Chương 4. Buồng lửa lò hơi và thiết bị đốt nhiên liệu - Phần 2

Chia sẻ: Lang Tu Vui | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:7

Thêm vào BST

Báo xấu

268
lượt xem 89
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Buồng lửa có ghi nghiêng và có lớp nhiên liệu chuyển động 4.3.5.1. Buồng lửa có ghi nghiêng: Ghi đặt nghiêng để lớp nhiên liệu vừa chuyển động vừa cháy. Nhiên liệu càng có nhiều chất bốc càng dễ cháy nên góc nghiêng của ghi càng lớn. Đoạn ghi nằm ngang để cháy kiệt xỉ và thải xỉ. Hình 4.48. Sơ đồ buồng lửa có ghi nghiêng và có lớp nhiên liệu chuyển động. Để đốt mạt c-a ẩm ng-ời ta dùng ghi nghiêng dạng bậc thang nh- trong hình vẽ 4.49. Ghi loại này thích hợp cho nhiên liệu có...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chương 4. Buồng lửa lò hơi và thiết bị đốt nhiên liệu - Phần 2

4.3.5. Buång löa cã ghi nghiªng vµ cã líp nhiªn liÖu chuyÓn ®éng 4.3.5.1. Buång löa cã ghi nghiªng: Ghi ®Æt nghiªng ®Ó líp nhiªn liÖu võa chuyÓn ®éng võa ch¸y. Nhiªn liÖu cµng cã nhiÒu chÊt bèc cµng dÔ ch¸y nªn gãc nghiªng cña ghi cµng lín. §o¹n ghi n»m ngang ®Ó ch¸y kiÖt xØ vµ th¶i xØ. H×nh 4.48. S¬ ®å buång löa cã ghi nghiªng vµ cã líp nhiªn liÖu chuyÓn ®éng. §Ó ®èt m¹t c−a Èm ng−êi ta dïng ghi nghiªng d¹ng bËc thang nh− trong h×nh vÏ 4.49. Ghi lo¹i nµy thÝch hîp cho nhiªn liÖu cã chÊt bèc lín vµ cã nhiÒu h¹t nhá. 4.3.5.2. Buång löa cã ghi nghiªng dån cÊp: S¬ ®å cña lo¹i buång löa cã ghi nghiªng dån cÊp ®−îc tr×nh bµy trong h×nh vÏ 4.50. ë ®©y nhiªn liÖu chuyÓn ®éng ®−îc lµ do chuyÓn ®éng ®i l¹i cña c¸c thanh ghi. C¸c thanh ghi chuyÓn ®éng vµ thanh ghi cè ®Þnh ®Æt xen kÏ nhau. Khi c¸c thanh ghi chuyÓn ®éng ®−îc chuyÓn ®éng th× cung cÊp nhiªn liÖu cho líp, chang vµ lµm t¬i líp nhiªn liÖu ®ång thêi th¶i tro xØ xuèng phÔu xØ. Lo¹i buång löa ghi nµy dïng cho nhiªn liÖu cã ®é Èm cao vµ chÊt bèc lín. Nh−îc ®iÓm lín nhÊt cña lo¹i ghi nµy lµ ghi chÞu t¸c dông cña nhiÖt ®é cao vµ cã hiÖu suÊt thÊp. 50
