BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA CÔNG NGHỆ NHIỆT – LẠNH
Th.S - Lê Đình Trung
Th.S - Nguyễn Trần Trọng Tuấn
Th.S – Nguyễn Hữu Thành
Th.S – Lê Thanh Đạt
Nguyễn Khắc Thanh
GIÁO TRÌNH
LÒ HƠI CÔNG NGHIỆP
(DÀNH CHO CAO ĐẲNG)
Tp.HCM, Tháng 08 Năm 2024
(Lưu Hành Nội Bộ)
LỜI NÓI ĐẦU
Nhu cầu về năng lượng trong sản xuất cũng như trong nhu cầu đời sống là rất
lớn và ngày càng tăng, trong đó nhiệt năng là chiếm chủ yếu.
Trong quá trình sản xuất và sử dụng năng lượng dưới dạng nhiệt năng thì việc
sinh hơi và đưa đến hộ tiêu thụ có một vai trò quan trọng.
Đến nay đã có hàng triệu lò hơi ra đời với hàng trăm kiểu dáng và quy mô khác
nhau, có những lò hơi nhỏ mỗi giờ chỉ sản xuất được vài chục lít nước nóng hoặc hơi
bảo hòa hoặc hơi quá nhiệt. Có những lò hơi công suất nhỏ trung bình phục vụ cho
các nhà máy xí nghiệp để hỗ trợ trong việc sản xuất sản phẩm. Có những lò hơi tạo ra
các thông số hơi cao vài trăm độ C, vài trăm bar phục vụ để sản xuất điện năng tương
ứng với tổ máy phát điện vài nghìn MW.
Giáo trình "Lò hơi" là một giáo trình đưa ra các lý thuyết về quá trình cháy và
tính toán các giá trị về lượng không khí và lượng sản phẩm cháy.
Giáo trình đưa ra các cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò hơi dành cho các
nhà máy xí nghiệp giúp Sinh Viên tự đọc có thể hiểu rõ hơn về lò hơi.
Giáo trình Lò hơi công nghiệp gồm có 4 chương
Trong quá trình biên soạn không tránh khỏi những sai sót rất mong sự đóng
góp ý kiến của các đồng nghiệp và đọc giả để giáo trình tái bản hoàn chỉnh hơn.
Mọi ý kiến đóng góp xin gửi về Bộ môn Nhiệt Lạnh Trường Cao Đẳng Kỹ Thuật Cao
Thắng, lầu 4 dãy nhà F.(F4.7)
Nhóm tác giả
i
MỤC LỤC
MỤC LỤC ...................................................................................................................................i
DANH SÁCH HÌNH VẼ .............................................................................................................v
THUẬT NGỮ TIẾNG ANH .......................................................................................................vii
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN LÒ HƠI .........................................................................................1
1.1. Lò hơi ....................................................................................................................................1
1.1.1. Khái niệm về lò hơi ...........................................................................................................1
1.1.2. Nhiệm vụ của lò hơi ...........................................................................................................2
1.1.3. Chức năng và ứng dụng của lò hơi ....................................................................................2
1.1.4. Các thông số kỹ thuật của lò hơi. .......................................................................................2
1.1.4.1. Thông số hơi của lò ....................................................................................................2
1.1.4.2. Sản lượng hơi của lò ...................................................................................................3
1.1.4.3. Hiệu suất của lò ..........................................................................................................3
1.1.4.4. Nhiệt thế thể tích của buồng lửa.................................................................................3
1.1.5. Phân loại lò hơi ..................................................................................................................4
1.1.5.1. Phân loại lò hơi theo công suất ..................................................................................4
1.1.5.2. Phân loại lò hơi theo thông số hơi: .............................................................................4
1.1.5.3. Phân loại lò hơi theo chế độ tuần hoàn của nước .......................................................4
1.1.5.4. Phân loại lò hơi theo cách đốt nhiên liệu ...................................................................4
1.1.5.5. Phân loại lò hơi theo lịch sử phát triển .......................................................................4
1.1.5.6. Phân loại lò hơi theo công dụng .................................................................................4
1.2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của một số lò hơi công nghiệp ..........................................5
1.2.1. Lò hơi ống lò ......................................................................................................................5
1.2.2. Lò hơi ống lửa ....................................................................................................................6
1.2.3. Lò hơi kết hợp ống lò ống lửa............................................................................................9
1.2.4. Lò hơi ống nước .................................................................................................................15
1.2.4.1. Lò hơi ống nước nằm nghiêng ...................................................................................16
1.2.4.2. Lò hơi ống nước đứng ................................................................................................16
1.2.5. Tận dụng nhiệt khói thải lò hơi để hâm nước cấp ............................................................17
1.2.5.1. Lắp bộ hâm (ECO) trên đường thoát khói .................................................................17
1.2.5.2. Lắp bộ hâm (ECO) bên trong lò .................................................................................18
ii
1.2.5.3. Sử dụng bơm cấp nước và đường ống có sẵn, chế độ hâm nước phụ thuộc vào
chế độ đốt và cấp nước lò hơi .................................................................................................18
1.3. Thiết bị lò hơi........................................................................................................................18
1.3.1. Bộ hâm nước ......................................................................................................................18
1.3.2. Bộ sấy không khí ...............................................................................................................20
1.3.2.1. Nhiệm vụ của bộ sấy không khí .................................................................................20
1.3.2.2. Phân loại bộ sấy không khí ........................................................................................20
1.3.3. Bộ quá nhiệt .......................................................................................................................22
1.3.3.1. Nhiệm vụ của bộ quá nhiệt .........................................................................................22
1.3.3.2. Cấu tạo của bộ quá nhiệt ............................................................................................22
1.3.3.3. Phân loại bộ quá nhiệt ................................................................................................23
