Thiết kế buồng đốt khí thiên nhiên của lò hơi nhà máy nhiệt điện năng suất 30T hơi/giờ

q5) ® q1= 100- (9,344+ 1,5+ 0+ 1,1)= 88,056%. III- TÝnh l­îng nhiªn liÖu tiªu tèn (B) Theo c«ng thøc vÒ hiÖu suÊt lß h¬i: Trong ®ã: D: S¶n l­îng h¬i cña lß, kg/giê. B: L­îng nhiªn liÖu tiªu hao, m3ktn/h iqn, i'hn: entanpi cña h¬i qu¸ nhiÖt, n­íc cÊp. Ta cã: - Entanpi: cña n­íc cÊp i'hn i'hn= Cp. tnn Víi Cp- tû nhiÖt ®é cña n­íc cÊp, CP = 4,18 kg/ kg ®é tnc - nhiÖt ®é n­íc cÊp, tnc = 250C Do ®ã: i'n = 4,18 . 25 = 104,5 KJ/kg. - Entanpi cña h¬i qu¸ nhiÖt iqn. H¬i qu¸ nhiÖt cã P = 40 ¸pt«m¸t » 4 MPa. t = 4400C. Tõ ®ã ta t×m ®­îc: [I - 7]. iqn = 3360, KJ/kg h¬i n­íc. Ta cã: Víi : h = 88,056% Thay sè vµo ta ®­îc Tõ sè liÖu ®Çu vµo, vßi phun khÝ thiªn nhiªn cã n¨ng suÊt 1500¸2000 m3/h, ta cã sè vßi phun lµ n víi: VËy sè vßi phun khÝ víi n¨ng suÊt vßi lµ 1500¸200 m3/giê ta chän lµ 2 vßi phun. IV- ThÓ tÝch buång löa Tõ c«ng thøc tÝnh nhiÖt thÕ thÓ tÝch buång löa Trong ®ã: Vbl- thÓ tÝch buång löa, m3 QV- nhiÖt thÓ tÝch buång löa, qv = 290.103 w/m3. Suy ra * Chän kÝch th­íc lß h¬i: LÊy diÖn tÝch mÆt c¾t ngang cña lß h¬i lµ h×nh vu«ng c¹nh lµ a= 4m ta cã: Vbl= a2.h Víi h: chiÒu cao cña lß, m Do ®ã: VËy chiÒu cao cña lß lµ 6,639m. V× lß cã hai vßi phun nÕu ta bè trÝ ë mÆt tr­íc cña lß mét vßi phun vµ mét vßi phun ë mÆt ®èi diÖn. Khi bè trÝ vßi phun cho lß ®èt cÇn chó ý kh«ng cho ngän löa tiÕp xóc víi t­êng buång lß lµm háng t­êng vµ èng dÉn n­íc d­íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao. PhÇn III TÝnh to¸n bøc x¹ nhiÖt trong buång löa I. Nh÷ng ®Þnh luËt c¬ b¶n vÒ truyÒn nhiÖt Trong c«ng nghiÖp ®Æc biÖt lµ c«ng nghiÖp ho¸ häc, nhiÒu qu¸ tr×nh cÇn ®­îc tiÕn hµnh ë ®iÒu kiÖn nhiÖt ®é x¸c ®Þnh th× tèc ®é cña qu¸ tr×nh vµ chÊt l­îng cña s¶n phÈm míi ®­îc ®¶m b¶o. §Ó thùc hiÖn ®iÒu kiÖn ®ã, ng­êi tat ph¶i cÊp nhiÖt hoÆc bít nhiÖt cña qu¸ tr×nh ra. NhiÖt l­îng bao giê còng truyÒn tõ vËt cã nhiÖt ®é cao ®Õn vËt cã nhiÖt ®é thÊp. NhiÖt ®­îc truyÒn tõ vËt nµy ®Õn vËt kh¸c theo c¸c ph­¬ng thøc sau: [VII -178]. - DÉn nhiÖt: lµ qu¸ tr×nh truyÒn nhiÖt tõ phÇn tõ nµy ®Õn phÇn tö kh¸c cña vËt chÊt khi chóng tiÕp xóc trùc tiÕp víi nhau th­êng th× qu¸ tr×nh nµy chØ x¶y ra trong vËt thÓ r¾n. DÉn nhiÖt còng x¶y ra trong m«i tr­êng khÝ vµ láng nÕu chÊt khÝ vµ láng ë tr¹ng th¸i ®øng yªn hay chuyÓn ®éng dßng. - NhiÖt ®èi l­u: lµ hiÖn t­îng truyÒn nhiÖt do c¸c ph©n tö chÊt láng hoÆc khÝ ®æi chç cho nhau. HiÖn t­îng nµy x¶y ra lµ do chóng cã nhiÖt ®é kh¸c nhau g©y nªn khèi l­îng riªng kh¸c nhau hoÆc do t¸c dông c¬ häc nh­ b¬m, khuÊy... - NhiÖt bøc x¹: lµ qu¸ tr×nh truyÒn nhiÖt b»ng d¹ng sãng ®iÖn tõ, nghÜa lµ nhiÖt n¨ng biÕn thµnh tia bøc x¹ råi truyÒn ®i, khi gÆp mét vËt thÓ nµo ®ã th× mét phÇn n¨ng l­îng bøc x¹ ®ã bÞ hÊp thô sÏ biÕn thµnh nhiÖt n¨ng, mét phÇn ph¶n chiÕu l¹i vµ mét phÇn ®i xuyªn qua vËt thÓ. 1. DÉn nhiÖt. Gradien nhiÖt ®é lµ møc ®é biÕn thiªn nhiÖt ®é ë mét ®iÓm cho tr­íc cña vËt thÓ, vÒ trÞ sè b»ng ®é biÕn thiªn nhiÖt ®é trªn mét ®¬n vÞ chiÒu dµi theo ph­¬ng ph¸p tuyÕn cña mÆt ®¼ng nhiÖt. C«ng thøc: = gradt [VII - 179] §Þnh luËt dÉn nhÖit Phuriª: Mét nguyªn tè nhiÖt l­îng dQ dÉn qua mét ®¬n vÞ bÒ mÆt dF trong 1 ®¬n vÞ thêi gian dt th× tØ lÖ víi gradt, víi bÒ mÆt dF vµ thêi gian dt. J [VII - 179] Trong ®ã: Q: nhiÖt l­îng dÉn ®i vµo trong vËt thÓ, J l: hÖ sè tØ lÖ cßn gäi lµ hÖ sè dÉn nhiÖt, W/m ®é. n: Kho¶ng c¸ch, m F: bÒ mÆt vu«ng gãc víi ph­¬ng dÉn nhiÖt, m2. t: thêi gian, gi©y. DÊu "-" cña ph­¬ng tr×nh chøng tá dßng nhiÖt biÕn ®æi theo chiÒu gi¶m nhiÖt ®é. BiÕn ®æi ph­¬ng tr×nh trªn ta ®­îc thø nguyªn cña ®é dÉn nhiÖt. VËy ®é dÉn nhiÖt lµ l­îng nhÖit (J) dÉn qua 1m2 bÒ mÆt vu«ng gãc víi ph­¬ng dÉn nhiÖt trong ®¬n vÞ thêi gian lµ 1 gi©y khi chªnh lÖch nhiÖt ®é trªn mét ®¬n vÞ 1m chiÒu dµi theo ph­¬ng ph¸p tuyÕn víi bÒ mÆt ®¼ng nhiÖt lµ 10C. §é dÉn nhiÖt biÓu thÞ kh¶ n¨ng dÉn nhiÖt nªn nã ®Æc tr­ng cho tÝnh chÊt vËt lý cña vËt chÊt. 2. NhiÖt ®èi l­u. NhiÖt ®èi l­u chØ x¶y ra trong m«i tr­êng láng hay khÝ. Cßn qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt gi÷a c¸c bÒ mÆt vËt thÓ r¾n víi m«i tr­êng xung quanh (láng, khÝ, h¬i) lµ qu¸ tr×nh cÊp nhiÖt. §Ó ®¬n gi¶n h¬n cho viÖc tÝnh to¸n ng­êi ta dùa vµo ®Þnh luËt cÊp nhiÖt Niut¬n. L­îng nhiÖt ®é dQ do mét nguyªn tè bÒ mÆt dF cña vËt thÓ cã nhiÖt ®é tvt cÊp cho m«i tr­êng xung quanh trong kho¶ng thêi gian dt, tû lÖ víi hiÖu sè nhiÖt ®é gi÷a vËt thÓ vµ m«i tr­êng víi diÖn tÝch bÒ mÆt trao ®æi nhiÖt dF , thêi gian dt. dQ = a (tVT - tmt).dF. dt, J[VII-188] Trong ®ã: tVT: nhiÖt ®é cña vËt thÓ, 0C tmt: nhiÖt ®é cña m«i tr­êng, 0C a: hÖ sè tû lÖ, gäi lµ hÖ sè cÊp nhiÖt NÕu qu¸ tr×nh æn ®Þnh th× ph­¬ng tr×nh trªn cã thÓ viÕt d­íi d¹ng Q =a(tVT - tmt). F, W Khi F = 1m2; t = 1s; (tVT - tmt) = 10C th× Q = a VËy hÖ sè cÊp nhiÖt a lµ l­îng nhiÖt do mét ®¬n vÞ bÒ mÆt cña tõng cÊp cho m«i tr­êng xung quanh (hay ng­îc l¹i, nhËn tõ m«i tr­êng xung quanh) trong kho¶ng thêi gian 1 gi©y khi hiÖu sè nhiÖt ®é gi÷a t­êng vµ m«i tr­êng (hay ng­îc l¹i) lµ 1 ®é. Tõ ®©y ta cã thø nguyªn cña a lµ: HÖ sè cÊp nhiÖt a phô thuéc vµo + Lo¹i chÊt t¶i nhiÖt (khÝ, láng, h¬i) + ChÕ ®é chuyÓn ®æi vµ tèc ®é cña chÊt t¶i nhiÖt (dßng hay xo¸y) + TÝnh chÊt vËt lý cña chÊt t¶i nhiÖt (®é nhít, ®é dÉn nhiÖt, khèi l­îng riªng, ¸p suÊt…) + KÝch th­íc h×nh d¹ng, vÞ trÝ vµ tr¹ng th¸i cña bÒ m¹t trao ®æi nhiÖt… Bëi vËy, hÖ sè cÊp nhiÖt a ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm th«ng qua c¸c ph­¬ng tr×nh chuÈn sè ®ång d¹ng 3. NhiÖt bøc x¹ Trao ®æi nhiÖt b»ng bøc x¹ lµ mét d¹ng trao ®æi c¬ b¶n mµ kh«ng cÇn cã sù tiÕp xóc trùc tiÕp (nh­ ®èi l­u, dÉn nhiÖt) gi÷a c¸c vËt tham gia trao ®æi nhiÖt vµ cã ý nghÜa rÊt lín trong kü thuËt, ®Æc biÖt trong kü thuËt nhiÖt ®é cao. TÊt c¶ c¸c vËt thÓ cã nhiÖt ®é cao h¬n 00C ®Òu cã thÓ ph¸t ra tia n¨ng l­îng d­íi d¹ng tia bøc x¹ vµ lan truyÒn ra kh«ng gian xung quanh vËt thÓ. C¸c tia bøc x¹ nµy ph¸t ra m«i tr­êng xung quanh gÆp mét vËt thÓ kh¸c nã cã thÓ hÊp thô hoµn toµn hay mét phÇn ®Ó biÕn trë l¹i thµnh nhiÖt n¨ng. §ã lµ qu¸ tr×nh chuyÓn nhiÖt l­îng b»ng bøc x¹. Tæng qu¸t ta xÐt mét dßng nhiÖt bøc x¹ n¨ng l­îng Q ®Ëp vµo bÒ mÆt mét vËt thÓ th× n¨ng l­îng sÏ chia lµm 3 phÇn. + Mét phÇn n¨ng l­îng QA ®­îc vËt thÓ hÊp thô biÕn ®æi thµnh nhiÖt n¨ng. + Mét phÇn n¨ng l­îng QR bÞ ph¶n x¹ l¹i + Mét phÇn n¨ng l­îng QD xuyªn qua vËt thÓ Theo ®Þnh luËt b¶o toµn n¨ng l­îng ta cã: Q = QA + QR + QD [VII-212] Hay Ta kÝ hiÖu: = A- hÖ sè (kh¶ n¨ng) hÊp thô cña vËt thÓ. = R- hÖ sè (kh¶ n¨ng) ph¶n x¹ cña vËt thÓ. = D- kh¶ n¨ng khóc x¹ (xuyªn qua cña vËt thÓ). NÕu vËt cã A=1 (R= D= 0): tøc lµ bøc x¹ ®­îc hÊp thô hoµn toµn, gäi lµ vËt thÓ ®en tuyÖt ®èi. NÕu vËt cã D= 1 (R = A = 0): tia bøc x¹ ®­îc ph¶n x¹ hoµn toµn, gäi lµ vËt tr¾ng tuyÖt ®èi Trong thùc tÕ, vËt kh«ng cã tÝnh tuyÖt ®èi mµ chØ cã thÓ hÊp thô mét phÇn tia nhiÖt víi b­íc sãng bÊt kú ®­îc gäi lµ vËt thÓ x¸m a. §Þnh luËt Stephan-Bolzmana Ph¸t biÓu ®Þnh luËt: kh¶ n¨ng bøc x¹ cña vËt ®en tuyÖt ®èi tû lÖ bËc 4 víi nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña bÒ mÆt vËt thÓ W/m2 [VII-214] Trong ®ã K0: h»ng sè bøc x¹ cña vËt ®en tuyÖt ®èi K0 = 5,76.10-8, (W/m2.0K) Trong tÝnh to¸n kü thuËt c«ng thøc trªn viÕt d­íi d¹ng: Víi C: hÖ sè bøc x¹ cña vËt ®en tuyÖt ®èi. C0= K0. 