1.Phân tích tác hại khi nước không đảm bảo chất lượng. Sự có mặt của các tạp chất trong nước cấp có thể dẫn đến tạo ra cáu cặn bám trên bề mặt đốt của lò hơi và phá hủy chế độ làm việc bình thường của lò, làm xấu chất lượng hơi và ăn mòn các chi tiết kim loại đường hơi và nước.

Hàm lượng các chất lơ lửng, chất khô, các vật chất hữu cơ, độ cứng và độ kiềm tổng quát của nước càng cao thì nước càng bẩn, dễ hình thành các lớp cáu, cặn đóng trong hệ thống đường ống và các thiết bị, gây tắc nghẽn hệ thống, giảm lưu lượng hơi đi trong các ống,tăng trở lực đường ống, hơn nữa các lớp cáu bẩn này có nhiệt trở khá lớn sẽ cản trở quá trình trao đổi nhiệt giữa nước và khói làm cho các bề mặt kim loại tiếp xúc với khói làm việc ở nhiệt độ cao làm giảm nhanh tuổi thọ của ống, trường hợp nguy hiểm hơn nếu áp suất hơi trong lò vượt quá ứng suất mỏi cho phép của ống sẽ gây hiện tượng nổ ống..

Nống độ ion hiđro trong nước quá cao sẽ làm cho nước có tính axit, dễ gây ăn mòn đường ống, làm giảm tuổi thọ của ống, dễ gây thủng ống dẫn đến rò rỉ nước, hơi, làm giảm năng suất hơi của lò.

Các chất khí hòa tan trong nước như N2, O2, CO2 cũng có tác dụng ăn mòn kim loại, đặc biệt sự xuất hiện của O2 sẽ đẩy nhanh quá trình oxi hóa kim loại trong điều kiện làm việc ở nhiệt độ cao của lò.

2. Triphương pháp xử lý nước cấp cho lò hơi bằng lắng cặn.

Làm mềm nước bằng phương pháp lắng cặn dựa trên cơ sở chuyển các muối hòa tan trong nước thành những hợp chất ít hòa tan và lắng xuống. Mục đích chính là loại bỏ các ion Mg2+; Ca2+; HCO-

3 bằng cách đưa vào nước các ion OH-

và CO32-. Hóa chất dùng là NaOH, Ca(OH)2 ; Ba(OH)2 ; Na3(PO4); Na2CO3…

Dùng OH- phản ứng với HCO3-, với CO2 hòa tan trong nước để tạo CO3

2- . Ngoài ra OH- còn làm kết tủa Mg2+.

HCO-3 + OH- → H2O + CO3

2-

CO2 + 2OH- → H2O + CO32-

Ion CO32- kết hợp với ion Ca2+ tạo ra CaCO3 ít hòa tan và lắng xuống.

Ca2+ +CO32- → CaCO3

Ion OH+ kết hợp với Mg2+ sẽ tạo ra magie hidroxit ít hòa tan.

Mg2+ + OH- → Mg(OH)2

Ngoài ra khi dùng Ca(OH)2 thì có thể làm lắng sắt, một phần axit silicic.

Để tăng cường quá trình thì đồng thời với việc làm mềm nước người ta cũng tiến hành keo tụ nước bằng cách đốt nóng nước mềm và đưa vào một lượng dư chất phản ứng.

3. Triác phương pháp xử lý nước bằng trao đổi ion cation. Có 2 phương pháp xử lý nước bằng phương pháp trao đổi ion là xử lý bằng phương pháp trao đổi cation và anion. + Xử lý bằng phương pháp trao đổi cation: Các cation thường dùng là NaR, HR, NH4R, trong đó R là gốc cationit. Vật liệu cationit cần có độ bền cơ học, độ bền hóa học và có khả năng trao đổi ion lớn.

- Khi dùng NaR thì xảy ra sự trao đổi ion theo các phản ứng: Ca2+ + 2Na+R- → Ca2+R2

- + 2Na+ Mg2+ + 2Na+R- → Mg2+R2

- + 2Na+ Hoặc:

Ca(HCO3)2 + 2NaR → CaR2 + 2NaHCO3

Mg(HCO3)2 + 2NaR → MgR2 + 2NaHCO3

CaCl2 + 2NaR → CaR2 + 2NaCl

MgCl2 + 2NaR → MgR2 + 2NaCl

CaSO4 + 2NaR → CaR2 + Na2SO4

MgSO4 + 2NaR → MgR2 + Na2SO4 Nhược điểm cơ bản của phương pháp này là đưa ion Na+ vào sẽ kết hợp với HCO3

- rồi phản ứng tiếp với nước tạo thành NaOH, làm tăng độ kiềm natri của nước lò. Ca(HCO3)2 + 2Na+R- → Ca2+R2 + 2NaHCO3 2NaHCO3 → Na2CO3+ CO2 + H2O Na2CO3 + H2O → 2NaOH + O2

Để hoàn nguyên NaR dùng NaCl có nồng độ (6-8)% CaR + 2NaCl → 2NaR + CaCl2 MgR + 2NaCl → 2NaR + MgCl2

- Khi dùng HR cũng diễn ra quá trình trao đổi tương tự nhưng để lại trong nước lò ion H+ thay vì Na+. Ion H+ sẽ kết hợp tiếp với ion HCO3

-

và kết quả là sẽ khử thêm được ion HCO3-.