1.3.3.4. Ưu và nhược điểm của bộ quá nhiệt...........................................................................24
1.3.4. Bộ phận đánh lửa (igniter) .................................................................................................24
1.3.5. Đầu phun (burner) ..............................................................................................................25
1.3.6. Đồng hồ đo nhiệt độ ..........................................................................................................26
1.3.7. Đồng hồ đo áp suất ............................................................................................................26
1.3.8. Đồng hồ đo lưu lượng ........................................................................................................27
1.3.9. Đồng hồ đo mực nước lỏng - ống thủy ..............................................................................27
1.3.10. Thiết bị an toàn ................................................................................................................29
1.3.10.1. Van an toàn...............................................................................................................29
1.3.10.2. Đinh chì ....................................................................................................................30
1.3.10.3. Cửa phòng nổ ...........................................................................................................30
1.3.10.4. Nắp phòng nổ ...........................................................................................................30
1.4.1. Chế độ nước và quá trình sinh cáu cặn trong lò hơi ..........................................................30
1.4.2. Đặc tính của nước cấp cho lò hơi ......................................................................................31
1.4.3. Các phương pháp xử lý nước cho lò hơi ............................................................................33
1.4.3.1. Phương pháp xử lý nước trước khi đưa nước vào lò. .................................................33
1.4.3.2. Phương pháp xử lý nước bên trong lò ........................................................................35
1.4.3.3. Vệ sinh cáu bám trên bề mặt truyền nhiệt. .................................................................36
CHƯƠNG 2: NHIÊN LIỆU VÀ CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHÁY .................................................37
2.1. Nhiên liệu ..............................................................................................................................37
2.1.1. Khái niệm về nhiên liệu ................................................................................................37
iii
2.1.2. Thanh phần hóa học của nhiên liệu ...............................................................................37
2.2. Phân loại nhiên liệu dùng trong lò hơi ..................................................................................44
2.2.2. Than bùn ........................................................................................................................44
2.2.3. Than đá ..........................................................................................................................44
2.2.4. Dầu madzut ...................................................................................................................45
2.2.5. Khí đốt ...........................................................................................................................46
2.3. Cơ sở lý thuyết cháy .............................................................................................................46
2.3.1. Các khái niệm cơ bản ....................................................................................................46
2.3.2. Các đặc điểm của quá trình cháy ...................................................................................47
2.4. Tính toán quá trình cháy nhiên liệu ......................................................................................49
2.4.1. Nhiên liệu rắn, lỏng .......................................................................................................49
2.4.2. Nhiên liệu khí ................................................................................................................50
BÀI TẬP CHƯƠNG 2 .................................................................................................................52
CHƯƠNG 3: TÍNH NHIỆT VÀ HIỆU SUẤT LÒ HOI .............................................................54
3.1. Phương trình cân bằng nhiệt .................................................................................................54
3.1.1. Nhiệt lượng cấp vào lò hơi ............................................................................................54
3.1.2. Nhiệt lượng có ích của lò hơi .......................................................................................56
3.1.3. Tổn thất nhiệt trong lò hơi .............................................................................................56
3.2. Hiệu suất nhiệt lò hơi ...........................................................................................................62
BÀI TẬP CHƯƠNG 3 .................................................................................................................63
CHƯƠNG 4: VẬN HÀNH LÒ HƠI ...........................................................................................64
4.1. Công tác chuẩn bị vận hành lò hơi .......................................................................................64
4.2. Khởi động lò .........................................................................................................................65
4.2.1. Trong quá trình khởi động ............................................................................................65
4.2.2. Trông coi lò hơi hoạt động ............................................................................................66
4.3. Dừng lò hơi ...........................................................................................................................66
4.3.1. Dừng lò bình thường .....................................................................................................66
4.3.2. Dừng lò do sự cố ...........................................................................................................66
4.4. Những việc cần lưu ý khi vận hành. .....................................................................................67
4.5. Sự cố lò hơi – Cách xử lý .....................................................................................................68
4.6. Bảo trì và bảo dưỡng lò hơi ..................................................................................................68
4.6.1 Sửa chữa nhỏ ( tiểu tu) ...................................................................................................69