108=5,67.10-8.108 = 5,67, w/m2 0K4 B»ng thùc nghiÖm c¸c nhµ nghiªn cøu ®­a ra ®Þnh luËt bøc x¹ cho vËt x¸m nh­ sau: Víi C: hÖ sè bøc x¹ x¸m. Kh¶ n¨ng bøc x¹ t­¬ng ®èi hay gäi lµ ®é ®en cña vËt thÓ: b. §Þnh luËt Kiªchoff Ph¸t biÓu ®Þnh luËt: tû sè gi÷a kh¶ n¨ng bøc x¹ vµ kh¶ n¨ng hÊp thô n¨ng l­îng cña vËt x¸m chØ phô thuéc vµo nhiÖt ®é vµ lu«n b»ng kh¶ n¨ng bøc x¹ cña vËt ®en tuyÖt ®èi ë cïng mét nhiÖt ®é. . Kh¶ n¨ng bøc x¹ cña vËt thÓ bÊt kú: Trong ®ã: C= A.C0: lµ hÖ sè bøc x¹ cña chÊt x¸m phô thuéc vµo tÝnh chÊt vËt thÓ vµ ®­îc x¸c ®Þnh b»ng thùc nghiÖm: MÆt kh¸c ta cã: Mµ: C= C0. A, nªn: A= e: nghÜa lµ ®èi víi 1 vËt thÓ kh¶ n¨ng hÊp thô chÝnh b»ng ®é ®en. c. Bøc x¹ gi÷a hai vËt ph¼ng ®Æt song song nhau: Trong ®ã: T1, T2: nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña mÆt ph¼ng 1 vµ mÆt ph¼ng 2, 0K. Q1-2: l­îng nhiÖt truyÒn bøc x¹ cña 1 m2 bÒ mÆt vËt 1 cho vËt 2. C1, C2, C0: hÖ sè bøc x¹ cña mÆt ph¼ng 1,2 vµ ®en tuyÖt ®èi, w/m2. (0K)4 d. Bøc x¹ gi÷a 2 vËt thÓ bao trïm nhau: Trong ®ã: F1: lµ bÒ mÆt bÞ bao bäc, m2 F2: bÒ mÆt vËt bao bäc, m2 e. Bøc x¹ gi÷a 2 vËt thÓ bÊt kú trong kh«ng gian: Trong ®ã: j1-2 hÖ sè gãc trung b×nh ®­îc x¸c ®Þnh theo c«ng thøc Víi: F1, F2: bÒ mÆt bøc x¹ cña vËt thÓ, m2 j1, j2: gãc t¹o bëi h­íng cña tia bøc x¹ vµ ph¸p tuyÕn cña bÒ mÆt bøc x¹. r: kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c vËt thÓ f. Bøc x¹ cña c¸c chÊt khÝ Kh¸c h¼n víi vËt thÓ r¾n vµ láng, phÇn lín c¸c chÊt khÝ lµ chÊt trong suèt ®èi víi c¸c tia nhiÖt (c¸c chÊt khÝ mét nguyªn tö, hai nguyªn tö), cßn c¸c chÊt khÝ kh¸c nh­ CO2, H2O, NH3,… cã tÝnh chÊt bøc x¹ vµ hÊp thô c¸c tia nhiÖt. Tuy nhiªn chóng chØ bøc x¹ vµ hÊp thô ®èi víi tÊt c¶ c¸c tia bøc x¹ b­íc sãng trong mét kho¶ng x¸c ®Þnh, tøc lµ mét vïng quang phæ nhÊt ®Þnh. HiÖn t­îng bøc x¹ vµ hÊp thô kh«ng chØ x¶y ra trªn bÒ mÆt c¸c líp khÝ mµ cßn trong toµn bé thÓ tÝch khÝ. Do ®ã qu¸ tr×nh bøc x¹ cña chÊt khÝ phô thuéc vµo chiÒu dµy líp khÝ vµ thµnh phÇn khÝ bøc x¹ trong hçn hîp khÝ. N¨ng l­îng bøc x¹ cña chÊt khÝ: Trong ®ã: eK: ®é ®en cña khÝ. T: nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña khÝ, 0K Trong thùc tÕ ng­êi ta rÊt chó ý ®Õn bøc x¹ cña khÝ CO2 vµ h¬i n­íc, lµ s¶n phÈm cã trong khÝ lß. §©y lµ trao ®æi nhiÖt bøc x¹ gi÷a khÝ vµ t­êng lß cã khÝ thæi qua. L­îng nhiÖt bøc x¹ tõ khÝ ®Õn t­êng lß Trong ®ã: Q: l­îng nhiÖt bøc x¹ tõ khÝ ®Õn t­êng lß : ®é ®en cña t­êng lß e1: ®é ®em cña vËt liÖu lµm lß ek = : kh¶ n¨ng hÊp thô cña khÝ ë nhiÖt ®é cña t­êng lß ®é ®en cña khÝ ë nhiÖt ®é lµm viÖc, tK. : kh¶ n¨ng hÊp thô cña khÝ ë nhiÖt ®é t­êng lß T1, T2: nhiÖt ®é tuyÖt ®èi cña khÝ vµ t­êng lß, 0K II. TÝnh to¸n bøc x¹ nhiÖt trong buång löa 1. TÝnh trao ®æi nhiÖt trong lß h¬i. Trong buång löa cã chøa nhiÒu vËt liÖu nh­: dµn èng b»ng kim lo¹i, ngän löa, tro bôi, … trong thùc tÕ, dµn èng vµ ngän löa kh«ng ph¶i lµ nh÷ng vËt ®en tuyÖt ®èi, nghÜa lµ qu¸ tr×nh trao ®æi nhiÖt b»ng bøc x¹ gi÷a ngän löa, t­êng b¶o «n vµ dµn èng x¶y ra d­íi d¹ng võa cã hÊp thô, võa cã xuyªn qua vµ ph¶n x¹. Do ngän löa lµ m«i tr­êng thÓ khÝ nªn chñ yÕu chØ cã hÊp thô vµ bøc x¹. T­êng b¶o «n do lµ vËt r¾n nªn coi nh­ kh«ng cho bøc x¹ qua, chØ cã ph¶n x¹ vµ hÊp thô. Do ®ã ®Ó tÝnh ®­îc bøc x¹ nhiÖt cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®é ®en cña buång löa theo c«ng thøc. [I- 172] Trong ®ã: §é ®en cña dµn èng b»ng 0,82 Y- ®é ®Æt èng cña t­êng, Y= 0,92. x- hÖ sè bÈn cña dµn èng, x= 0,6. anl- ®é ®en cña ngän èng, Víi: : ®é ®en cña CO2 vµ H2O :®é ®iÒu chØnh khi bøc x¹ hçn hîp CO2 vµ H2O, b: hÖ sè ®iÒu chØnh ®Ó x¸c ®Þnh ®é ®en cña h¬i n­íc. a. BÒ dµy h÷u hiÖu cña líp khi bøc x¹ ®èi víi buång löa. Ta cã c«ng thøc: , m [I- 175] Trong ®ã: Vbl- thÓ tÝch buång löa, Vbl=106,239 m3 Ft: diÖn tÝch t­êng giíi h¹n cña buång löa, m2 Theo tÝnh to¸n ë phÇn trªn ta cã kÝch th­íc buång löa lµ: dµi 4m, réng 4m, cao 6,630m. Do ®ã: Ft = 4.4. 6,539 + 2. 4. 4 = 138,224, m2 Thay vµo c«ng thøc trªn ta cã bÒ dµy h÷u hiÖu cña líp khÝ bøc x¹ ®èi víi buång löa lµ: ,m ¸p suÊt chung cña khãi lµ 1at, mµ thµnh phÇn cña CO2 vµ H2O trong khÝ lß lµ: % CO2 = 9,29% % H2O = 19,05% Suy ra ¸p suÊt riªng phÇn cña CO2 vµ H2O trong khãi lß = 0,0929 at = 0,1905 at Do ®ã: S. = 2,767. 0,0929 = 25,65 at.cm S.= 2,767. 0,1905 = 52,59 at.cm b. NhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt NÕu ®èt ch¸y nhiªn liÖu mµ toµn bé l­îng nhiÖt to¶ ra chØ dïng ®Ó nung nãng s¶n phÈm ch¸y, tøc lµ kh«ng cã mÊt m¸t nhiÖt ra m«i tr­êng bªn ngoµi vµ kh«ng cã sù hÊp thô nhiÖt cña dµn èng th× nhiÖt ®é lóc bÊy giê cña khÝ lµ nhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt. Ta cã: Trong ®ã: CK: tû lÖ nhiÖt trung b×nh cña khãi lß, KJ/m3Ktn CK = 1,7878, KJ/m3Ktn Vt: thÓ tÝch khãi th¶i, Vk = 10,9932 m3tc/m3Ktn : l­îng nhiÖt sinh ra trong buång löa 35202,08 KJ/m3Ktn : nhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt, 0C c. NhiÖt ®é trung b×nh cña ngän löa Trong buång löa, nhiÖt ®é kh«ng ®ång ®Òu, nhiÖt ®é cao nhÊt lµ nhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt cßn nhiÖt ®é khãi lß ra khái buång löa lµ nhiÖt ®é thÊp nhÊt. Do ®ã ®Ó tÝnh truyÒn nhiÖt b»ng bøc x¹ ta ph¶i tÝnh nhiÖt ®é trung b×nh Gäi Ta lµ nhiÖt ®é ch¸y lý thuyÕt Ta = + 273 = 1791,112 + 273 = 2064,112 0K lµ nhiÖt ®é khãi th¶i ra khi ®i ra khái buång löa, 0K. VËy nhiÖt ®é trung b×nh cña ngän löa lµ: d. X¸c ®Þnh ®é ®en cña CO2 vµ H2O Tõ ®å thÞ [VII-218], x¸c ®Þnh ®é ®en cña CO2 vµ H2O t¹i nhiÖt ®é Ttb = 1713,839 0K ta cã: th× = 0,0975 th× = 0,18 Còng tõ ® thÞ [VII - 219] ta x¸c ®Þnh ®­îc hÖ sè ®iÒu chØnh b, tõ ®ã x¸c ®Þnh ®­îc ®é ®en cña h¬i n­íc t¹i S. = 0,5259 at.m th× b = 1,09. VËy ®é ®en cña ngän löa. = 0,0975 + 1,09 . 