Ca2+ + 2H+R- → Ca2+R2- + 2H+

Mg2+ + 2H+R- → Mg2+R-2 + 2H+

2HR + Ca(HCO3)2 → CaR2 + H2O + CO2

2HR + Mg(HCO3)2 → MgR2 + 2H2O + CO2 2HR + CaSO4 → CaR2 + H2SO4 2HR + MgCl2 → MgR2 + 2HCl

2HR + CaCl2 → CaR2 + 2HCl

Nhược điểm của phương pháp này là trong quá trình trao đổi HR, mọi cation trong nước sẽ được thay thế bằng H+ nên các sunfat clorua và natri canxi có trong dung dịch sẽ biến thành các axit khoáng tự do làm tăng độ axit trong nước lò. Vì vậy người ta thường phối hợp 2 phương pháp trên để thu được nước trung hòa.

Để hoàn nguyên HR người ta dùng axit sunfuric có nồng độ (1 – 1,5)% hay axit clohidric.

CaR2 + H2SO4 → 2HR + CaSO4

MgR2 + H2SO4 → 2HR + MgSO4.

- Khi dùng cationit amon NH4R độ cứng của nước cũng giảm đến còn rất nhỏ nhưng sẽ để lại trong nước lò ion NH4

+. Ion này kết hợp với các anion khác trong nước lò tạo thành các muối dễ bị phân hủy nhiệt và sản phẩm cuối cùng sẽ sinh ra NH3 và các axit gây ăn mòn.

NH4Cl → NH3 + HCl

(NH4)2SO4 → NH3 + H2SO4

Sự có mặt của NH3 va oxy trong nước sẽ gây ăn mòn các hợp kim đồng. Thường sử dụng phương phương pháp này với phương pháp trao đổi NaR.

CaR2 + 2NH4Cl → 2NH4R + CaCl2

+ Xử lý bằng pp trao đổi anion: mục đích chính của phương pháp này là khử các axit có trong nước. Các anion thường dùng là RaOH, Ra2CO3, RaHCO3, trong đó Ra là gốc anionit. Các anion của muối và axit trong nước sẽ trao đổi với anion trong hợp chất của anionit

RaOH + H2SO4 → RaSO4 + H2O

RaOH + HCl → RaCl + H2O

Dùng các anionit khác nhau như : Ra2CO3, RaHCO3

Trao đổi anion sẽ khử được triệt để các axit trong nước vì thế người ta đặt bình HR trước bình trao đổi ion.

4. Phân tích các ảnh hưởng khi hơi không đảm bảo chất lượng và nguyên nhân làm bẩn hơi bão hòa.

Chất lượng hơi do lò sản xuất ra gồm các thông số: áp suất, nhiệt độ và độ sạch của hơi.

Các tạp chất chứa trong hơi đặc biệt là các muối sẽ bám vào các ống của bộ quá nhiệt và vào phần truyền hơi của tuabin

Khi muối bám vào tua bin sẽ gây những hậu quả có hại:

Làm giảm độ kinh tế của tuabin vì độ nhám của cánh quạt tang lên và biên dạng của các rãnh bị sai đi, sẽ làm tăng tổn thất thủy lực.

Làm tăng giáng áp trên cánh động do độ tăng lực dọc trục, giảm lượng hơi qua tua bin, giảm công suất qua tuabin.

Nguyên nhân cơ bản làm bẩn hơi bão hòa là các giọt nước lò bị cuốn theo hơi. Trong các giọt ẩm do hơi cuốn theo có chứa các muối hào tan hay muối lơ lửng và các hạt bùn mịn. Nguyên nhân thứ hai là có các muối như: muối silic, sắt, đồng … hòa tan trong hơi bão hòa cao áp.

5. Tri các phương pháp và thiết bị để thu được hơi sạch.Để thu được hơi sạch phải giảm số lượng các giọt nước lò trong hơi và giảm hàm lượng các vật chất hòa tan trong hơi. Giảm độ ẩm của hơi bão hòa bằng cách phân ly ẩm ra khỏi hơi, giảm hàm lượng các chất hòa tan trong hơi bằng cách giảm nồng độ các tạp chất trong nước lò và rửa hơi qua lớp nước sạch thường là nước cấp. Giảm hàm lượng muối của nước lò bằng cách nâng cao độ sạch của nước cấp hay tăng cường xả lò, tiến hành bốc hơi theo cấp.

• Phân ly ẩm ra khỏi hơi:

Thiết bị phân ly ẩm ra khỏi hơi phải thỏa mãn những yêu cầu:

Giảm được đọng năng của dòng hỗn hợp hơi và tách được một khối lượng tối đa các giọt nước ra khỏi hơi

Phân bố đồng đều hơi trong khoang hơi của bao hơi nhằm giảm tốc độ của hơi.

Phân ly cơ học trong thiết bị do sinh ra các lực ly tâm khi dòng hơi chuyển động cong

Các thiết bị thu được hơi sạch:

Tấm chắn: đặt nghiêng 45o so với hướng dòng hơi để dòng hh hơi và nước đập vào. Do va đập các giọt lỏng bị mất động năng sẽ tách ra và rơi xuống.