4.3.5.3. Lo¹i buång löa ghi cã thanh trang than (hay tÊm cêi löa): Lo¹i buång löa ghi cã thanh trhang (hay tÊm cêi löa) ®−îc biÓu diÔn trong h×nh 4.51. Thanh trang cã chiÒu dµi b»ng chiÒu réng cña ghi. Khi thanh chang ®i tõ tr¸i sang ph¶i sÏ ®Èy nhiªn liÖu tõ phÔu vµo ghi vµ san ph¼ng líp, ®Õn cuèi ghi sÏ ®Èy xØ ra ngoµi xuèng phÔu xØ. Khi ®i ng−îc l¹i víi tèc ®é nhanh h¬n sÏ l¹i chang líp than trªn ghi, ë ®©y thanh chang lµm viÖc theo chu kú. Buång löa cã thanh chang ®−îc thiÕt kÕ cho lß h¬i cã s¶n l−îng ®Õn 12 t/h, ®èt than n©u vµ than ®¸. C¸c chØ tiªu lµm viÖc cña lo¹i buång löa nµy lµ: BQtlv qR = = 900 ÷ 1050 kW/m2 Rgh BQtlv qV = = 290 kW/m3 Vbl q3 = 1 ÷ 2% , q4 = 6 ÷ 8% . 4.3.5.4. Lo¹i buång löa cÊp nhiªn liÖu tõ d−íi lªn: Lo¹i buång löa cÊp nhiªn liÖu tõ d−íi lªn ®−îc miªu t¶ trong h×nh vÏ 4.52. H×nh 4.52. Buång löa cÊp nhiªn liÖu tõ d−íi lªn. a) s¬ ®å nguyªn lý buång löa; b) vÝt t¶i cÊp nhiªn liÖu tõ d−íi lªn. b) Trong buång löa nµy sù ch¸y ®ång thêi cña chÊt bèc vµ cèc trong líp cã t¸c dông t¨ng c−êng sù ch¸y kiÖt nhiªn liÖu. XØ ®−îc th¶i ®i nhê lËt ghi quay ®−îc ®Æt ë hai gãc. Buång löa nµy thuéc lo¹i buång löa ®−îc c¬ khÝ ho¸ ë møc ®é ®¸ng kÓ, nh−ng yªu cÇu nhiªn liÖu ®èt ph¶i cã chÊt l−îng cao. Than cã ®é thiªu kÕt võa ph¶i, cã nhiÒu chÊt bèc, cã ®é tro vµ ®é Èm nhá vµ tro khã ch¶y khi ®èt trong buång löa nµy sÏ ®¹t hiÖu qu¶ cao. 4.3.6. Buång löa ghi xÝch 4.3.6.1. Nguyªn lý lµm viÖc §©y lµ lo¹i buång löa ®−îc c¬ khÝ ho¸ hoµn toµn, cã thÓ dïng cho lß h¬i cã s¶n l−îng tõ 10 ÷ 12 t/h ®Õn 150 t/h. §Æc ®iÓm cña buång löa nµy lµ sù dÞch chuyÓn liªn tôc cña nhiªn liÖu cïng víi ghi. S¬ ®å cña buång löa ghi xÝch ®−îc cho trong h×nh vÏ 4.53 vµ 4.54. 51
Tèc ®é chuyÓn ®éng cña ghi cã thÓ thay ®æi tõ 2 ÷ 30 m/h. Ng−êi ta dïng ghi xÝch kh«ng lät kiÓu vÈy c¸ cã chiÒu dµi b»ng 5500 ÷ 7900 mm vµ réng 1560 ÷ 4500 mm. DiÖn tÝch ho¹t ®éng cña mÆt ch¸y ®¹t ®Õn 7 ÷ 32 m2. H×nh 4.54. S¬ ®å nguyªn lý buång löa ghi xÝch. 1- nÒn ghi; 2- trôc truyÒn ®éng cho ghi (trôc dÉn ë gÇn phÔu than); 3- phÔu than; 4- tÊm ®iÒu chØnh chiÒu dµy líp nhiªn liÖu; 5- tÊm g¹t xØ; 6−phÔu tro xØ;. 4.3.6.2. CÊu t¹o ghi xÝch Ghi xÝch gåm 2 lo¹i: Ghi xÝch thanh vµ ghi xÝch vÈy c¸. 