0,18 = 0,2987 e. TÝnh ®é ®en cña buång löa. [I -172] = 0,344 2. TÝnh trao ®æi nhiÖt trong buång löa lß h¬i. NhiÖm vô tÝnh trao ®æi nhiÖt trong buång löa lµ x¸c ®Þnh sè l­îng nhiÖt hÊp thô ®­îc cña buång löa, hay nãi c¸ch kh¸c lµ x¸c ®Þnh nhiÖt ®é khãi ra khái buång löa hoÆc bÒ mÆt ®èt bøc x¹. §ã lµ mét nhiÖm vô phøc t¹p do tr­êng nhiÖt ®é trong buång löa rÊt kh«ng ®ång ®Òu vµ l­îng nhiÖt hÊp thô ®­îc b»ng bøc x¹ lµ mét hµm sè cña rÊt nhiÒu biÕn sè. D­íi ®©y lµ ph­¬ng ph¸p phèi hîp gi÷a c¸c kÕt qu¶ nghiªn cøu ®­îc b»ng gi¶i tÝch vµ b»ng thùc nghiÖm. Ph­¬ng ph¸p nµy ®· dïng lý thuyÕt ®ång d¹ng ®Ó ph©n tÝch c¸c qu¸ tr×nh trong buång löa. Tæng l­îng nhiÖt hÊp thô b»ng bøc x¹ trong buång löa. , W [I - 178] Trong ®ã: j - hÖ sè gi÷ nhiÖt, j = 1 bt - l­îng nhiªn liÖu tiªu tèn theo tÝnh to¸n, m3/s m3/s QS - L­îng nhiÖt sinh ra trong buång löa. QS = VK . CK . Ta, KJ/m3 Ktn. - L­îng nhiÖt cña khãi khi ra khái buång löa. = Vk . CK. T”bl, KJ/m3Ktn Víi: CK = 1,7878 KJ/m3Ktn = tû nhiÖt khãi lß VK = 10,9932, m3tc/m3Ktn = thÓ tÝch khãi lß. VËy Tbl - nhiÖt ®é khãi ra khái buång löa, T”bl =11500C. Qbx = j. bt.VK. CK (Ta - T”bl) = j. bt.VK. CK Ta MÆt kh¸c theo ®Þnh luËt - Bonz¬man cã thÓ viÕt. Do ®ã ta cã: (1) Ký hiÖu c¸c trÞ sè b»ng c¸c ®¹i l­îng kh«ng thø nguyªn so víi nhiÖt ®é ch¸y lý t­ëng vµ ®Æt. [I-178] Trong ®ã: : bÒ mÆt hÊp thô bøc x¹, m2 x: hÖ sè bÈn cña dµn èng, x = 0,6 K0: hÖ sè bøc x¹ cña vËt ®en tuyÖt ®èi K0 = 5,672.10-8, w/m2.K4 Ttb, Tt: nhiÖt ®é trung b×nh cña ngän löa vµ cña t­êng Khi ®ã nhiÖt ®é trung b×nh cña ngän löa (trong buång löa) ®­îc x¸c ®Þnh theo quan h víi mét trÞ sè nhiÖt ®é ®· biÕt nµo ®ã, th­êng lµ nhiÖt ®é khÝ ra khái buång löa. GL.Poliac vµ X.N.Sorin ®· tr×nh bµy quan hÖ nµy vµ lËp tr×nh ph­¬ng tr×nh tiªu chuÈn sau: [I - 179] Ttb = mTa. 4n Trong ®ã: m, n lµ nh÷ng hÖ sè Thay trÞ sè r, c¸c ®¹i l­îng kh«ng thø nguyªn vµ nhiÖt ®é trung b×nh cña ngän löa trong buång löa vµo ph­¬ng tr×nh (1) ta cã: Ta cã: Thay vµo ph­¬ng tr×nh trªn ta ®­îc: , (2), [I - 179] Trong ®ã: gäi lµ tiªu chuÈn Bolzman Ph­¬ng tr×nh (2) do G.L.Poliac nªu ra lµ mét ph­¬ng tr×nh bËc 4n, hiÖn nay kh«ng gi¶i ®­îc b»ng ph­¬ng ph¸p ®¹i sè th«ng th­êng, v× vËy ng­êi ta ph¶i dïng thùc nghiÖm ®Ó gi¶i ®­îc nã. Tõ thÝ nghiÖm ta thÊy: + m rÊt Ýt phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn ch¸y vµ truyÒn nhiÖt trong buång löa, coi m = 1. + n phô thuéc vµo vÞ trÝ t­¬ng ®èi cña ®iÓm cã nhiÖt ®é cùc ®¹i trong buång löa. Tõ ®ã A.M.Guavits lËp ®­îc quan hÖ b»ng thùc nghiÖm [I - 179] Trong ®ã: M: hÖ sè ®­îc x¸c ®Þnh tuú thuéc vµo vÞ trÝ t­¬ng ®èi cña ®iÓm cã nhiÖt ®é cùc ®¹i X. + ®èi víi nhiªn liÖu khÝ vµ mazut: M = 0,52 - 0,3.X + ®èi víi buång löa phun cã vßi ®Æt ngang: Víi: H: chiÒu cao toµn bé cña buång löa , m H = 6,639 m hvp: chiÒu cao cña vÞ trÝ ®Æt vßi phun, m Chän hvp = 2m. Do ®ã Nªn M = 0,52 - 0,3. 0,301 = 0,4297 Mµ Do ®ã: Gi¶i ph­¬ng tr×nh nµy ta ®­îc: B0 = 0,318 PhÇn IV. HÖ thèng qu¹t, èng khãi Trong s¬ ®å cÊu t¹o nåi h¬i cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn cã sö dông 2 lo¹i qu¹t: qu¹t ®Èy kh«ng khÝ vµ qu¹t hót khãi lß. Qu¹t ®Èy kh«ng khÝ cã thÓ ®Æt ®éc lËp hay ®Æt tõng nhãm. Kh«ng khÝ vËn chuyÓn tõ qu¹t giã tíi buång ®èt cña nåi h¬i theo c¸c èng dÉn kh«ng khÝ. Th­êng ng­êi ta dïng qu¹t ly t©m cã bé phËn nèi mét chiÒu vµ cã c¸c c¸nh nghiªng vÒ phÝa trªn ®Ó lµm qu¹t ®Èy kh«ng khÝ. Gièng nh­ qu¹t ®Èy, qu¹t hót khãi lß còng cã thÓ ®Æt ®éc lËp hoÆc ®Æt theo tõng nhãm. C¸c qu¹t hót khãi lß ®­îc nèi liÒn víi ®­êng dÉn khÝ lß ë tr­íc èng khãi víi môc ®Ých lµm gi¶m chiÒu cao cña èng khãi. Khi chän qu¹t th× ng­êi ta c¨n cø vµo l­u l­îng cña qu¹t vµ ¸p suÊt d­ do qu¹t t¹o ra. Trong qu¸ tr×nh lµm ®Ò tµi nµy, viÖc tÝnh to¸n trë lùc cña c¶ hÖ thèng rÊt phøc t¹p bëi v× khi ®ã ph¶i biÕt ®­îc diÖn tÝch cña tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ truyÒn nhiÖt nh­: bé qu¸ nhiÖt, bé h©m n­íc nãng, bè h©m nãng kh«ng khÝ cÊp I vµ cÊp II. Ngoµi ra cÇn ph¶i biÕt kÝch th­íc cña bé phËn ®u«i lß h¬i. Do ®ã ta chØ ®Æt vÊn ®Ò chän qu¹t trªn c¬ së l­u l­îng, cßn ¸p suÊt d­ ®­îc chän trªn c¬ së lµ ¸p suÊt d­ tèi ®a mµ qu¹t cã thÓ ®¹t ®­îc theo tiªu chuÈn quèc gia. I. Chän qu¹t ®Èy kh«ng khÝ. Nh­ tÝnh to¸n phÇn tr­íc ®Ó ®èt 1m3 khÝ tù nhiªn cÇn l­îng kh«ng khÝ thùc tÕ lµ: VKK = 9,823, m3tcKK/m3tcKtn Vµ l­îng nhiªn liÖu cÇn ®èt trong 1 giê lµ: B = 3150,733, m3Ktn/giê Do ®ã l­îng kh«ng khÝ cÇn qu¹t vµo trong 1 giê lµ: Q = 9m823. 3150,733 = 30949,65, m3/h = 8,597, m3/s Theo tµi liÖu [XIV-95] L­u l­îng cùc ®¹i cña qu¹t lµ: 1500 m3/h Tèc ®é vßng quay: n = 1400 vßng/phót HiÖu suÊt qu¹t: h = 0,5 ¸p suÊt d­: 170mmH2O Do vËy ta ph¶i sö dông 2 qu¹t kh«ng khÝ l¾p song song ®Ó tho¶ m·n l­u l­îng trªn, ngoµi ra cã 1 qu¹t ®Ó dù tr÷. C«ng suÊt cña 1 ®éng c¬: , KW [IX-81] Trong ®ã: Q: l­u l­îng kh«ng khÝ, m3/s Dp: ¸p suÊt d­, N/m2 Thay sè ta cã: , KW Vµ hai qu¹t kh«ng khÝ nµy tiªu tèn mét n¨ng l­îng ®iÖn 28,296. 2 = 56,592, KW II. Chän qu¹t hót khãi lß Nh­ tÝnh to¸n ë phÇn tr­íc th× thÓ tÝch khãi lß thùc tÕ lµ: Vk =10,9932, m3tK/m3khÝ thiªn nhiªn ® Q = 10,9932. 3150,733 = 34636,638, m3/h = 9,621, m3/s Tra tµi liÖu ta cã: [XIV-95] L­u l­îng cùc ®¹i cña qu¹t lµ: 1400 m3/h Tèc ®é vßng quay: n = 1400 vßng/phót HiÖu suÊt qu¹t: h = 0,5 ¸p suÊt d­: 170mmH2O Do ®ã ®Ó ®¶m b¶o l­u l­îng trªn cÇn ph¶i ®Æt 2 qu¹t song song vµ ngoµi ra cã 1 qu¹t ®Ó dù tr÷. Khi ®ã c«ng suÊt cña 1 qu¹t , KW Vµ 2 qu¹t hót khãi lß l¾p song song tiªu tèn mét n¨ng l­îng ®iÖn lµ: 31,67. 