Cửa chớp: nhờ lực ly tâm khi dòng hơi ẩm đi ngoặt trong cửa chớp mà ẩm được phân ly ra.

Tấm có khoan lỗ: đảm bảo cấp đồng đều hỗn hợp hơi nước vào bao hơi và lấy hơi ra khỏi bao hơi người ta còn đặt các tấm khoan lỗ chìm dưới mặt nước và ở chỗ hơi đi vào ống quá nhiệt, các lỗ khan có đường kính (5 – 10)mm

Thiết bị phân ly kiểu xyclon: dòng hơi ẩm đi xoáy trong xyclon sẽ làm các giọt ẩm va đập vào thành xyclon, mất động năng và rơi xuống, dòng hơi khô được tách ra và đi ra ngoài qua ống lồng trong xyclon. Cho phép thu được hơi rất sạch ngay cả khi nước lò có độ muối cao.

• Rửa hơi: làm giảm hàm lượng muối tổng và đặc biệt là giảm SiO2 trong hơi bằng cách cho hơi cần làm sạch tiếp xúc với lớp nước sạch.

• Bốc hơi theo cấp: tạo ra trong lò 2, 3 hay nhiều vòng tuần hoàn độc lập có nồng độ nước lò khác nhau bằng cách đặt vách ngăn trong bao hơi để chia khoang nước thành 2,3 hay nhiều khoang.

• Xả liên tục và xả định kỳ của lò hơi: với lượng nước lò có nồng độ muối cao nhất thì xả liên tục. Xả định kỳ được thực hiện ở các ống góp dưới của dàn ống sinh hơi và ở chỗ thấp nhất của các lò hơi nhỏ.

6. Trình bày bốc hơi theo cấp và chế độ xả lò. Bốc hơi theo cấp: Thực chất là tạo ra trong lò 2, 3 hay nhiều vòng tuần hoàn độc lập có nồng độ nước lò khác nhau. Muốn vậy người ta đặt trong bao hơi các vách ngăn để chia khoang nước thành 2, 3 khoang, do đó cũng chia bề mặt sinh hơi thành số vòng tuần hoàn tương ứng độc lập với nhau. Nước cấp được đưa vào khoang sạch có kích thước thước lớn nhất và gọi là cấp bốc hơi thứ nhất. Nước ở khoang sạch được tháo sang khoang muối.

Dùng bốc hơi theo cấp có thể tăng đáng kể nồng độ nước xả mà chất lượng hơi không bị xấu đi. Do đó dùng bốc hơi theo cấp để giảm lượng nước xả hoặc để có thể dùng nước cấp có hàm lượng muối cao hơn.

Hàm lượng muối của hơi khi dùng bốc hơi bốc hơi theo cấp được xác định theo các công thưc sau:

- Khi có hai cấp bốc hơi:

Ch = [(100 – n11)/100].C1h + (n11/100).C11

h , mg/kg

- Khi có ba cấp bốc hơi:

Ch = 111 111100

100 h

n nC

− − + 1111

100 h

nC + 111111

100 h

nC

Trong đó n11 và n111 là sản lượng hơi của cấp bốc hơi thứ hai và thứ 3, %

Hàm lượng muối thứ trong hơi của từng cấp bốc hơi được xác định như sau:

Ch1 = (kt/100).Cnl

1, mg/kg

Ch11 = (k2/100).Cnl

11, mg/kg

Ch11 = (k3/100).Cnl

111, mg/kg

Trong đó: k1, k2, k3 là hệ số bay các chất theo hơi từ cấp bốc hơi thứ 1, thứ 2, thứ 3, %

Cnl1, Cnl

11, Cnl111 là hàm lượng muối của nước lò trong cấp bốc hơi thứ 1,

thứ 2, thứ 3, mg/kg.

Chế độ xả lò:

Tùy thuộc các yêu cầu về độ sạch của hơi mà nồng độ muối trong nước lò phải không được lớn hơn một giá trị xác định. Muốn vậy phải tiến hành xả liên tục ra khỏi lò hơi một lượng nước lò có nồng độ muối cao nhất.

Cùng với xả lien tục cúng cần phải xả định kỳ lò hơi, việc xả định kỳ được thực hiện ở các ống góp dưới của dàn ống sinh hơi hay bao nước của lò có hai bao hơi và ở chỗ thấp nhất của các lò hơi nhỏ

Độ xả lò hơi p được tính bằng phần tram của sản lượng lò hơi, tức là:

P=(Dx/D).100%

Dx là lượng nước xả, kg/s

D là sản lượng hơi định mức của lò hơi, kg/s

Lượng nước cấp vào lò hơi Dnc bằng: Dnc = D + Dx , kg/s

7. Vai trò, phân loại bộ quá nhiệt. Bộ quá nhiệt là bộ phân để sấy khô hơi, gia nhiệt cho hơi, biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt.

Phân loại:

Bộ quá nhiệt bức xạ: nhận nhiệt bức xạ từ khói là chủ yếu, th > 560oC

Bộ quá nhiệt nửa bức xạ: vừa nhận nhiệt đối lưu vừa nhận nhiệt bức xạ từ dòng khói, th > 510oC.

