Giáo trình Nhiệt điện - Chương 4: Các phần tử của lò hơi

n đ−ợc điều chỉnh bằng lực ép của lò xo 
hoặc sức đè của đòn bẩy theo bảng sau: 
 Bảng 4.1. Các giá trị áp suất tại đó các van an toàn bắt đầu mở. 
áp suất mở van an toàn áp suất làm việc p, MN/m2 
Van kiểm tra Van làm việc 
 ở bao hơi, khi p < 1,28 
 1,28 < p < 3,93 
 p > 1,93 
ở bộ quá nhiệt, khi p < 1,28 
 p > 1,28 
ở ống góp vào của bộ hâm n−ớc 
ở ống góp ra của bộ hâm n−ớc 
p + 0,02 
1,03.p 
1,05. p 
p + 0,02 
1,02. p 
1,25. p 
1,10. p 
p + 0,03 
1,05. p 
1,08. p 
p + 0,02 
1,02. p 
1,25. p 
1,10. p 
Có thể xác định kích th−ớc của van an toàn từ công thức sau đây: 
 43
 n.d.h = 
p
D
 (4-1) 
 n: số l−ợng van an toàn. 
 d: đ−ờng kính trong của lỗ van (cm), đ−ờng kính này không đ−ợc nhỏ hơn 
25mm và không lớn hơn 125mm. 
 h: chiều cao nâng lên của van, có 2 loại: h = 
20
d
 và h = 
4
d
 h = 
20
d
 đối với loại van không nâng lên hoàn toàn, h = 
4
d
 đối với loại van 
nâng lên hoàn toàn. 
 A: hệ số tùy thuộc vào van nâng lên hoàn toàn hay không hoàn toàn. với van 
nâng lên không hoàn toàn: A=0,0075, với van nâng lên hoàn toàn A=0,0150 
 D: Sản l−ợng hơi của lò (kg/h). 
 p: áp suất tuyệt đối của hơi (N/m2). 
 Đ−ờng kính d của van có thể là 25, 32, 40, 50, 60mm 
4.6.2. áp kế 
áp kế là thiết bị để đo áp suất của hơi và n−ớc trong lò hơi. 
áp kế đ−ợc đặt ở vị trí cao nhất của thiết bị. Trên đ−ờng nối từ bao hơi ra áp kế 
phải đặt van 3 ngả có ống xi phông. Trong ống xi phông có chứa n−ớc hoặc không 
khí để bảo vệ đồng hồ khỏi bị môi chất phá hỏng. ở ngã thứ ba của van sẽ nối đồng 
hồ mẫu để kiểm tra độ chính xác của đồng hồ đang dùng, kiểm tra xem đồng hồ có 
làm việc không. 
Trên mặt áp kế có thang chia độ, thang chia độ của đồng hồ đ−ợc chọn theo áp 
suất làm việc của lò. Thông th−ờng chọn giá trị lớn nhất của thang chia độ bằng 1,5 
lần áp suất làm việc của lò. 
Với các thiết bị áp lực, đ−ờng kính mặt đồng hồ nhỏ nhất là 110mm. 
Lắp đặt đồng hồ: Nếu áp kế ở ngang tầm măt thì đ−ợc đặt thẳng đứng. Nếu áp 
kế ở trên tầm mắt, xa khoảng 2m thì phải đặt nghiêng khoảng 300. 
4.6.3. ống thủy 
 4.6.3.1. Nhiệm vụ ống thủy 
ống thủy là một thiết bị rất quan trọng của lò hơi, dùng để theo dõi mức n−ớc 
trong lò hơi. ống thủy đ−ợc nối với lò hơi theo nguyên tắc bình thông nhau, một đầu 
của ống thủy đ−ợc nối với khoang hơi, một đầu đ−ợc nối với khoang n−ớc. 
Với lò hơi ống lửa đứng, qui định mức n−ớc trong quá trình lò làm việc luôn 
ngập 2/3-3/4 ống lửa. Với lò hơi ống lửa nằm ngang, qui định mức n−ớc trong lò cao 
hơn ống lửa trên cùng là 10cm. ống thủy luôn đ−ợc nối để mức n−ớc của lò nằm giữa 
ống thủy. 