4.3.6.3. Qu¸ tr×nh ch¸y trªn ghi xÝch Qu¸ tr×nh ch¸y trªn ghi xÝch x¶y ra liªn tôc tõ nung nãng, sÊy kh«, tho¸t chÊt bèc, ch¸y chÊt bèc vµ cèc, ch¸y kiÖt ®Õn th¶i xØ. Víi ghi xÝch ng−êi ta cung cÊp giã theo nhu cÇu tõng vïng cña qu¸ tr×nh ch¸y, nh− ®−îc thÓ hiÖn trong h×nh 4.58. H×nh 4.58. BiÓu ®å cung cÊp giã cho buång löa ghi xÝch. §−êng cong 1 ®Æc tr−ng cho l−îng kh«ng khÝ yªu cÇu ®Ó ch¸y nhiªn liÖu däc theo chiÒu dµi ghi. §−êng cong 2 biÓu diÔn l−îng kh«ng khÝ ®−a vµo buång löa kh«ng theo tõng vïng. §−êng 3 lµ l−îng kh«ng khÝ cÊp cho c¸c vïng kh¸c nhau. L−îng kh«ng khÝ cÊp vµo vïng cuèi (vïng xØ) víi sè l−îng lín h¬n sè l−îng cÇn thiÕt ®Ó ®¶m b¶o ch¸y kiÖt xØ vµ lµm m¸t ghi. ViÖc cung cÊp kh«ng khÝ theo tõng vïng gióp hoµn thiÖn qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu ®ång thêi gi¶m ®−îc tæn thÊt q2 do gi¶m l−îng kh«ng khÝ thõa trong buång löa. S¬ ®å ®¬n gi¶n cña qu¸ tr×nh ch¸y líp nhiªn liÖu trªn ghi xÝch cho trong h×nh vÏ 4.59. H×nh 4.59. S¬ ®å ®¬n gi¶n qu¸ tr×nh ch¸y líp nhiªn liÖu trªn ghi xÝch. 1−vïng nhiªn liÖu míi; 2−vïng tho¸t vµ ch¸y chÊt bèc; 52
3−vïng ch¸y cèc; 4−vïng chøa xØ. Qu¸ tr×nh chuÈn bÞ nhiÖt cho nhiªn liÖu ®−îc b¾t ®Çu ngay sau khi nhiªn liÖu r¬i lªn ghi. §−êng O1L t¸ch vïng nhiªn liÖu míi víi vïng tho¸t chÊt bèc. Bªn ph¶i ®−êng O1L lµ mÆt b¾t ®Çu tho¸t chÊt bèc mµ thùc tÕ lµ trïng víi mÆt bèc ch¸y nhiªn liÖu. §−êng O2K lµ giíi h¹n gi÷a vïng tho¸t chÊt bèc vµ vïng ch¸y cèc. Trong vïng O2O3O4O5KO2 x¶y ra qu¸ tr×nh ch¸y cèc, trong ®ã 3a lµ vïng «xy ho¸ vµ 3b lµ vïng hoµn nguyªn. Vïng 4 lµ vïng xØ ë cuèi ghi mµ ë ®©y xØ ®−îc ch¸y kiÖt. Nguån nhiÖt chñ yÕu ®Ó nung nãng vµ bèc ch¸y nhiªn liÖu míi lµ bøc x¹ cña khãi tõ buång löa. Thµnh phÇn cña c¸c khÝ sinh ra ë phÝa trªn líp nhiªn liÖu ch¸y trªn ghi xÝch ®−îc cho trong h×nh vÏ 4.60. H×nh 4.60. Thµnh phÇn cña c¸c khÝ sinh ra ë phÝa trªn líp nhiªn liÖu ch¸y trªn ghi xÝch däc theo ®−êng ®i cña líp nhiªn liÖu. Tõ h×nh vÏ ta thÊy ë phÇn ho¹t ®éng nhÊt cña líp nhiªn liÖu x¶y ra sù khÝ ho¸ nhiªn liÖu vµ sinh ra mét l−îng lín c¸c khÝ ch¸y CO, H2, CH4 cïng víi c¸c s¶n phÈm ch¸y hoµn