Bộ quá nhiệt đối lưu: nhận nhiệt đối lưu từ khói là chủ yếu, th < 510oC

Bộ quá nhiệt tổ hợp: một phần đối lưu , một phần nửa bức xạ và một phần bức xạ.

8. Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt đối lưu và ưu điểm của việc bố trí bộ hai cấp. Bộ quá nhiệt đối lưu: gồm những ống xoắn, hai đầu được nối vào 2 ống góp. Ống xoắn là những ống thép chịu nhiệt, uốn gấp khúc nhiều lần đảm bảo cho đường khói cắt đường hơi nhiều.Mỗi ống xoắn được uốn gấp khúc trong một mặt phẳng, nhiều ống xoắn cùng nối vào một ống góp tọa thành cụm ống . Ống có đường kính từ 28-42 mm, chiều dày từ 3-7mm. Có 2 loại:

• Bộ quá nhiệt ống xoắn đặt nằm ngang: ưu: có thể xả hết nước đọng do hơi ngưng tụ khi ngừng lò nên tránh được hiện tượng ăn mòn ống xắn khi lò nghỉ. Nhược: hệ thống treo đỡ phức tạp, làm việc trong điều kiện rất nặng nề, chóng hỏng.

• Bộ quá nhiệt ống xoắn đặt thẳng đứng: hệ thống treo đỡ đơn giản, làm việc nhẹ nhàng hơn so với ống xoắn nằm ngang. Nhược: khi lò nghỉ nước đọng trong các ống xoắn do hơi ngưng tụ sẽ gây ăn mòn các ống xoắn, đồng thời nó không cho hơi thoát qua bộ quá nhiệt lúc khởi động lò và tạo thành các túi hơi trong các ống xoắn làm ống bị đốt nóng quá mức

9. Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt Bộ quá nhiệt nửa bức xạ và bức xạ.

Bộ quá nhiệt nửa bức xạ: là những chùm ống xoắn chữ U hoặc L, được chế tạo dạng dàn phẳng, được bố trí ở phần trên buồng lửa hay ở cửa ra buồng lửa Các dàn cách nhau 0,7-0,9 m để khói dễ dàng lưu thông, đồng thời tránh khả năng tạo cầu xỉ giữa các ống. Các dàn có thể đặt đứng hay đặt nằm ngang. Để giữ khoảng cách giữa các ống người ta dùng các ống giữ chữ V, các ống này được nối với nhau bằng nẹp giữ.

Bộ quá nhiệt bức xạ: là những dàn ống đặt trên trần buống lửa hoặc các ống nằm xen kẽ với các ống sinh hơi trên tường buồng lửa. Các ống nhận nhiệt bằng bức xạ nên cường độ trao đổi nhiệt lớn, phụ tải nhiệt của bộ quá nhiệt bức xạ thường lớn hơn bộ quá nhiệt đối lưu từ 3-5 lần nên nhiệt đọ vách ống

cũng cao hơn nhiệt độ hơi từ (100-140)C nên yêu cầu rất cao về kim loại chế tạo và chế độ vận hành.

10. Nêu các nguyên nhân làm thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt.

Do thay đổi phụ tải lò.

Do dao động áp suất trong đường hơi chung.

Do thay đổi nhiệt độ của nước cấp.

Do thay đổi chất lượng nhiên liệu

Do thay đổi hệ số không khí thừa.

Do đóng xỉ ở dàn ống sinh hơi, cụm pheston.

Do bám bẩn trên các bề mặt đốt của lò.

Do có hiện tượng cháy lại trong vùng đặt bộ quá nhiệt.

Do thay đổi vị trí trung tâm ngọn lửa hoặc do máy cấp than bột làm việc không đều.

11. Phân tích sự thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt khi thay đổi hệ số không khí thừa và khi dao động áp suất trong đường hơi chung. Khi hệ số không khí thừa tăng lên thì nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng, khi đó các chi tiết của bộ qua nhiệt cũng như tuốc bin phải làm việc trong điều kiện nặng nề hơn làm cho độ bền của kim loại giảm xuống , làm cong vênh các cánh của tuốc bin gây nên cọ xát giữa phần đứng yên và phần quay của tuốc bin gây sự cố. Khi dao động áp suất trong đường hơi chung giảm thì nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm làm giảm hiệu suất nhiệt của chu trình đồng thời làm giảm công suất tuốc bin và làm tăng tốc độ ăn mòn cánh tuốc bin.12. Phân tích sự thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt khi bám bẩn các ống sinh hơi. Khi bám bẩn các ống sinh hơi thì nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm do ảnh hưởng của việc thổi tro bám. Nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm làm giảm hiệu suất nhiệt của chu trình đồng thời làm giảm công suất tuốc bin. Độ ẩm của hơi ở các tầng cuối tuốc bin tăng lên làm giảm hiệu suất tuốc bin và làm tăng tốc độ mòn cánh tuốc bin.13. Tabảo đảm ổn định nhiệt độ hơi quá nhiệt.Nhiệt độ hơi quá nhiệt thay đổi sẽ dẫn đến một loạt thay đổi khác gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc của lò và tuabin.

Khi nhiệt độ hơi thay đổi thì nhiệt dáng dòng hơi thay đổi làm thay đổi công suất tuabin do đó làm thay đổi tốc độ quay của tổ tuabin-máy phát, dẫn đến làm giảm chất lượng dòng điện.

Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm xuống sẽ làm giảm hiệu suất của chu trình đồng thời làm giảm công suất tuabin, mặt khác độ ẩm hơi ở các tầng cuối tuabin tăng lên làm giảm hiệu suất tuabin và tăng tốc độ ăn mòn cánh tuabin.

Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng lên quá trị số qui định, các chi tiết của bộ quá nhiệt cũng như tuabin phải làm việc trong điều kiện nặng nề hơn, làm cho độ bền của kim loại giảm xuống, có thể gây nổ các ống của bộ quá nhiệt hoặc làm cong vênh các cánh của tuabin gây nên cọ xát giữa phần đứng yên và phần quay của tuabin, gây sự cố.

Bởi vậy cần phải tìm các biện pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt nhằm đảm bảo ổn định nhiệt độ hơi quá nhiệt ở giá trị qui định.

14. Triphương pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt về phía hơi. Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt về phía hơi tức là tác động trực tiếp vào phía hơi quá nhiệt để làm thay đổi lượng nhiệt nó nhận được do đó thay đổi nhiệt độ của hơi. Đặt vào ống góp hơi của bộ quá nhiệt một thiết bị gọi là bộ giảm ôn, vì nước có nhiệt độ thấp hơn hơi nên sẽ nhận nhiệt của hơi làm cho nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm xuống. Khi thay đổi lưu lượng nước qua bộ giảm ôn thì sẽ làm thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt.

Có 2 loại bộ giảm ôn là: kiểu bề mặt và kiểu hỗn hợp.

+ Bộ giảm ôn kiểu bề mặt là một thiết bị trao đổi nhiệt kiểu bề mặt, gồm cụm ống đồng được uốn chữ U đặt trong góp hơi, hơi đi phái ngoài các ống đồng sẽ nhả nhiệt cho nước giảm ôn đi trong. Nước đi vào bộ giảm ôn sẽ nhận nhiệt của hơi qua bề mặt các ống đồng làm cho nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm xuống.

Khoảng điều chỉnh nhiệt độ hơi là 40-50▫C tương ứng lượng nước qua bộ giảm ôn bằng (40-60)% lượng nước cấp, do đó lượng nước sau khi qua giảm ôn cần được đưa về trước bộ hâm nước.

Nước giảm ôn không pha trộn với hơi nên yêu cầu chất lượng nước giảm ôn không cao lắm. Có thể dùng nước cấp hiawjc nước lò. Nhược điểm là quá tính nhiệt lớn.

+ Bộ giảm ôn kiểu hỗn hợp: Nước giảm ôn sẽ được phun qua các ống phun thành các hạt rất nhỏ đi vào pha trộn với hơi quá nhiệt và lấy nhiệt của hơi để bốc hơi do đó làm cho nhiệt độ của hơi quá nhiệt giảm xuống

Ưu điểm là quán tính nhiệt bé, điều chỉnh nhanh, cấu tạo đơn giản.

Nhược là không dùng cho bộ quá nhiệt trung gian. Vì phun trực tiếp nước giảm ôn vào hơi quá nhiệt như vậy sẽ làm tăng lượng hơi qua phần trung và hạ áp có nghĩa là giảm lượng hơi qua phần cao áp, làm độ kinh tế của chu trình tuốc bin.

15. Triphương pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt về phía khói. Có thể điều chỉnh lưu lượng hơi quá nhiệt bằng cách thay đổi nhiệt độ, lưu lượng khói đi qua bộ quá nhiệt hoặc thay đổi đồng thời cả nhiệt độ và lưu lượng khói.

Điều chỉnh lưu lượng khói đi qua bộ quá nhiệt: là làm giảm hay tăng lượng khói đi qua bộ quá nhiệt bằng cách cho một phần khói đi tắt qua đường khói không đặt bộ quá nhiệt nhằm giảm lượng nhiệt mà bộ quá nhiệt nhận được, do đó làm giảm nhiệt độ hơi quá nhiệt.

Điều chỉnh nhiệt độ khói: thay đổi góc quay của vòi phun, cho vòi phun hướng lên trên hoặc xuống dưới sẽ làm thay đổi vị trí trung tâm ngọn lửa, do đó làm thay đổi nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa, tức là thay đổi nhiệt độ khói qua bộ quá nhiệt, làm thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt.

Vòi phun hướng lên trên sẽ làm vị trí trung tâm của ngọn lửa dịch lên phía trên, nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng lên tức là nhiệt độ khói đi qua bộ qua bộ quá nhiệt tăng lên, làm tăng nhiệt độ hơi quá nhiệt.

Nhưng gỉam thời gian lưu lại của nhiên liệu trong buồng lửa nên tổn thất cháy không hoàn toàn về mặt cơ học q4 sẽ tăng lên. Vì vậy biện pháp này chỉ dùng khi đốt nhiên liệu dễ cháy.

Kết hợp vừa điều chỉnh nhiệt độ vừa điều chỉnh lưu lượng khói: trích một phần khói ở phía sau bộ hâm nước đưa vào buồng lửa (tái tuần hoàn khói). Khi trích một phần khói ở phía sau bộ hâm nước đưa vào buồng lửa, nhiệt độ trung bình trong buồng lửa sẽ giảm xuống làm cho lượng nhiệt hấp thu bằng bức xạ của dàn ống sinh hơi giảm xuống, nghĩa là nhiệt độ khói ra khỏi buồng lửa tăng lên, đồng thời lưu lượng khói đi qua bộ quá nhiệt tăng lên làm cho lượng nhiệt hấp thu của bộ quá nhiệt đối lưu tăng lên, dẫn đến nhiệt độ hơi quá nhiệt cũng tăng lên.

