3) 1914,95 4 Ilkk 0 KJ/kg Vkk .Ckk. tkki.th = 7,2.1,2.30.1,33 344,74 5 q4 % Chọn theo cấu tạo buồng lửa , 6 cách đốt nhiên liệu 6 q3 % Chọn theo buồng lửa , nhiên liệu 0,5 đốt 7 q2 % ( I k   th .I kk ).(100  q 4 ) th  f ( ) 5 lv Qt 8 q5 % Xác định theo đồ thị q5 = f (D) 0,4 9 q6 % a aî .(C ) tr . A lv 0 lv quá nhỏ bỏ qua Qt 10  - 1-q5/100 hệ số bảo ôn 0,996 11 6 % q2 +q3 +q4 +q5 +q6 11,9 q i2 i 12  % 88,1 6 100-  qi i2 13 inc KJ/kg Tra bảng hơi nước 994 14 iqn KJ/kg Tra bảng hơi quá nhiệt 3116,25 15 Qhi KW D(iqn -inc ) = 320.10 3 .(3116,25  994) 188,6 . 3600 103 16 B Kg/h Qhi .3600  188,6.10 3.3600 28,1.103 Qt t . lv 27424.0,881 17 Btt Kg/h B. 100  q 4 26,4.103 100
  12. Đồ án môn học lò hơi
Đồng bộ tài khoản