toµn CO2, §−êng cong thay ®æi hµm l−îng O2 chøng tá r»ng ë ®Çu vµ cuèi ghi xÝch cã d− «xy, cßn ë vïng gi÷a ho¹t ®éng m¹nh nhÊt (ch¸y m·nh liÖt) l¹i kh«ng ®ñ «xy. Cho nªn ®Ó buång löa lµm viÖc mét c¸ch hiÖu qu¶ th× ta ph¶i pha trén tèt dßng c¸c khÝ ch¸y ë phÇn gi÷a ghi víi dßng «xy d− cña phÇn ®Çu vµ cuèi ghi. Muèn vËy ng−êi ta bè trÝ c¸c cuèn lß thÝch hîp ®Ó lµm co bít buång löa ë phÝa trªn ghi vµ chÝnh ®iÒu ®ã lµm t¨ng ®¸ng kÓ tèc ®é khãi vµ thùc hiÖn ®−îc sù pha trén cña chóng. a) b) 53
c) H×nh 4.61. S¬ ®å buång löa ghi xÝch dïng ®Ó ®èt: a- than antraxit, b- than n©u; c- than ®¸. Nh÷ng ®iÒu kiÖn chuÈn bÞ nhiªn liÖu trªn ghi xÝch, ®iÒu kiÖn bèc ch¸y vµ ch¸y nhiªn liÖu, vµ ®iÒu kiÖn ch¸y kiÖt xØ phô thuéc rÊt nhiÒu vµo nh÷ng ®Æc tÝnh c¬ b¶n cña nhiªn liÖu. Ngoµi ra tÝnh chÊt cña m«i tr−êng khãi chøa trong buång löa còng phô thuéc vµo lo¹i nhiªn liÖu ®èt; m«i tr−êng nµy ¶nh h−ëng rÊt nhiÒu ®Õn qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt cña líp nhiªn liÖu ®ang ch¸y víi bÒ mÆt ®èt bè trÝ trong buång löa. V× nh÷ng lý do ®ã mµ cÊu t¹o cña buång löa ghi xÝch ®Ó ®èt nh÷ng nhiªn liÖu kh¸c nhau cã c¸c ®Æc ®iÓm riªng biÖt. H×nh vÏ 4.61a lµ s¬ ®å buång löa ghi xÝch ®Ó ®èt than antraxit. Ta cã thÓ thÊy r»ng buång löa trong h×nh vÏ 4.58a cã cuèn sau dµi vµ ®−îc ®Æt thÊp, do ®ã c¸c khÝ ch¸y sinh ra ë vïng ho¹t ®éng nhÊt cña ghi (vïng ch¸y m¹nh nhÊt) ®−îc h−íng vµo ®o¹n ®Çu cña ghi (phÝa ®Çu ghi) t¹o ®iÒu kiÖn ch¸y nhiªn liÖu míi cÊp vµo. §ång thêi cuèn sau còng bøc x¹ nhiÖt cho xØ ®Ó ®¶m b¶o ch¸y kiÖt xØ ë cuèi ghi. §Ó t¨ng c−êng sù pha trén c¸c khÝ ch¸y trong buång löa ®¶m b¶o cho chóng ch¸y hÕt tr−íc khi bay ra khái buång löa ng−êi ta dïng giã xiÕt cã tèc ®é 50 ÷ 70 m/s. L−îng giã xiÕt b»ng 5 ÷ 10% toµn bé l−îng kh«ng khÝ ®Ó ch¸y. §Ó ch¸y kiÖt xØ (gi¶m tæn thÊt q6 ) ng−êi ta bè trÝ cuèn sau thÊp xuèng vµ bäc g¹ch ®Ó m«i chÊt trong èng kh«ng hÊp thu nhiÖt. Toµn bé nhiÖt do g¹ch hÊp thu sÏ ph¶n x¹ lªn vïng xØ ®ang ch¸y. §ång thêi ®Æt bé phËn gi÷ xØ ë cuèi ghi ®Ó lµm chËm sù chuyÓn ®éng cña xØ vµ do ®ã ch¸y kiÖt xØ tr−íc khi th¶i vµo phÔu