Với bộ quá nhiệt tổ hợp thì tái tuần hoàn khói thì không có tác dụng điều chỉnh nhiệt độ hơi vì khi đó tuy nhiệt độ hơi trong phần quá nhiệt đối lưu tăng lên nhưng nhiệt trung bình trong buồng lửa giảm sẽ làm cho nhiệt lượng hấp thụ của phần quá nhiệt bức xạ và nửa bức xạ giảm do đó nhiệt độ hơi ra khỏi bộ quá nhiệt có thể sẽ không thay đổi.

Tái tuần hoàn khói vào buồng lửa thì lưu lượng khói thải không tăng do đó tổn thất nhiệt do khói thải q2 gần như không đổi.

16. Trình bày cách bố trí bộ giảm ôn và ưu nhược điểm của các cách bố trí. Bộ giảm có thể được bố trí ở đầu vào, đầu ra hoặc giữa các cấp bộ quá nhiệt

- Nếu bố trí ở đầu ra bộ quá nhiệt thì quán tính điều chỉnh nhiệt bé, điều chỉnh nhanh nhiệt độ hơi do đó tuốc bin được bảo đảm an toàn tuyệt đối. Nhược điểm là bộ quá nhiệt không được bảo vệ, bộ quá nhiệt sẽ bị đốt nóng quá mức, tuổi thọ bộ quá nhiệt sẽ gỉam xuống và có thể làm nổ ống. Thường dùng khi nhiệt độ hơi quá nhiệt không quá 375C.

- Nếu bố trí ở đầu vào bộ quá nhiệt thì điều chỉnh được nhiệt độ hơi trong toàn bộ bộ quá nhiệt. Nhược điểm là vừa làm ẩm hơi, vừa quán tính nhiệt lớn, tác động chậm do đó bộ quá nhiệt và tuốc bin sẽ bị đốt nóng quá mức trong khoảng thời gian chưa kịp tác động.

Đối với bộ giảm ôn kiểu bề mặt, khi đặt ở đầu vào của bộ quá nhiệt thì nước giảm ôn phải làm nước cấp vì ở đó là hơi bão hòa có nhiệt độ bằng nhiệt độ nước lò nên không thể lấy nước lò lấy từ bao hơi để làm nước giảm ôn được.

Để khắc phục nhược điểm người ta bố trí bộ giảm ôn nằm giữa 2 cấp của bộ quá nhiệt.

Bộ hâm nước ống thép trơn có cấu tạo gồm các ống thép có đường kính từ 28, 32, 38mm được uốn gấp nhiều lần và hai đầu được nối với hai ống góp được chế tạo thành từng cụm có chiều cao khoảng 1m và các cụm được đặt cách nhau 0,6m nhằm tạo khoảng trống cho việc sữa chữa và vệ sinh được dễ dàng. Các ống xoắn được bố trí so le nhằm tăng cường truyền nhiệt.

Các ống xoắn được uốn nhiều lần trong một mặt phẳng .

Các mặt phẳng ống xoắn có thể đặt song song hoặc vuông góc với tường sau của lò:

Khi đặt vuông góc với tường sau của lò thì do chiều sâu đường khói nhỏ hơn chiều rộng nên ống xoắn sẽ ngắn hơn do đó việc giữ ống xoắn sẽ đơn giản hơn nhiều, chỉ cần giữ hai điểm hai đầu ống xoắn, nhưng khi đó tất cả các ống xoắn đều nằm ở vùng sát phía sau tường lò, nơi có lượng tro bay theo khói nhiều nhất và tốc độ khói lớn nhất nên tất cả các ống xoắn đều bị mài mòn. Do đó tất cả các lò hơi đều bố trí mặt phẳng ống xoắn song song với tường lò để chỉ một vài dãy phía sau bị mòn.

Cấu tạo bộ hâm nước bằng gang gồm những ống đúc có đường kính trong từ 76-120mm, dài từ 1,5-3m được nối với nhau bằng các cút nối có mặt bích và bu lông nên lắp đặt rất dễ dàng. Gang có hệ số dẫn nhiệt nhỏ hơn thép nên tăng cường khả năng truyền nhiệt phái ngoài ống được đúc thêm các cánh. Bộ hâm nước bằng gang dùng ở những lò hơi đốt nhiên liệu có nhiều lưu huỳnh hoặc ở những lò hơi không có hệ thống xử lý nước do gang có ưu điểm là chịu được sự ăn mòn của các axit và mài mòn của tro Bộ hâm nước bằng gang có nhược điểm là kích thước lớn, nặng nề, đồng thời do có cánh nên tro bụi bám lên ống rất nhiều vì vậy phải đặt thêm bộ thổi bịu cho nó Bộ hâm nước bằng gang chỉ cho phép làm việc đến áp suất 4Mpa.