2 = 63,34, KW III. KÝch th­íc èng khãi 1. TiÕt diÖn èng khãi TiÕt diÖn èng khãi quyÕt ®Þnh tèc ®é khãi th¶i, diÖn tÝch tiÕt diÖn cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc; , m2 [[X-185]] Trong dã: VKT: l­u l­îng thÓ tÝch khãi th¶i qua èng, m3/s n: sè lß h¬i dïng chung 1 èng khãi, n = 1 Bt: l­îng nhiªn liÖu dïng cho mçi lß trong 1 giê, m3/h Bt =3150,733, m3/h Vt: l­îng khãi th¶i ra khi ®èt 1 kg nhiªn liÖu Vt = 10,9932 m3tc/m3Ktn t2: nhiÖt ®é khãi th¶i ra m«i tr­êng, 0C t2 = 1700C w2: tèc ®é khãi ra khái èng, chän w2 = 6m/s Thay sè vµo ta ®­îc: , m2 NÕu dïng èng khãi b»ng thÐp, ®­êng kÝnh èng kh«ng thay ®æi, b»ng ®­êng kÝnh ë miÖng ra vµ tiÕt diÖn èng khãi chän lµ h×nh trßn. NÕu èng khãi x©y b»ng g¹ch th× ph¶i lÊy ®­êng kÝnh trung b×nh, v× ®Ó cã ®­êng kÝnh lín h¬n miÖng èng. §­êng kÝnh miÖng ra cña èng khãi ®­îc tÝnh nh­ sau: , m, [X-185] Thay thÕ sè ta cã; 2. ChiÒu cao cña èng khãi Theo ®Çu bµi Ph­¬ng tr×nh Becnuli ®èi víi mÆt ph¼ng chuÈn víi chiÒu cao H lµ: [VII-4] (Víi Z1 = 0) P1, P2: ¸p suÊt khãi lß vµo vµ ra khái èng w1, w2: tèc ®é khãi lß vµo vµ ra khái èng Chän w1 =w2 = 6 m/s (1) Þ Nh©n 2 vÕ víi rK.g ta ®­îc P1 = P2 + H. rK. g + hm. rK.g (2) MÆt kh¸c: P1 = P2 + H. rKK. G Thay vµo (2) ta cã: hay H.g. Trong ®ã: m: mÊt m¸t ¸p suÊt do trë lùc èng khãi [VII-47] Vµ mÊt m¸t nµy cã thÓ tÝnh theo thÕ n¨ng ®éng. [VIII-377] Víi åx: tæng trë lùc côc bé Do ®ã: (3) Ta cã ë 00C vaf 760 mmHg th× Nªn Mµ = 1,2332, Kg/m3 Nªn , kg/m3 Chän thay vµo (3) ta ®­îc: = 102,42 » 102 m VËy chiÒu cao èng khãi lµ 102 m c. PhÇn dông cô ®o vµ tù ®éng ho¸. S¶n xuÊt h¬i n­íc trong lß h¬i cña nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ qu¸ tr×nh thùc hiÖn ë nhiÖt ®é cao, trong ®ã khÝ thiªn nhiªn ®­îc ®­a vµo lß ®èt vµ ch¸y víi kh«ng khÝ. L­îng khÝ thiªn nhiªn ®­îc ®­a vµo trong lß c¬ thÓ ®¹t tíi vµi ngh×n m3 trong 1 giê. T¹i buång ®èt nhiÖt ®é cña s¶n phÈm ch¸y kh¸ cao, th­êng tõ 1200¸1800 0C. Qu¸ tr×nh s¶n xuÊt h¬i ®­îc tiÕn hµnh liªn tôc víi sù æn ®Þnh cña mäi th«ng sè kÜ thuËt, do ®ã ph¶i æn ®Þnh c¸c dßng nguyªn liÖu vµo lß ®èt, æn ®Þnh c¸c dßng s¶n phÈm ra khái lß còng nh­ c¸c th«ng sè nhiÖ ®é vµ ¸p suÊt trong qu¸ tr×nh. C¸c dßng nguyªn liÖu vµo lß ®èt lµ khÝ thiªn nhiªn, kh«ng khÝ vµ n­íc, nÕu v× mét lý do nµo ®ã mµ mét trong c¸c dßng nµy kh«ng æn ®Þnh hay tû lÖ c¸c cÊu tö ®ã kh«ng æn ®Þnh sÏ dÉn tíi ph¸ huû c«ng nghÖ cña lß vµ cã thÓ dÉn tíi sù ch¸y næ toµn ph©n x­ëng. VÝ dô v× mét lý do nµo ®ã mµ ngõng ®ét ngét viÖc cung cÊp kh«ng khÝ vµo lß, trong khi ®ã l­u l­îng cña khÝ thiªn nhiªn cÊp cho lß vÉn gi÷ nguyªn kh«ng ®æi th× d­íi t¸c dông cña nhiÖt ®é cao khÝ thiªn nhiªn sÏ bÞ ph©n huû. Trong lß ®èt lóc ®ã chøa toµn c¸c chÊt ch¸y ®­îc d­íi d¹ng khÝ h¬i, nÕu sau ®ã cho kh«ng khÝ trë l¹i lß ®èt sÏ g©y hçn hîp næ. Hay møc n­íc trong bao h¬i nÕu kh«ng ®­îc cÊp liªn tôc cã thÓ mét lóc nµo ®ã l­îng n­íc trong bao h¬i c¹n hÕt sÏ dÉn tíi ch¸y næ… Do ®ã ta thÊy ®o l­êng vµ tõ ®éng ho¸ trong s¶n xuÊt h¬i n­íc cña nåi h¬i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ kh©u kÜ thuËt quan träng. Sö dông c¸c dông cô ®o l­êng vµ tù ®éng ho¸ cho phÐp tiÕn hµnh s¶n xuÊt h¬i n­íc mét c¸ch æn ®Þnh vÒ c¶ s¶n l­îng h¬i vµ th«ng sè h¬i. C¸c th«ng sè ®o ®¹t ®­îc cho phÐp ng­êi s¶n xuÊt dù to¸n ®­îc t×nh tr¹ng lµm viÖc cña tõng bé phËn, tõng thiÕt bÞ trong d©y chuyÒn s¶n xuÊt. Dùa vµo ®ã nÕu thÊy cÇn thiÕt cã thÓ cho phÐp söa ch÷a tõng thiÕt bÞ hay söa ch÷a toµn bé. Yªu cÇu c¬ b¶n cña c¸c dông cô ®o l­êng vµ tù ®éng ho¸ lµ cã ®é chÝnh x¸c cao, ®é trÔ cña dông cô nhá, cÊu t¹o ®¬n gi¶n, lµm viÖc ch¾c ch¾n trong thêi gian dµi vµ trong tr­êng hîp cÇn thiÕt cã thÓ chuyÓn sang chÕ ®é b»ng tay. §Ó lß ®èt lµm viÖc æn ®Þnh th× viÖc sö dông c¸c dông cô ®o l­êng vµ tù ®éng ho¸ kh«ng nh÷ng lµ cÇn thiÕt mµ lµ yªu cÇu b¾t buéc cña c¸c qu¸ tr×nh chÕ biÕn vµ sö dông dÇu khÝ. C¸c thiÕt bÞ ®o kiÓm cña nåi h¬i bao gåm c¸c thiÕt bÞ an toµn lµ nh÷ng thiÕt bÞ b¶o ®¶m cho nåi h¬i ho¹t ®éng b×nh th­êng vµ an toµn; c¸c thiÕt bÞ ®o kiÓm nhiÖt lµ nh÷ng thiÕt bÞ dïng ®Ó kiÓm tra vµ hiÖu chØnh nhiÖt cña nåi h¬i. C¸c thiÕt bÞ an toµn bao gåm: c¸c thiÕt bÞ ®o l­îng h¬i tiªu thô, ®o ®é lo·ng khÝ trªn ®­êng dÉn khÝ lß, ®o nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt, ®o nhiÖt ®é buång ®èt, nhiÖt ®é khÝ tho¸t vµ ®o thµnh phÇn khãi. C¸c thiÕt bÞ nµy cã thÓ l¾p vµ ®o t¹i chç còng nh­ cã thÓ l¾p tËp trung vµ kiÓm tra trung t©m ®iÒu khiÓn. Ngµy nay, nåi h¬i ®· ®­îc trang bÞ c¸c thiÕt bÞ ®iÒu chØnh tù ®éng c¸c qu¸ tr×nh nhiÖt cña nåi h¬i nh­: cung cÊp nhiªn liÖu, cung cÊp n­íc, ®iÒu chØnh tù ®éng nhiÖt ®é h¬i, nhiÖt ®é khãi, vµ viÖc lµm lo·ng khÝ ë buång ®èt… Nhê tù ®éng ho¸ nªn t¨ng n¨ng suÊt thiÕt bÞ c«ng nghÖ trªn c¬ së vËn hµnh ë chÕ ®é c«ng nghÖ tèi ­u, t¨ng hiÖu suÊt thu håi s¶n phÈm, gi¶m chi phÝ nguyªn liÖu vµ c¸c vËt liÖu phô, c¶i thiÖn ®iÒu kiÖn lµm viÖc cho c«ng nh©n (nhÊt lµ trong m«i tr­êng ®éc h¹i: bôi, nhiÖt…) c¶i thiÖn kh©u tæ chøc vµ qu¶n lý trong nhµ m¸y. MÆt kh¸c nhê tù ®éng ho¸ c¸c kh©u cña lß h¬i nªn sè l­îng c«ng nh©n trong ph©n x­ëng kiÓm nhiÖt cã t¨ng lªn ®«i chót. C¸c kÝ hiÖu cña dông cô ®o vµ tù ®éng ho¸. FRC PZ LRA TI T0 Bé ®iÒu chØnh l­u l­îng, tù ghi, t¸c ®éng vµo van ®iÒu chØnh, ®Æt t¹i trung t©m ®iÒu chØnh. Van an toµn cña bao h¬i B¸o ®éng møc n­íc trong bao h¬i, l¾p t¹i trung t©m ®iÒu khiÓn. ThiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é, l¾p t¹i trung t©m ®iÒu chØnh. Dông cô ®o ¸p suÊt. Dông cô ®o nhiÖt ®é. C¬ cÊu chÊp hµnh hoÆc c¬ cÊu ®iÒu chØnh. Dông cô ®o l­u l­îng. ThiÕt bÞ ®o ¸p suÊt l¾p ®Æt t¹i trung t©m ®iÒu chØnh, thùc hiÖn b»ng c¬ cÊu chÊp hµnh. H×nh vÏ ch­a cã Trong lß ®èt, ®iÒu quan träng nhÊt lµ ph¶i khèng chÕ ®­îc l­u l­îng nhiªn liÖu khÝ thiªn nhiªn vµ kh«ng khÝ ®­a vµo lß. §Ó ®iÒu chØnh l­u l­îng tù ®éng trªn ®­êng dÉn kh«ng khÝ vµo lß. L­u l­îng khÝ thiªn ®­a vµo lß còng ®­îc ®iÒu chØnh tù ®éng. Do l­u l­îng kh«ng khÝ vµ khÝ thiªn nhiªn khèng chÕ cè ®Þnh nªn khi ®ã hÖ sè d­ cña kh«ng khÝ trong buång ®èt ®­îc cè ®Þnh gÇn víi gi¸ trÞ mong muèn a= 1,05. NhiÖt ®é khãi th¶i ra khái buång ®èt ph¶n ¸nh tØ lÖ gi÷a phÇn sinh nhiÖt vµ hÊp thô nhiÖt trong buång löa. Theo qui ®Þnh th× nhiÖt ®é khãi lß khi ra khái buång ®èt ®Ó dù ®o¸n qu¸ tr×nh truyÒn nhiÖt trong lß ®èt. Ngoµi ra, l­îng n­íc cÊp vµo bao h¬i còng ®­îc khèng chÕ tù ®éng ®Ó æn ®Þnh møc n­íc. T¹i bao h¬i cßn ®­îc ®Æt c¸c van an toµn khi ¸p suÊt trong bao h¬i qu¸ qui ®Þnh th× van an toµn tù ®éng më ®Ó tho¸t h¬i ra ngoµi. H¬n n÷a h¬i qu¸ nhiÖt cung cÊp cho ph©n x­ëng tua bin h¬i cÇn cã ¸p suÊt vµ nhiÖt ®é æn ®Þnh. Do ®ã cÇn ®iÒu chØnh nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt còng nh­ ¸p suÊt h¬i n­íc qu¸ nhiÖt. C¸c th«ng sè nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt h¬i qu¸ nhiÖt ®­îc dÉn vÒ trung t©m ®iÒu khiÓn cña ph©n x­ëng. HiÖu qu¶ sö dông nhiÖt cña nåi h¬i qu¸ nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt khãi th¶i ra èng khãi, do ®ã cÇn ®o 2 th«ng sè nµy. T¹i t­êng c¸ch nhiÖt cña buång löa còng ®­îc lÊp ®Æt dông cô ®o nhiÖt ®é nh»m kiÓm tra ®é an toµn cña buång löa khi lß h¬i ®­îc vËn hµnh, tr¸nh ®­îc nhiÖt ®é qu¸ cao g©y thñng lß vµ ®¶m b¶o an toµn cho c«ng nh©n (nhiÖt ®é mÆt ngoµi cña t­êng b¶o «n ph¶i kh«ng qu¸ 500C). 