xØ. ChÝnh bé gi÷ xØ nµy còng b¶o vÖ cho ghi khái bÞ hë. §Ó tr¸nh sinh ra c¸c côc xØ b¸m ë c¸c t−êng bªn cña buång löa ng−êi ta ®Æt panen lµm l¹nh b»ng n−íc (®Æt s¸t mÆt ghi). Panen nµy nèi vµo hÖ thèng tuÇn hoµn cña lß h¬i. NhiÖt ®é kh«ng khÝ nãng cung cÊp cho ghi xÝch bÞ h¹n chÕ bëi ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña ghi. Khi ®èt than antraxit trªn ghi xÝch nhiÖt ®é kh«ng khÝ nãng cã thÓ ®¹t ®Õn 150 ÷ 200 oC. Khi ®èt nhiªn liÖu cã nhiÒu chÊt bèc, kh«ng khÝ ®−îc sÊy ®Õn 250 ÷ 300 oC. H×nh vÏ 4.61b vµ 4.61c lµ s¬ ®å buång löa ghi xÝch ®Ó ®èt than n©u vµ 54
than ®¸. C¸c ®Æc tÝnh tÝnh to¸n cña buång löa ghi xÝch ®èt than antraxit ®−îc thÓ hiÖn trong b¶ng 4.2. B¶ng 4.2 Nh÷ng ®Æc tÝnh tÝnh to¸n cña buång löa ghi xÝch Than Antraxit Tªn ®¹i l−îng §¬n vÞ Aqd = 3 A =2 qd 1000 ÷ 1200 800 ÷ 900 kW/m2 NhiÖt thÕ mÆt ch¸y qR 290 ÷ 350 230 ÷ 290 3 NhiÖt thÕ thÓ tÝch buång löa qV kW/m HÖ sè kh«ng khÝ thõa α bl – 1,3 1,5 Tæn thÊt nhiÖt q3 % 0 0 Tæn thÊt nhiÖt q4 % 7 14 PhÇn tro lät ghi vµ trong xØ axØ+lät – 0,75 0,7 PhÇn tro bay theo khãi ab – 0,25 0,3 mmH2O 100 100 ¸p suÊt kh«ng khÝ d−íi ghi P® 25 ÷ 150 25 ÷ 150 o NhiÖt ®é kh«ng khÝ nãng tKKN C 4.4. Buång löa phun 4.4.1. Kh¸i niÖm chung Buång löa phun lµ lo¹i thiÕt bÞ buång löa v¹n n¨ng nhÊt, v× trong buång löa phun cã thÓ ®èt bÊt kú lo¹i nhiªn liÖu nµo tõ nhiªn liÖu khÝ, nhiªn liÖu láng ®Õn c¸c lo¹i nhiªn liÖu r¾n. Buång löa phun cã ®Æc ®iÓm kh¸c so víi buång löa ghi lµ ph¶i chuÈn bÞ nhiªn liÖu tr−íc khi phun vµo buång ®èt. Nguyªn lý buång löa phun ®−îc chØ ra trªn h×nh 4.62. Buång löa ghi cã nh÷ng nh−îc ®iÓm nh− sau: ChØ ®èt ®−îc than cã chÊt l−îng vµ cì h¹t thÝch hîp, ghi bÞ d·n në nhiÖt rÊt lín (hay bÞ ch¸y vµ háng ghi), kh«ng thÓ ph©n phèi ®Òu kh«ng khÝ cho ghi, s¶n l−îng cña lß h¬i bÞ h¹n chÕ (tèi ®a 120 t/h), vµ lät nhiÒu than mÞn qua ghi g©y tæn thÊt ch¸y kh«ng hoµn toµn. Trong khi ®ã yªu cÇu cña lß h¬i lµ cã s¶n l−îng lín, hiÖu suÊt cao vµ lµm viÖc tin cËy. Do vËy, buång löa ghi kh«ng tho¶ m·n ®−îc c¸c yªu cÇu trªn. Buång löa phun cã nh÷ng −u ®iÓm nh− sau: S¶n l−îng cña lß