- Bộ sấy không khí kiểu thu nhiệt bằng ống thép trơn: được chế tạo thành nhiều cụm ghép lại để tiện vận chuyển lắp đặt. Các ống thép có đường kính 23-51 mm, dày từ 1,5-2 mm và được liên kết với nhau bởi mặt sàng dày 15-25 mm. Khói đi trong, không khí đi ngoài ống. Có thể đặt thêm một hay hai mặt sàng trung gian để tăng độ cứng và tăng số lần cắt nhau giữa khói và không khí.

- Ngoài việc đảm bảo tốc độ không khí cần dựa vào quan hệ giữa tốc độ không khí và tốc độ khói, tức là xét tới kích thước và số lượng ống để đảm bảo tốc độ khói đi qua.

Ưu: Đơn giản khi chế tạo, lắp ráp.

Khói chuyển động dọc ống do đó tro ít bám trong ống, nếu bám cũng dễ làm sạch.

Ít bị lọt không khí vào trong đường khói.

Lượng tiêu hao kim loại ít.

Nhược: Vì làm bằng ống thép nên chịu được nhiệt độ không cao lắm.

Không bền dưới tác dụng ăn mòn bởi khói có nhiệt độ cao và mài mòn bởi tro bay theo khói.

Bộ sấy không khí kiểu hồi nhiệt: là một roto quay quanh một trục thẳng đứng với tốc độ khoảng 2-5 v/ph. Trên roto gắn các cánh bằng kim loại để nhận nhiệt. Khi roto quay, các cánh kim loại khi thì tiếp xúc với khói , khi thì tiếp xúc với không khí lạnh. Đường khói và đường không khí được bố trí về hai phía cố định của bộ sấy và được ngăn cách bởi vách ngăn. Khi các cánh roto nằm ở phía khói , tiếp xúc với khói có nhiệt độ cao nên sẽ bị khói đốt nóng, còn lúc quay sang phần không khí lạnh tiếp xúc với không khí có nhiệt độ thấp hơn sẽ nhả nhiệt làm cho không khí nóng lên.

Ưu: Không bị ăn mòn bởi nhiệt độ thấp do nó tiếp xúc với không khí không phải là môi trường ăn mòn, còn khi tiếp xúc với khói thì nhiệt độ cao hơn nhiệt độ đọng sương.

Kích thước gọn gàng, tiêu hao ít kim loại.

Nhược: Nhiệt độ không khí không cao lắm.

Do cơ cấu quay nên tuổi thọ không cao.

Có sự lọt khói qua đường không khí tương đối lớn.

. Có thể bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí một cấp hoặc hai cấp đặt xen kẽ .Việc bố trí một cấp hoặc hai cấp hoàn toàn tùy thuộc vào nhiệt độ không khí nóng yêu cầu

- Đôi với lò ghi, quá trình cháy nhiên liệu trên ghi, không khí thổi từ dưới lên qua ghi vừa cấp oxi cho quá trình cháy vừa làm mát ghi. Để bảo vệ ghi không bị quá nóng nhiệt độ không khí nóng không quá 150oC . Khi đó chỉ cần bố trí bộ sấy không khí một cấp và do đó bộ hâm nước cũng một cấp.

- Đối với lò đốt than phun, yêu cầu không khí nóng lên đến 400oC nên cần phải đặt một phần đầu ra của bộ sấy không khí trong vùng khói có nhiệt độ cao, nghĩa là phân bộ sấy không khí thành hai cấp, khi đó bộ hâm nước có thể

làm một cấp đặt giữa hai cấp sấy không khí. Tuy nhiên như vậy bộ sấy không khí đặt sau bộ quá nhiệt sẽ chịu nhiệt độ cao, sẽ chóng hỏng. Bởi vậy để bảo vệ bộ sấy cấp hai, thường người ta cũng chia bộ hâm nước thành 2 cấp, một đặt giữa hai bộ sấy và một đặt đặt trên bộ sấy cấp 2. Đồng thời khi chia cấp như vậy cũng có thể chọn vật liệu bộ sấy và bộ hâm cấp một thấp xuống nhằm tiết kiệm giá thành.

.

Bám bẩn bề mặt đốt: khả năng bám tro phụ thuộc vào tốc độ chuyển động khói, kích thước hạt tro, tính chất tro và cách bố trí ống.

Tốc độ dòng càng lớn thì vùng xoáy càng nhỏ, lực quán tính nhỏ nên tro bám càng ít.

Ở cụm ống song song, từ dãy thứ 2 trở đi thì cả trước và sau ống đều có vùng xoáy do đó cả bước ngang và bước dọc đều không ảnh hưởng đến hiện tượng bám bẩn. Đối với cụm so le, bước ngang ảnh hưởng rất ít đến dạng lưu động của dòng nhưng bước dọc ảnh hưởng nhiều. Khi giảm bước dọc tương đối thì dòng sẽ bị uốn cong nhiều hơn, do đó vùng xoáy sẽ bị co hẹp lại, mức độ bám bẩn giảm đi.

Đường kính ống cũng ảnh hưởng đến mức độ bám bẩn. Khi giảm đường kính ống thì hệ số bám bẩn giảm xuống.