1. §iÒu chØnh s¶n l­îng h¬i cña lß: Thùc chÊt cña viÖc ®iÒu chØnh s¶n l­îng h¬i cña lß lµ ®iÒu chØnh l­îng nhiªn liÖu vµ t­¬ng øng v¬Ý l­îng kh«ng khÝ cung cÊp vµo buång löa. Nh­ ®· biÕt khi l­îng nhiÖt sinh ra trong buång löa thay ®æi th× sÏ ph¸ huû c©n b»ng hiÖt cña lß vµ lµm thay ®æi s¶n l­îng, ¸p suÊt lß h¬i. V× vËy c¸c xung l­îng ®iÒu chØnh còng lµ s¶n l­îng h¬i vµ tèc ®é thay ®æi ¸p suÊt. C¸c xung nµy t¸c ®éng lªn bé ®iÒu chØnh nhiªn liÖu ®Ó ®iÒu chØnh l­îng nhiªn liÖu ®­a vµo lß. Khi l­îng nhiªn liÖu thay ®æi th× ®ång thêi còng t¸c ®éng lªn bé ®iÒu chØnh kh«ng khÝ ®Ó ®iÒu chØnh l­îng kh«ng khÝ cho phï hîp víi chÕ ®é kinh tÕ nhÊt. 2. §iÒu chØnh nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt. HÇu nh­ bÊt k× mét chÕ ®é vÇn hµnh nµo thay ®æi còng ®Òu dÉn ®Õn sù thay ®æi nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt. Nh­ chÕ ®é thay ®æi phô t¶i nhiÖt cña lß, thay ®æi l­îng kh«ng khÝ cÊp, thay ®æi l­u l­îng cña nhiªn liÖu…Nh÷ng thay ®æi nµy sÏ d·n tíi ph©n bè l¹i tñ lÖ hÊp thô nhiÖt gi÷a phÇn bøc x¹ vµ phÇn ®èi l­u cu¶ lß. Do ®ã ë nh÷ng lß cã bé qu¸ nhiÖt hoµn toµn ®èi l­u th× nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt th­êng thay ®æi trong ph¹m vi réng. ThiÕt bÞ ®iÒu chØnh nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt hay ®­îc dïng lµ gi¶m «n bÒ mÆt hoÆc hçn hîp. §Ó duy tr× nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt ë møc ®· cho, th× cÇn b¶o ®¶m tû sè gi÷a l­îng sinh ra trong buång löa vµ l­u l­îng cÊp. Khi tû sè nµy bÞ ph¸ huû th× nhiÖt ®é h¬i qu¸ nhiÖt sÏ bÞ thay ®æi. 3. §iÒu chØnh møc n­íc trong bao h¬i. Sù thay ®æi møc n­íc x¶y ra chñ yÕu do ph¸ huû c©n b»ng vËt chÊt gi÷a l­u l­îng h¬i vµ l­u l­îng n­íc cÊp. ViÖc ®iÒu chØnh l­u l­îng n­íc cÊp còng nh­ ®iÒu chØnh møc n­íc lµ mét trong nh÷ng bé ®iÒu chØnh tù ®éng quan träng nhÊt cña bao h¬i. §iÒu chØnh møc n­íc cã thÓ dïng 2 xung l­îng vÒ sù thay ®æi l­u l­îng h¬i vµ møc n­íc trong bao h¬i, råi tõ ®©y t¸c ®éng lªn sù ®iÒu chØnh n­íc cÊp ®Ó thay ®æi l­u l­îng n­íc cÊp. Song v× lß cßn cã hiÖn t­îng s«i buång møc n­íc khi thay ®æi ¸p suÊt nªn viÖc ®iÒu chØnh møc n­íc b»ng 2 xung nh­ vËy th­êng thiÕu chÝnh x¸c. V× vËy hiÖn nay ng­êi ta sö dông réng r·i bé ®iÒu chØnh cã 3 xung l­îng, l­u l­îng h¬i, møc n­íc vµ l­u l­îng n­íc cÊp. 4. §iÒu chØnh hÖ sè kh«ng khÝ thõa. §é kinh tÕ cña c¸c qu¸ tr×nh ch¸y ®­îc ®¸nh gi¸ qu¸ c¸c tæn thÊt cña qu¸ tr×nh ch¸y. ¶nh h­ëng lín nhÊt ®Õn tæn thÊt cña qu¸ tr×nh ch¸y lµ chÕ ®é cung cÊp kh«ng khÝ, nghÜa lµ hÖ sè kh«ng khÝ thõa. ChÕ ®é vËn hµnh cÇn ®­îc ®iÒu chØnh sao cho hÖ sè kh«ng khÝ thõa lu«n lu«n trïng víi gi¸ trÞ cã lîi nhÊt. Trong thùc tÕ vËn hµnh ®Ó x¸c ®Þnh hÖ sè kh«ng khÝ thõa cã lîi nhÊt th× cÇn ph¶i tiÕn hµnh nh÷ng thÝ nghiÖm ®Æc biÖt. V× vËy ng­êi ta th­êng ®¸nh gi¸ hiÖu qu¶ cña qu¸ tr×nh ch¸y trùc tiÕp qua trÞ sè CO2+ SO2 vµ O2 trong khãi th¶i. ViÖc ®iÒu chØnh phô thuéc vµo lo¹i nhiªn liÖu ®èt vµ lo¹i thiÕt bÞ buång löa. §¬n gi¶n nhÊt lµ qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh kh«ng khÝ theo sù thay ®æi l­îng nhiÖt sinh ra trong buång löa, khi Êy xung l­îng t¸c ®éng sÏ lµ xung l­îng nhiÖt. Do sù thay ®æi nhiÖt sinh ra trong buång löa nªn dÉn ®Õn sù thay ®æi s¶n l­îng h¬i vµ ¸p suÊt lß h¬i v× vËy sÏ xuÊt hiÖn mét xung l­îng nhiÖt ®é thÓ hiÖn tæng cña hai xung l­îng: sù thay ®æi s¶n l­îng hái vµ tèc ®é thay ®æi ¸p suÊt, trong ®ã xung l­îng vÒ sù thay ®æi ¸p suÊt thu ®­îc nhê so lÖch ®iÖn tö b»ng c¸ch biÕn tÝn hiÖu ¸p suÊt b»ng tÝn hiÖu ®iÖn. Nh÷ng xung l­îng nµy sÏ t¸c ®éng lªn bé ®iÒu chØnh kh«ng khÝ ®Ó thay ®æi l­îng kh«ng khÝ ®­a vµo buång löa. NhiÖt ®é lµ ®¹i l­îng ¶nh h­ëng trùc tiÕp ®Õn hÇu hÕt c¸c quy tr×nh c«ng nghÖ. V× vËy c¸c thiÕt bÞ ®o nhiÖt ®é tån t¹i ë mäi n¬i trong ®êi sèng vµ trong kÜ thuËt. Trong mçi kho¶ng nhiÖt ®é, ®­îc sö dông c¸c thiÕt bÞ ®o kh¸c nhau. T¹i nh÷ng n¬i ®o nhiÖt ®é thÊp th× dông cô ®o nhiÖt th­êng ®­îc ®Æt ngay t¹i thiÕt bÞ cÇn ®o vµ rh­êng sö dông nhiÖt kÕ d·n në chÊt láng thuû tinh, víi nguyªn lý ho¹t ®éng dùa trªn sù d·n në v× nhiÖt cña chÊt láng trong nhiÖt kÕ. CÆp nhiÖt ®iÖn lµ c¶m biÕn ®o nhiÖt ®é, chuyÓn tÝn hiÖu nhiÖt ®é sang tÝn hiÖu ®iÖn ¸p dùa trªn hiÖn t­îng nhiÑt ®iÖn. HiÖn t­îng nµy nh­ sau: lÊy 2 d©y dÉn cã b¶n chÊt kim lo¹i kh¸c nhau nèi chÆt l¹i nhau ë 2 ®Çu, råi ®èt nãng mét ®Çu th× trong vßng d©y sÏ xuÊt hiÖn dßng ®iÖn. Sù xuÊt hiÖn dßng ®iÖn nµy cã thªt gi¶i thÝch b»ng hiÖn t­îng khuÕch t¸n ®iÖn tö tù do. §Ó ®o nhiÖt ®é cña thiÕt bÞ th× nhiÖt ®é cña mét ®Çu ph¶i gi÷ cè ®Þnh, ®Çu nµy ®­îc gäi lµ ®Çu tù do hay ®Çu l¹nh, ®Çu cßn l¹i cña cÆp nhiÖt ®iÖn ®­îc nh­ng vµo m«i tr­êng ®o nhiÖt ®é vµ nã ®­îc gäi lµ ®Çu lµm viÖc hay ®Çu nãng. Do sù chªng lÖch nhiÖt ®é nªn cã sù khÕch t¸n ®iÖn tö tù do, do ®ã gi÷a 2 ®Çu xuÊt hiÖn mét søc ®iÖn ®éng vµ th«ng qua søc ®iÖn ®éng nµy cã thÓ ®o ®­îc hiÖu nhiÖt ®é cña 2 ®Çu d©y. Víi qu¸ tr×nh nh­ ®o ¸p suÊt dông cô ®¬n gi¶n nhÊt lµ ¸p kÕ ch÷ U- thiÕt bÞ ®o ¸p suÊt t¹i chç. Nguyªn lý lµm viÖc lµ sù h×nh thµnh cét dÞch thÓ chªnh lÖch gi÷a hai møc dÞch th«ng nhau d­íi t¸c ®éng cña 2 ¸p suÊt kh¸c nhau. HiÖu sè cña 2 ¸p suÊt nµy ®­îc x¸c ®Þnh th«ng qua cét dÞch thÓ chªnh lÖch gi÷a hai møc. C¶m biÕn ®o ChuyÓn ®æi ®o ChØ thÞ ®o P l U n Trong c«ng nghiÖp ®ßi hái ph¶i chuyÒn dÉn tÝn hiÖu ®o ®­îc ®Õn nh÷ng n¬i cÇn thiÕt, ë c¸ch xa c¸c khu s¶n xuÊt. C¸c hÖ thèng ®o ¸p suÊt tù ®éng ®¸p øng ®­îc yªu cÇu nµy. CÊu tróc cña mét hÖ thèng ®o ¸p suÊt tù ®éng ®­îc m« t¶ nh­ sau: HÖ thèng gåm 3 phÇn: c¶m biÕn ®o, chuyÓn ®æi ®o, vµ chØ thÞ ®o. C¶m biÕn ®o cã vai trß nhËn tÝn hiÖu ¸p suÊt P vµ tÝn hiÖu kh¸c. PhÇn lín c¸c c¶m biÕn ®o ®Òu ë d¹ng dÞch chuyÓn c¬ häc ng­êi. ChuyÓn ®æi ®o lµm nhiÖm vô chuyÓn ®é dÞch chuyÓn c¬ häc sang tÝn hiÖu ®iÖn hay tÝn hiÖu khÝ nÐn ®Ó chuyÓn vÒ cho thiÕt bÞ, chØ thÞ ®o ®­îc ®Æt ë phßng ®iÒu khiÓn trung t©m. §o l­u l­îng lµ mét trong nh÷ng thiÕt bÞ do l­u l­îng dÞch thÓ chÊt khÝ vµ h¬i qu¸ nhiÖt ch¶y trong ®­êng èng lµ hiÖu ¸p suÊt 2 bªn thiÕt bÞ thu hÑp. ThiÕt bÞ thu hÑp ®ãng vai trß c¶m biÕn ®o, ®­îc ®Æt trong ®­êng èng t¹o nªn ®iÓm th¾t dßng ch¶y côc bé trong èng dÉn. Nh­ vËy t¹i vÞ trÝ nµy tèc ®é dßng ch¶y t¨ng lªn, nghÜa lµ ®éng n¨ng dßng ch¶y t¨ng, dÉn ®Õn thÕ n¨ng dßng ch¶y gi¶m xuèng. T¹i vÞ ®Æt thiÕt bÞ thu hÑp sÏ cã hiÖn t­îng chuyÓn ®æi thÕ n¨ng sang ®éng n¨ng cña dßng ch¶y vµ 2 bªn thiÕt vÞ thu hÑp sÏ xuÊt hiÖn ¸p suÊt ∆P phô thuéc vµo l­u l­îng cña dßng ch¶y, HÖ thèng ®o l­u l­îng theo ®é gi¶m ¸p bao gåm: thiÕt bÞ thu hÑp ®Ó chuyÓn tÝn hiÖu l­u l­îng sang tÝn hiÖu ¸p suÊt, thiÕt bÞ chuyÓn ®æi ¸p suÊt sang thiÕt bÞ cÇn thiÕt thÝch hîp víi thiÕt bÞ chØ thÞ ®o, th«ng th­êng lµ thiÕt bÞ ®iÖn vµ phÇn tö cuèi cïng nã lµ thiÕt bÞ chØ thÞ ®o. S¬ ®å m« t¶ nguyªn lý cña mét hÖ thèng ®o l­u l­îng dùa trªn ph­¬ng ph¸p ®o l­u l­îng theo ®é gi¶m ¸p thay ®æi mµ hiÖn nay ®­îc sö dông réng r·i nh­ sau: CÊu tróc cña hÖ thèng bao gåm: c¶m biÕn ®o lµ thiÕt bÞ thu hÑp chuyÓn tÝn hiÖu l­u l­îng q sang tÝn hiÖu ®iÖn ¸p ∆P. ThiÕt bÞ chuyÓn ®æi II chuyÓn tÝn hiÖu ¸p suÊt ∆P sang tÝn hiÖu mét chiÒu. ¦u ®iÓm cña tÝn hiÖu d×ng lµ cã thÓ truyÒn ®­îc ®i xa mµ kh«ng bÞ tæn thÊt trªn ®­êng dÉn. PhÇn tö thø III lµ bé xö lý tÝn hiÖu. Bé xö lý nµy thùc hiÖn chøc n¨ng ®Çu tiªn lµ chuyÓn tÝn hiÖu dßng nhËn ®­îc sang tÝn hiÖu ¸p chuÈn trªn c¬ së ®iÖn ¸p U vµ c¸c th«ng sè cña c«ng thøc tÝnh l­u l­îng. §ång thêi nã còng tÝnh tæng l­îng vËt chÊt Q ch¶y qua theo c¸c c«ng thøc tÝch ph©n. C¸c gi¸ trÞ Q, q ®­îc hiÓn thÞ trªn b¶ng sè. D. An toµn lao ®éng I. Nh÷ng vÊn ®Ò chung vÒ an toµn lao ®éng vµ thanh tra lß h¬i. ThiÕt bÞ lß h¬i trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn lµ thiÕt bÞ lín nhÊt vµ vËn hµnh hÕt søc phøc t¹p, nã ®¹t ®­îc tr×nh ®é c¬ khÝ ho¸ vµ tù ®éng ho¸ cao. Trong qu¸ tr×nh vËn hµnh lu«n ph¶i ®ßi hái lß h¬i lµm viÖc ®¹t hiÖu suÊt vµ ®¶m b¶o an toµn cao. Mµ qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña lß h¬i lµ mét chuçi logic cã liªn quan chÆt chÏ víi nhau, nªn chØ mét kh©u nhá trong viÖc hay g©y ch¸y, næ toµn bé phËn x­ëng nhµ m¸y. Lß h¬i lµm viÖc ë tr¹ng th¸i cã ¸p suÊt, nhiÖt ®é cao. Khi ®é bÒn cña c¸c kim lo¹i, c¸c phÇn tö lß h¬i kh«ng chÞu næi t¸c dông cña nhiÖt ®é vµ ¸p suÊt, th× lß sÏ bÞ ph¸ huû. Nguyªn nh©n chÝnh dÉn ®Õn t×nh tr¹ng nµy lµ: - Kü thuËt chÕ t¹o gia c«ng kh«ng ®¶m b¶o (hµn, t¸n...) - VËn hµnh kh«ng ®óng khiÕn cho nhiÖt ®é kim lo¹i qu¸ lín, giíi h¹n bÒn cña kim lo¹i gi¶m ®i qu¸ thÊp nh­: ®ãng c¸u bÒ mÆt ®èt, c¹n n­íc lß, chÕ ®é thuû ®éng cña lß bÞ ph¸ huû. Giíi h¹n bÒn cña kim lo¹i gi¶m ®i khi ®ã trong kim lo¹i sinh ra nh÷ng øng suÊt dao ®éng nhiÖt ®é... T¸c h¹i cña sù cè næ lß h¬i lµ rÊt lín vµ nghiªm träng. Ngoµi ph¸ háng nhµ cöa, vËt chÊt, thiÕt bÞ cßn g©y th­¬ng vong cho ng­êi do h¬i Ðp vµ nhiÖt ®é cao, do c¸c m·nh kim lo¹i v·ng ra. V× vËy tÊt c¶ c¸c n­íc trªn thÕ giíi ®Òu thµnh lËp ra c¸c c¬ quan thanh tra lß h¬i ®Ó kiÓm tra vÒ mÆt cÊu t¹o vµ vËn hµnh cña lß h¬i. VÒ mÆt cÊu t¹o cÇn quy ®Þnh lß h¬i cã nh÷ng kh¶ n¨ng d·n në nhiÖt tù do cña tÊt c¶ c¸c chi tiÕt, kh¶ n¨ng xem xÐt söa ch÷a, lµm s¹ch lß còng nh­ c¸c phÇn tö cña nã c¶ mÆt ngoµi vµ trong, kh¶ n¨ng b¶o vÖ kim lo¹i cña bÒ mÆt ®èt còng kh«ng ph¶i bÒ mÆt ®èt, nh­ qui ®Þnh vÒ møc n­íc tèi thiÓu trong lß. KÝch th­íc c¸c lç cöa chui ph¶i kh«ng nhá h¬n 300x 400mm ë lß vµ 325x420 mm ë buång löa. Lß ph¶i cã ®Çy ®ñ c¸c ph­¬ng tiÖn kiÓm tra ®o l­êng tèi thiÓu nh­ ¸p kÕ, èng thuû, van an toµn. VÒ mÆt chÕ t¹o, nguyªn vËt liÖu chä chñ yÕu ®èi víi c¸c chi tiÕt lµm viÖc ë ¸p suÊt cao; nh÷ng quy ®Þnh vÒ mÆt c«ng nghÖ chÕ t¹o; nh÷ng quy ®Þnh vÒ mÆt kiÓm tra mèi hµn vµ nh÷ng dông cô cho phÐp. Khi thiÕt kÕ lß h¬i cÇn ph¶i ®¶m b¶o kho¶ng c¸ch an toµn gi÷a khu s¶n xuÊt víi c¸c khu phôc vô cña c«ng nh©n theo ph¹m quy. Ngoµi ra cßn cã yªu cÇu cô thÓ vÖ chÕ ®é qu¶n lý vËn hµnh nhµ lß, nh÷ng yªu cÇu vÒ mÆt ®¨ng ký, kh¸m nghiÖm kü thuËt lß bao gåm kh¸m nghiÖm bªn trong, thö ¸p lùc n­íc vµ thö ®é kÝn h¬i cña lß. II. An toµn vÒ ch¸y næ trong lß h¬i. 1. Nguyªn nh©n g©y næ trong lß h¬i. Do sù rß rØ c¸c chÊt láng vµ khÝ cã kh¶ n¨ng g©y ch¸y næ. Møc ®é nguy hiÓm phô thuéc vµo kÝch th­íc vµ vÞ trÝ lç rß rØ. NÕu lµ lç nhá vµ t¹i nh÷ng n¬i tho¸ng th× kh«ng nguy hiÓm b»ng nh÷ng n¬i ®ãng kÝn. Khi bÞ rß rØ th× nguyªn liÖu sÏ tÝch tô t¹o ra nh÷ng ®¸m m©y mï, nÕu gÆp ®iÒu kiÖn thÝch hîp sÏ g©y nªn ch¸y næ. Lß h¬i sö dông khÝ thiªn nhiªn lµm chÊt ®èt thuéc lo¹i s¶n xuÊt dÔ g©y ch¸y, næ ®èi víi oxy kh«ng khÝ. TÊt c¶ c¸c thµnh phÇn cã trong khÝ thiªn nhiªn CH4, C2H6, C3H8, C4H10 ®Òu tån t¹i mét giíi h¹n tù bèc ch¸y ®ã lµ giíi h¹n tù bèc ch¸y d­íi vµ tù bèc ch¸y trªn. VÝ dô: hçn hîp cña CH4 víi kh«ng khÝ th× giíi h¹n ®ã lµ 15% vµ 75% vÒ thÓ tÝch. NÕu nång ®é CH4 trong khÝ quyÓn nhá h¬n 15% vµ lín h¬n 75% th× kh«ng ch¸y ®­îc. BiÕt ®­îc giíi h¹n tù bèc ch¸y cña mçi cÊu tö cã thÓ tÝch ®­îc giíi h¹n tù bèc ch¸y cña khÝ thiªn nhiªn theo c«ng thøc: ; % thÓ tÝch Trong ®ã: CH4, C2H6, C3H8, C4H10- nång ®é c¸c cÊu tö khÝ trong hçn hîp, % thÓ tÝch. a,b,c,d- giíi h¹n tù bèc ch¸y d­íi (hoÆc trªn) cña c¸c cÊu tö CH4, C2H6, C3H8, C4H10. Khi khÝ bÞ rß rØ nÕu gÆp vËt nãng, ngän löa, tia löa ®iÖn... th× sÏ g©y næ toµn ph©n x­ëng. H¬n n÷a ë ®©y nhiÖt ®é khãi lß h¬i n­íc qu¸ nhiÖt lµ rÊt lín. H¬n n÷a ë ®©y nhiÖt ®é khãi lß vµ h¬i n­íc qu¸ nhiÖt lµ rÊt lín. Do ®ã cµng g©y mèi nguy hiÓm khi x¶y ra ch¸y næ. Ch¸y næ do c¸n bé c«ng nh©n trong nhµ m¸y vi ph¹m c«ng t¸c an toµn phßng ch¸y ch÷a ch¸y, sö dông nguån nhiÖt kh«ng ®¶m b¶o an toµn theo ®óng nh­ chËp m¹ch, qu¸ t¶i. Do hÖ thèng chèng sÐt t¹i c¸c c«ng tr×nh kh«ng ®¶m b¶o an toµn theo tiªu chuÈn kÜ thuËt, do l©u ngµy kh«ng kiÓm tra bÞ tuét mèi nèi, ®øt hay do ®iÒu kiÖn trë tiÕp ®Êt v­ît qu¸ (theo qui ®Þnh kh«ng qu¸ 10 W) nªn bÞ sÐt ®¸nh vµo c«ng tr×nh g©y ch¸y næ. Do c¸c thiÕt bÞ ®iÖn, kh«ng ®¶m b¶o an toµn nªn g©y nªn chËp ®iÖn, qu¸ t¶i, ch¸y ®éng c¬... III. C¸c biÖn ph¸p an toµn t¹i ph©n x­ëng. §Ó ®¶m b¶o an toµn cho tÝnh m¹ng vµ tµi s¶n th× mäi ng­êi khi lµm viÖc trong nhµ m¸y ph¶i chÊp hµnh ®Çy ®ñ mäi néi qui vÒ an toµn phßng ch¸y næ trong nhµ m¸y, ®ång thêi cã nhiÖm vô phæ biÕn nh÷ng kiÕn thøc nµy cho nh÷ng ng­êi míi ®Õn c«ng t¸c t¹i ph©n x­ëng. 1. X©y dùng c¸c néi qui, qui tr×nh thao t¸c phßng chèng ch¸y t¹i c¸c c«ng ®o¹n trong ph©n x­ëng. - Quy tr×nh vËn hµnh, ®iÒu khiÓn qu¹t. - Quy tr×nh vËn hµnh nåi h¬i vµ sö dông h¬i n­íc. - Néi qui phßng chèng ch¸y næ. - Néi qui ra vµo c¬ quan, ph©n x­ëng. 2. Phæ biÕn kiÕn thøc nghiÖp vô phßng chèng, ch÷a ch¸y cho c¸n bé c«ng nh©n viªn. - Th­êng xuyªn tæ chøc c¸c líp båi d­ìng n©ng cao nghiÖp vô phßng chèng ch¸y cho c«ng nh©n. - X©y dùng c¸c ph­¬ng ¸n ch÷a ch¸y t¹i c¸c ph©n x­ëng vµ ®Þnh k× 3¸6 th¸ng; kiÓm tra c¸c ph­¬ng tiÖn ch÷a ch¸y nh­: b×nh bät, b×nh khÝ, bÓ n­íc cøu ho¶… - Thµnh lËp ®éi cøu ho¶ t¹i ®¬n vÞ. - Ph©n giao