h¬i kh«ng bÞ h¹n chÕ, tho¶ m·n mét ch−¬ng tr×nh nhiªn liÖu réng h¬n buång löa ghi, hiÖu suÊt ch¸y cao h¬n buång löa ghi, cã thÓ sÊy kh«ng khÝ ®Õn nhiÖt ®é cao ( 200 ÷ 450 oC), cã ®iÒu kiÖn thuËn lîi cho viÖc tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh vËn hµnh lß h¬i. Do ®ã sau chiÕn tranh thÕ giíi thø nhÊt buång löa phun ®−îc ph¸t triÓn m¹nh mÏ. Nh÷ng lß h¬i cã s¶n l−îng tõ 30 t/h trë lªn dïng buång löa phun lµ thÝch hîp nhÊt. Dïng buång löa phun cã thÓ ®èt nh÷ng nhiªn liÖu kÐm chÊt l−îng vµ nhiªn liÖu cì h¹t nhá thu ®−îc trong qu¸ tr×nh khai th¸c. Tuy nhiªn, buång löa phun cã cÊu t¹o phøc t¹p h¬n, ®Çu t− ®¾t h¬n v× ph¶i cã qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ chuÈn bÞ nhiªn liÖu. Trong khi buång löa ghi chØ yªu cÇu ®Ëp vµ ph©n lo¹i nhiªn liÖu hoÆc hoµn toµn kh«ng cÇn chuÈn bÞ, th× ë buång löa phun khi 55
®èt nhiªn liÖu r¾n ph¶i cã c¶ mét hÖ thèng chuÈn bÞ bé than rÊt cång kÒnh, tèn kÐm c¶ vÒ kinh phÝ, ®iÖn n¨ng vµ c«ng phu. Mét yªu cÇu quan träng ®èi víi buång löa phun hay bÊt kú kiÓu buång löa nµo lµ ®¶m b¶o ch¸y hoµn toµn nhiªn liÖu víi hiÖu suÊt cao vµ hÖ sè kh«ng khÝ thõa nhá nhÊt. Khi ®èt nhiªn liÖu r¾n, ®Ó tr¸nh ®ãng xØ ë pheston vµ bé qu¸ nhiÖt ph¶i gi÷ cho nhiÖt ®é khãi ë chç ra khái buång löa θ b thÊp h¬n nhiÖt ®é ®«ng cøng l¹i cña tro. NhiÖt thÕ thÓ tÝch cho phÐp cña buång löa, qV = BQbl , lµ ®¹i l−îng quan träng dïng ®Ó ®¸nh lv gi¸ ®é kinh tÕ cña qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu trong buång löa phun. §Ó gi¶m gi¸ thµnh cña buång löa ph¶i t¨ng phô t¶i nhiÖt thÓ tÝch cña buång löa ®Õn cùc ®¹i, nh−ng nÕu t¨ng qV qu¸ møc cho phÐp ®èi H×nh 4.62. Nguyªn lý buång löa víi d¹ng nhiªn liÖu ®· cho sÏ dÉn ®Õn t¨ng tæn thÊt q3 vµ q4 vµ do ®ã gi¶m møc ®é kinh tÕ cña phun buång löa. §ång thêi, khi møc ®é ®Æt èng trong buång löa kh«ng ®ñ sÏ lµm t¨ng ®¸ng kÓ nhiÖt ®é trong buång löa vµ do vËy ®ãng xØ c¶ t−êng hë lÉn bÒ mÆt truyÒn nhiÖt trong buång löa. V× vËy gi¸ trÞ qV ®èi víi tõng d¹ng nhiªn liÖu kh«ng ®−îc lín h¬n trÞ sè cùc ®¹i ®−îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm. 56