Quá trình bám bẩn xảy ra khi tốc độ dòng nhỏ hơn 2,5-3 m/s. khi đã bám bẩn rồi thì việc tăng tốc độ khói không còn ý nghĩa gì nữa, do đó phải đảm bảo tốc độ dòng không nhỏ hơn 3m/s. Khi thiết kế chọn tốc độ dòng không nhỏ hơn 5,5-6,5 m/s ở công suất định mức.

Mài mòn bề mặt truyền nhiệt đối lưu: Mức độ mài mòn được đặc trưng bởi cường độ mài mòn. Cường độ mòn phụ thuộc vào số lần va đập của hạt lên bề mặt, vào động năng của hạt, độ cứng của hạt và khả năng chịu mài mòn của ống.

Những ống nằm ở vùng có tốc độ khói lớn và những chỗ ngoặt dòng: nống độ tro bay cao và động năng hạt lớn nên bị mài mòn nhiều.

Cụm ống sole, dãy thứ hai bị mài mòn nhiều nhất.Cụm ống song song bị mài mòn ít hơn cụm sole nhiều.

Các hạt tro xỉ tạo ra khi cháy có cạnh tròn hoặc cầu nên chỉ có thể gây ra mài mòn va đập còn các hạt tro và các hạt than chưa cháy có cạnh sắc nên có thể gây ra cả mài mòn va đập và mài mòn trượt.

Các vật liệu có độ cứng và độ dẻo khác nhau nên khả năng chịu mài mòn va đập và mài mòn trượt cũng khác nhau.

Cường độ mài mòn cực đại ứng với góc va 45o.

. Hiện tượng ăn mòn xảy ra ở nhiệt độ ngưng tụ của một số khí trong khói được gọi là hiện tượng ăn mòn ở nhiệt độ thấp. Nhiệt độ ngưng tụ càng cao càng dễ xảy ra ngưng tụ. Hai loại hơi trong khói có thể ngưng tụ là hơi H2O và H2SO4. Sự có mặt đồng thời của hai chất này đã làm cho nhiệt độ đọng sương tăng lên rất nhiều, đồng thời khi ngưng tụ, nồng độ H2SO4 cũng tăng lên rất nhiều. Điều đó chứng tỏ ngay cả khi nồng độ H2SO4 ở trạng thái hơi rất nhỏ cũng có thể tạo nên dung dịch có nồng độ rất cao khi ngưng tụ, điều này rất nguy hiểm vi tốc độ ăn mòn của H2SO4 đặc rất cao.

- Để bảo vệ ăn mòn cần:

• Giảm lượng lưu huỳnh có trong nhiên liệu ở mức tối thiểu.

• Giảm lượng SO3 sinh ra trong khói đến mức tối thiểu.

• Dùng vật liệu chịu được tác động ăn mòn của axit.

• Nâng nhiệt độ bề mặt vách thiết bị cao hơn nhiệt độ đọng sương.

• Chia bộ sấy ra nhiều phần, phần bị ăn mòn dùng bộ sấy bằng ống gang.

• Tăng nhiệt độ không khí vào bộ sấy không khí.

• Dùng bộ sấy kiểu hồi nhiệt.

Van bảo vệ là van tự động tác động nên không có tay quay. Phân loại: van một chiều và van an toàn. + Van một chiều là van chỉ cho môi chất chuyển động một chiều nhất định, van sẽ tự động đóng lại khi môi chất chuyển động ngược lại. Van một chiều gồm van lò xo, van tự trọng

Van một chiều được lắp trên đường nước cấp vào lò, phía đầu đẩy của bơm trước van chặn nhằm bảo vệ bơm khỏi bị dòng hơi hoặc nước nóng phá hoại khi đóng cắt. + Van an toàn: cao tác dụng khống chế áp suất làm việc của môi chất không vượt quá trị số cho phép, nhằm bảo vệ cho thiết bị làm việc an toàn và lâu dài. Van an toàn gồm ba loại: van an toàn kiểu lò xo, kiểu đòn bẩy và kiểu xung lượng. Vị trí lắp đặt: van an toàn được đặt ở vị trí cao nhất khoang hơi của bao hơi ở các ống gốp của bộ quá nhiệt, của bộ hâm nước, ống góp hơi chung.27. Ống thuỷ: Công dụng, phân loại và cấu tạo. Công dụng: Ống thủy để theo dõi mức nước trong lò hơi. Nối với lò hơi theo nguyên tắc bình thông nhau, một đầu của ống thủy được nối với khoang hơi, một đầu được nối với khoang nước. Phân loại: gồm ống thủy sang và ống thủy tối. + Ống thủy sáng cho phép nhìn thấy mức nước qua ống thủy tinh nếu là ống thủy tròn hoặc qua ống thủy tinh nếu là ống thủy dẹt, ống hoặc tấm thủy tinh đều là thủy tinh chịu nhiệt. + Ống thủy tròn chịu lực kém dễ bị vỡ, do đó thường được dùng cho các lò hơi có áp suất thấp, nhiệt độ nước nhỏ hơn 250 độ. Ở các lò áp suất cao dùng ống thủy dẹt.*Ống thủy tối: Đối với các lò hơi nhỏ, diện tích bề mặt đốt nhỏ hơn 100m2 cho phép thay thế một ống thủy sáng bằng một ống thủy tối. Ống thủy tối gồm ba van được nối ở mức nước cao nhất, trung bình và thấp nhất của lò