nhiÖm vô tõng ng­êi khi ch¸y x¶y ra. - X©y dùng c¸c hµnh lang an toµn khi nhµ m¸y gÆp sù cè; mçi c«ng nh©n viªn ph¶i ®­îc trang bÞ b¶o hé lao ®éng vµ kiÕn thøc nghÜa vô c«ng viÖc t¹i ph©n x­ëng cña m×nh. 3. Trang bÞ gi¸m s¸t, b¸o ch¸y ch÷a ch¸y. - T¹i ph©n x­ëng cña c¸c c«ng ®o¹n cã kh¶ n¨ng g©y ch¸y næ ph¶i ®­îc trang bÞ b×nh CO2, b×nh MFZ, x« xÎng bÓ c¸t cøu ho¶, c¸c lo¹i b¬m n­íc… ®Ó ch÷a ch¸y. - Khi cÇn söa ch÷a thiÕt bÞ, ®­êng èng… th× tr­íc hÕt ph¶i thæi b»ng h¬i n­íc ®Ó ®uæi c¸c s¶n phÈm ch¸y ra ngoµi råi míi tiÕn hµnh söa ch÷a. - C¸c c«ng tr×nh x©y dùng ë ph©n x­ëng nåi h¬i (nhÇ, nÒn, t­êng) ph¶i ®­îc lµm tõ vËt liÖu kh«ng cã kh¶ n¨ng g©y næ. Nhµ kh«ng cã t­êng bao quanh ®Ó t¹o ra hÖ thèng tho¸ng cho khu vùc s¶n xuÊt, ®ång thêi lµm m¸t ®­îc khu vùc gÇn lß h¬i. - B¬m, qu¹t cÇn ®Æt riªng trong mét khu vùc cã t­êng b¶o vÖ v× khi khëi ®éng b¬m, qu¹t cã thÓ xuÊt hiÖn tia löa ®iÖn g©y næ. - Trong s¶n xuÊt ®Ó ®¶m b¶o an toµn ph¶i th­êng kiÓm tra sù rØ cña khÝ thiªn nhiªn ra m«i tr­êng. §Ó ph¸t hiÖn khÝ bÞ rØ th× dïng c¸c dông cô ph©n tÝch hoÆc ph¸t hiÖn míi. Trong thùc tÕ, ®Ó vËn chuyÓn khÝ thiªn nhiªn b»ng ®­êng èng, ng­êi ta pha thªm mét l­îng rÊt nhá Mercaptan vµo khÝ v× Mercaptan g©y mïi khã chÞu nªn dÔ ph¸t hiÖn. E. phÇn x©y dùng. I. Giíi thiÖu chung. ViÖc x¸c ®Þnh ®Þa ®iÓm x©y dùng thuéc mét trong nh÷ng nhiÖm vô quan träng nhÊt cña quy ho¹ch trong giai ®o¹n chuÈn bÞ ®Çu t­. §Þa ®iÓm lùa chän hîp lÝ hay kh«ng ¶nh h­ëng rÊt lín ®Õn x©y dùng, kinh doanh cña nhµ m¸y. Ngoµi ra nã cßn cã t¸c ®éng rÊt lín ®Õn m«i tr­êng sèng cña ®« thÞ vµ khu vùc l©n c©n. Ph©n x­ëng nåi h¬i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn n¨ng suÊt 30 tÊn h¬i/ giê, ®­îc x©y dùng bªn trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn thuéc khu c«ng nghiÖp Dung QuÊt- Qu¶ng Ng·i víi diÖn tÝch tæng mÆt b»ng lµ 9900m2. Víi sè c«ng nh©n söa ch÷a vµ vËn hµnh thuéc ph©n x­ëng lµ 57 ng­êi. II- Ph©n tÝch ®i¹ ®iÓm x©y dùng: 1.C¸c yªu cÇu chung: - §Þa ®iÓm x©y dùng ®­îc lùa chän ph¶i phï hîp víi quy ho¹ch l·nh thæ, quy ho¹ch vïng ®· ®­îc c¸c cÊp cã thÈm quyÒn phª duyÖt. - Nhµ m¸y ph¶i gÇn kho nguyªn liÖu, gÇn n¬i tiªu thô s¶n phÈm, h¹n chÕ tèi ®a chi phÝ vËn chuyÓn nhiªn liÖu s¶n phÈm. - §Þa ®iÓm x©y dùng ph¶i tËn dông ®­îc nguån n¨ng l­îng, hÖ thèng m¹ng l­íi cung cÊp ®iÖn. - §Þa ®iÓm x©y dùng ph¶i ë cuèi h­íng giã, mËt ®é d©n c­ th­a, c¸ch xa nguån n­íc s¹ch vµ ph¶i ë vïng cã nhiÒu c©y xanh. Vµ ph¶i ë gÇn khu cung cÊp vËt liÖu x©y dùng chó ý ®Õn kh¶ n¨ng cung øng nh©n lùc cho x©y dùng còng nh­ vËn hµnh nhµ m¸y sau nµy. 2. C¸c yªu cÇu vÒ khu ®Êt x©y dùng. - Chän khu ®Êt cã kÝch th­íc vµ h×nh d¸ng thuËn lîi cho viÖc x©y dùng, ph¶i cao r¸o tho¸ng ®·ng, ph¶i t­¬ng ®èi b»ng ph¼ng, cã ®é dèc tù nhiªn tèt i= 0,5¸1%. - Khu ®Êt ®­îc chän ph¶i kh«ng cã má kho¸ng ë d­íi, nÒn ®Êt ph¶i ch¾c, nÒn x©y dùng trªn ®Êt sÐt, sÐt pha c¸t hoÆc ®Êt ®¸ ong…, cã c­êng ®é khu vùc ®Êt x©y dùng ph¶i lµ 1,5¸2,5 kg/cm2. 3. C¸c yªu cÇu vÒ m«i tr­êng vÖ sinh c«ng nghiÖp. - Khi ®Þa ®iÓm x©y dùng ®­îc chän cÇn xÐt ®Õn mèi quan hÖ mËt thiÕt gi÷a khu d©n c­ ®« thÞ vµ khu c«ng nghiÖp. §iÒu ®ã lµ kh«ng tr¸nh khái trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt c¸c nhµ m¸y th­êng th¶i ra c¸c chÊt ®éc h¹i nh­: khÝ ®éc, n­íc th¶i,…, hoÆc c¸c yÕu tè bÊt lîi kh¸c nh­: tiÕng ån, ch¸y næ, « nhiÔm m«i tr­êng…§Ó h¹n chÕ tèi ®a ¶nh h­ëng xÊu cña m«i tr­êng c«ng nghiÖp tíi khu d©n c­ cÇn tho¶ m·n c¸c ®iÒu kiÖn sau: + §Þa ®iÓm x©y dùng ph¶i tho¶ m·n c¸c yªu cÇu vÒ vÖ sinh c«ng nghiÖp. H¹n chÕ tèi ®a sù cè s¶n xuÊt, ®¶m b¶o vÖ sinh m«i tr­êng b»ng c¸c gi¶i ph¸p ph©n khu vµ bè trÝ h­íng cho hîp lÝ. + Khu ®Êt còng nh­ ®Þa ®iÓm x©y dùng ph¶i ®¶m b¶o ®­îc viÖc th¶i cña nhµ m¸y ®Ó kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn m«i tr­êng ®êi sèng xung quanh. 4. VÞ trÝ ®Þa lÝ cña ®Þa ®iÓm x©y dùng. Lùu chän ®Þa ®iÓm x©y dùng ph©n x­ëng lµ khu c«ng nghiÖp Dung QuÊt- Qu¶ng Ng·i. - VÒ d©n c­: Qu¶ng Ng·i lµ khu vùc thuéc miÒn trung ViÖt Nam nªn nÒn kinh tÕ nh×n chung ch­a ph¸t triÓn, c¸c nghµnh dÞch vô th­¬ng m¹i vµ tr×nh ®é d©n trÝ ch­a cao, kh«ng ®ång ®Òu. - §Æc ®iÓm khÝ hËu: T¹i ®©y mét n¨m th­êng cã 2 mïa lµ mïa m­a vµ mïa kh«. KhÝ hËu nãi chung kh«ng «n hoµ, quanh n¨m n¾ng nãng nªn nhiÖt ®é th­êng kh¸ cao. - §Æc ®iÓm vÒ ®Þa h×nh: Qu¶ng Ng·i nãi chung lµ kh«ng b»ng ph¼ng, phÝa t©y lµ d·y nói Tr­êng S¬n, phÝa ®«ng tiÕp gi¸p víi biÓn, nh­ng cã ®é dèc phï hîp víi yªu cÇu x©y dùng (i< 0,1) vµ kh«ng cã n»m trªn má nªn cã ®é chÞu nÐn cao. - ¦u ®iÓm cña ®Þa h×nh Qu¶ng Ng·i: Qu¶ng Ng·i nãi chung lµ mét tØnh n»m trong vïng träng ®iÓm ph¸t triÓn kinh tÕ, víi dù ¸n ph¸t triÓn khu c«ng nghiÖp tËp trung vµ khu c«ng nghiÖp cao. Cã s©n bay Chu Lai, c¶ng n­íc s©u Dung QuÊt, cïng víi hÖ thèng ®­êng quèc lé ®i qua nªn thuËn tiÖn vÒ mÆt giao th«ng. - Nh­îc ®iÓm: C¬ së h¹ tÇng ë ®©y ch­a ph¸t triÓn nªn gÆp khã kh¨n trong qu¸ tr×nh vËn hµnh sau nµy. KhÝ hËu kh¾c nghiÖt, th­êng cã b·o lôt. III. Ph©n tÝch tæng mÆt b»ng nhµ m¸y. 1- Nguyªn t¾c ph©n vïng. Tuú theo ®Æc thï s¶n xuÊt cña nhµ m¸y mµ ng­êi thiÕt kÕ sÏ vËn dông nguyªn t¾c ph©n vïng cho hîp lý. Trong thùc tÕ thiÕt kÕ, biÖn ph¸p ph©n chia khu ®Êt thµnh c¸c vïng theo ®Æc thï sö dông lµ phæ biÕn nhÊt. BiÖn ph¸p nµy chia nhµ m¸y thµnh 4 vïng chÝnh. - Vïng tr­íc nhµ m¸y: Bao gåm c¸c nhµ hµnh chÝnh qu¶n lý, phôc vô sinh ho¹t, c¸c gara ®Ó xe «t«, xe m¸y, xe ®¹p, cæng vµo, phßng b¶o vÖ vµ c©y xanh c¶nh quan. - Vïng c¸c c«ng tr×nh phô: Bao gåm c¸c kho c«ng cô, ph©n x­ëng c¬ khÝ, tr¹m ®iÖn, bé phËn n­íc sinh ho¹t, xö lý n­íc th¶i, nhµ cøu ho¶, nhµ ®Ó b¬m, qu¹t, èng khãi… - Vïng kho tµng vµ phôc vô giao th«ng bao gåm bÕn b·i ®Ó xe bèc hµng ho¸, hÖ thèng ®­êng giao th«ng trong nhµ m¸y. 2. ¦u, nh­îc ®iÓm cña nguyªn t¾c ph©n vïng. a. ¦u ®iÓm: - DÔ dµng qu¶n lý theo ngµnh, theo c¸c x­ëng, theo c¸c c«ng ®o¹n cña d©y truyÒn s¶n xuÊt. - ThÝch hîp víi c¸c nhµ m¸y cã nh÷ng x­ëng, nh÷ng c«ng ®o¹n cã c¸c ®Æc ®iÓm vµ ®iÒu kiÖn s¶n xuÊt kh¸c nhau. - §¶m b¶o ®­îc c¸c yªu cÇu vÖ sinh c«ng nghiÖp, dÔ dµng xö lÝ c¸c bé phËn ph¸t sinh, c¸c ®iÒu kiÖn bÊt lîi trong qu¸ tr×nh s¶n xuÊt nh­ khÝ ®éc, bôi, ch¸y næ… -DÔ dµng bè trÝ hÖ thèng giao th«ng bªn trong nhµ m¸y. - ThuËn lîi trong qu¸ tr×nh ph¸t triÓn më réng nhµ m¸y. - Phï hîp víi ®Æc ®iÓm khÝ hËu x©y dùng ë n­íc ta. b. Nh­îc ®iÓm: - D©y truyÒn s¶n xuÊt ph¶i kÐo dµi, kh«ng liªn tôc. - HÖ thèng ®­êng èng kÜ thuËt vµ m¹ng l­íi giao th«ng t¨ng. - HÖ sè x©y dùng, hÖ sè sö dông thÊp. 3/ C¸c h¹ng môc c«ng tr×nh. STT Tªn c«ng tr×nh ChiÒu dµi ChiÒu réng Sè tÇng Sè l­îng DiÖn tÝch sö dông 1 Nhµ b¶o vÖ 6m 6m 1 3 108m2 2 Nhµ ®Ó xe ®¹p, xe m¸y 12m 9m 1 1 108 m2 3 Nhµ ®Ó « t« 18m 9m 1 1 162m2 4 Nhµ hµnh chÝnh 24m 12m 2 1 288m2 5 Nhµ ¨n, héi tr­êng, nhµ nghØ Khu vÖ sinh 30m 12m 1 1 360m2 6 Khu vÖ sinh 12m 9m 1 1 108m2 7 Nhµ ®iÒu khiÓn trung t©m 12m 9m 1 1 108m2 8 Khu s¶n xuÊt 18m 12m 1 1 216m2 9 Tr¹m ®iÖn 6m 6m 1 1 36m2 10 Nhµ ®Ó b¬m, qu¹t, m¸y nÐn 12m 9m 1 1 108m2 11 Nhµ söa ch÷a c¬ khÝ 12m 9m 1 1 108m2 12 Nhµ cøu ho¶ 12m 9m 1 1 108m2 13 Khu vùc èng khãi 12m 6m 1 1 36m2 14 Khu vùc chøa n­íc mÕm 6m 9m 1 1 108m2 15 Khu xö lý n­íc 12m 6m 1 1 72m2 16 Khu xö lý khÝ tr­íc khi ®èt 12m 6m 1 1 72m2 Tæng 2106m2 4. C¸c d÷ liÖu kinh tÕ kÜ thuËt. §Ó ®¸nh gi¸, lùa chän ph­¬ng ¸n thiÕt kÕ tæng mÆt b»ng nhµ m¸y, ng­êi ta cßn dùa vµo mét sè chØ tiªu kinh tÕ kÜ thuËt, trong ®ã cã 2 chØ tiªu kinh tÕ kÜ thuËt, trong ®ã cã 2 chØ tiªu quan träng nhÊt lµ hÖ sè x©y dùng vµ hÖ sè dông tÝnh to¸n trªn c¬ së sau: - HÖ sè sö dông: - HÖ sè x©y dùng: trong ®ã: C= 9900.0,4= 3960 m2 B= 9900.0,05= 495 m2 F: diÖn tÝch toµn ph©n x­ëng cña nhµ m¸y vµ c¸c c«ng tr×nh kü thuËt b»ng 2106 m2. B: diÖn tÝch s©n bª t«ng (kho, b·i…) b»ng 405 m2. C: diÖn tÝch chiÕm ®Êt cña ®­êng giao th«ng, hÌ, r·nh tho¸t n­íc b»ng 3960 m2. Do ®ã: HÖ sè sö dông: IV. C¸c th«ng sè kÜ thuËt trong x©y dùng: 1. C«ng tr×nh lß h¬i: Lµ nhµ cã m¸i che, kh«ng cã t­êng bao bäc ®Ó tr¸nh sù ph¸ huû do cã thÓ bÞ ch¸y næ. Mãng nhµ bª t«ng cèt thÐp cã gi»ng mãng. - NÒn bª t«ng vµ xim¨ng c¸t sái. - KÕt cÊu m¸i fibr«xim¨ng, xµ gç b»ng thÐp. - Cét, chän b­íc b»ng 6 m, kÝch th­íc cét 400x 600 mm. 2. Nhµ hµnh chÝnh, nhµ nghØ, sinh ho¹t, nhµ b¶o vÖ, y tÕ, vÖ sinh, nhµ ®iÒu khiÓn trung t©m, nhµ ®Ó b¬m qu¹t. - Gi»ng mãng bª t«ng cèt thÐp. - NÒn v÷ng xim¨ng 30 mm, l¸t g¹ch ®¸ hoa. - T­êng g¹ch bao quanh 220 mm, t­êng ng¨n 110mm. - KÕt cÊu m¸i b»ng, bª t«ng cèt thÐp dµy 9mm. 3. Nhµ ®Ó xe ®¹p, xe m¸y, «t«: - T­êng g¹ch 100 mm. - DÇn m¸i b»ng bª t«ng cèt thÐp, dÇm dèc vÒ 2 phÝa, kÕt cÊu m¸i fibr«xim¨ng, xµ gç b»ng thÐp. - NÒn bª t«ng xim¨ng, xµ gç b»ng thÐp. - Cét b»ng bª t«ng cèt thÐp, kÝch th­íc 300x400 mm. 4. Nhµ kho, nhµ söa ch÷a: - Mãng gi»ng bª t«ng cèt thÐp. - Cét phÇn trªn vai cét 300x400 mm, phÇn d­íi vai cét 400x600 mm. Chän cét mét th©n nhµ cã cÈu trôc nhá h¬n 30 tÊn. - DÇm m¸i b»ng bª t«ng cèt thÐp, nghiªng vÒ 2 phÝa, m¸i b»ng fibr«xim¨ng, xµ gç b»ng thÐp. -NÒn cã kÕt cÊu b»ng bª t«ng xim¨ng c¸t sái. - T­êng g¹ch 200 mm tr¸t v÷a xim¨ng. 5. èng khãi - Mãng g»ng bª t«ng cèt thÐp. - Toµn bé ®æ b»ng bª t«ng cèt thÐp, phÝa ngoµi tr¸t v÷a xim¨ng, bª t«ng l¸t g¹ch chÞu löa, chÞu axit. 6. BÓ chøa : - T­êng g¹ch bao quanh dÇy 220mm - §an bª t«ng cèt thÐp, chèng thÊm bao quanh 7. Giao th«ng trong ph©n x­ëng §­êng giao th«ng trong ph©n x­ëng ®­îc tr¶i nhùa, cã chiÒu réng 6m, gåm 2 cæng vµo ph©n x­ëng : cæng chÝnh vµ cæng phô cæng chÝnh ®­îc nèi liÒn víi ®­êng quèc lé. PhÝa sau ph©n x­ëng gi¸p víi ph©n x­ëng tuèc bin vµ n¬i cung cÊp n­íc, nhiªn liÖu khÝ thiªn nhiªn. §­êng ®­îc bè trÝ thuËn lîi cho viÖc ®i l¹i vµ vËn chuyÓn c¸c thiÕt bÞ l¾p ®Æt còng nh­ khi söa ch÷a. PhÇn kÕt luËn Tr¶i qua mét thêi gian lµm viÖc n¨ng ®éng cïng víi sù gióp ®ì, h­íng dÉn tËn t×nh cña thÇy PGS. NguyÔn ThÕ D©n, em ®· hoµn thµnh ®å ¸n tèt nghiÖp víi ®Ò tµi "ThiÕt kÕ buång ®èt khÝ thiªn nhiªn cña lß h¬i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn n¨ng suÊt 30 T h¬i/giê". Trong suèt qu¸ tr×nh tra cøu vµ t×m hiÓu tÊt c¶ c¸c kiÕn thøc vÒ tÇm quan träng cña lß h¬i trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn. ViÖc s¶n xuÊt vµ sö dông nhiÖt cña lß h¬i n­íc ®· gãp phÇn quan träng trong c«ng nghiÖp ho¸- hiÖn ®¹i ho¸ ®Êt n­íc vµ n©ng cao ®êi sèng. Néi dung ®å ¸n hoµn thµnh gåm c¸c phÇn sau: A- PhÇn lý thuyÕt: - Më ®Çu - Kh¸i niÖm c¬ b¶n vÒ lß h¬i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn. - N­íc trong nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn. - Nguån gèc- thµnh phÇn- tÝnh chÊt cña khÝ tù nhiªn. - C¸c ph­¬ng ph¸p xö lý khÝ tr­íc khi ®èt. - CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña vßi phun. - §Æc ®iÓm qu¸ tr×nh ch¸y nhiªn liÖu trong buång löu. B- PhÇn tÝnh to¸n c«ng nghÖ. - ThÓ tÝch buång löa: Vbl= 106,239 m3. - BÒ mÆt bøc x¹ cña dµn èng: Hbx= 108,413 m3. - L­îng nhiªn liÖu tiªu hao: B= 3150,733 m3ktn/h. - Sè l­îng vßi phun lµ 2, ®Æt ë hai ®Çu ®èi diÖn nhau: - HiÖu suÊt cña lß h¬i h= 88,056%. C. PhÇn dông cô ®o vµ tù ®éng ho¸. D. PhÇn an toµn lao ®éng trong ph©n x­ëng. E. PhÇn tÝnh to¸n x©y dùng. Ph©n x­ëng ®­îc x©y dùng t¹i nhµ m¸y nhiÖt ®iÖn thuéc khu c«ng nghiÖp Dung QuÊt- Qu¶ng Ng·i víi diÖn tÝch tæng mÆt b»ng lµ 9900 m2. Tµi liÖu tham kh¶o ThiÕt bÞ lß h¬i tËp 1- Tr­¬ng Duy NghÜa- Ng« Sü M·o. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kÜ thuËt- 1987. ThiÕt bÞ lß h¬i tËp 2- Tr­êng §HBK Hµ Néi- 1985 Tæng hîp h÷u c¬ vµ ho¸ dÇu- Phan Minh T©n. Tr­êng §HBK- TP. HCM- 1997. C«ng nghÖ chÕ biÕn khÝ tù nhiªn vµ ®ång hµnh- NguyÔn ThÞ Minh HiÒn, nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kÜ thuËt- 2002. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc, vµ kÜ thuËt- Hµ Néi- 2002. Ho¸ häc dÇu má vµ khÝ- PGS.TS. §inh ThÞ Ngä. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kÜ thuËt. C«ng nghÖ chÕ biÕn dÇu má vµ khÝ tù nhiªn - Lª V¨n HiÕu. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kÜ thuËt- 2001. C¬ së c¸c qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghÖ ho¸ häc, tËp 1. Tr­êng §HBK Hµ Néi - 1999. Sæ tay qu¸ tr×nh vµ thiÕt bÞ c«ng nghÖ ho¸ chÊt vµ thùc phÈm, tËp 1. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kÜ thuËt - 1992. TÝnh to¸n qu¸ tr×nh, thiÕt bÞ c«ng nghÖ ho¸ chÊt vµ thùc phÈm, tËp 1-GS.TS NguyÔn Bin. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kÜ thuËt - 1999. C«ng nghÖ lß h¬i vµ m¹ng nhiÖt- Ph¹m Lª DÇn, NguyÔn C«ng Hoan. Nhµ xuÊt b¶n khoa häc vµ kü thuËt - 1999. Sæ tay tãm t¾t c¸c ®¹i l­îng ho¸ lÝ. Tr­êng §HBK Hµ Néi - 1972. C¬ së tù ®éng ho¸ - NguyÔn V¨n Hoµ. Nhµ xuÊt b¶n gi¸o dôc - 2000. C¬ së x©y dùng nhµ c«ng nghiÖp - PGS. Ng« B×nh. Tr­êng §HBK Hµ Néi - 1997. VÝ dô vµ bµi tËp vÒ qu¸ tr×nh thiÕt bÞ c«ng nghÖ ho¸ häc. Tr­êng §HBK Hµ Néi 1997. T¹p chÝ dÇu khÝ sè 1- 2003. T¹p chÝ dÇu khÝ sè 3 - 2003. Th«ng tin dÇu khÝ ThÕ giíi sè 9- 2003.