 44
4.6.3.2. Các loại ống thủy 
Th−ờng có hai loại ống thủy: ống thủy sáng và ống thủy tối. 
ống thủy sáng cho phép nhìn thấy mức n−ớc qua ống thủy tinh nếu là ống thủy 
tròn, hoặc qua tấm thủy tinh nếu là ống thủy dẹt. ở đây ống hoặc tấm thủy tinh đều là 
thủy tinh chịu nhiệt. 
ống thủy tinh của ống thủy tròn chịu lực kém dễ bị vỡ, do đó th−ờng đ−ợc 
dùng cho các lò hơi có áp suất thấp, nhiệt độ n−ớc nhỏ hơn 2500C. ở các lò áp suất 
cao, ng−ời ta th−ờng dùng ống thủy dẹt. Cấu tạo các loại ống thủy đ−ợc biểu diễn trên 
hình 4.29 và 4.30. 
Theo qui phạm an toàn lò hơi thì mỗi lò hơi phải có ít nhất là 2 ống thủy đặt 
độc lập với nhau. 
Đối với những lò hơi nhỏ, diện tích bề mặt đốt nhỏ hơn 100m2, có thể cho phép 
thay thế một ống thủy sáng bằng một ống thủy tối. ống thủy tối th−ờng gồm 3 van 
đ−ợc nối ở mức n−ớc cao nhất, trung bình và thấp nhất của lò. 
Để có thể từ phòng điều khiển trung tâm theo dõi đ−ợc mức n−ớc ở bao hơi trên 
cao, ng−ời ta dùng ống thủy d−ới (ống thủy kéo dài). Hình 4.30 vẽ ống thủy kéo dài 
của lò hơi 
Hình 4.29. ống thủy dẹt. 
1-tấm thủy tinh; 2-hộp kim loại; 
 Hình 4.30. ống thủy tròn. 
1. ống thủy tinh; 5-hộp kim loại; 
2, 3, 4 van nối ống thủy với lò; 
 45
4.6.4. Bơm n−ớc cấp- quạt gió- quạt khói 
4.6.4.1. Bơm n−ớc cấp 
 * Nhiệm vụ của bơm n−ớc cấp: bơm n−ớc cấp có nhiệm vụ cấp n−ớc cho lò 
trong quá trình lò làm việc. Mỗi lò hơi th−ờng yêu cầu phải có 2 bơm n−ớc cấp. 
Riêng đối với những lò công suất nhỏ hơn 500kg/h có thể cho phép dùng 1 bơm. 
* Cấu tạo bơm cấp: có 2 loại bơm cấp, bơm piston và bơm ly tâm . 
 + Bơm pit tông: Bơm piston th−ờng có áp suất cao nh−ng sản l−ợng không lớn 
nên th−ờng dùng cho các lò hơi nhỏ. Trong các xí nghiệp công nghiệp, ở các lò hơi 
nhỏ th−ờng dùng bơm pit tông chạy bằng hơi làm bơm giữ trữ phòng khi mất điện. 
 + Bơm ly tâm: Các lò hơi của nhà máy điện th−ờng làm việc ở áp suất cao nên 
phải dùng bơm ly tâm nhiều cấp (nhiều lát), mỗi một cấp gồm một dãy cánh động và 
một dãy cánh tĩnh, số l−ợng cấp tùy thuộc vào áp suất của lò. Khi chọn bơm phải l−u 
ý, áp suất bơm phải lớn hơn áp suất môi chất trong bao hơi ở mức có thể khắc phục 
đ−ợc trở lực đ−ờng ống dẫn từ bơm đến bao hơi. Cấu tạo của bơm ly tâm đ−ợc biểu 
diễn trên hình 4.31. 
Hình 4.31. Bơm 
ly tâm. 
a) bơm một cấp; 
 1-cổ vào, 
 2-Cánh động, 
 3-vỏ, 
 4-miệng ra, 
 b) bơm nhiều 
cấp 
 1, 2, 3, 4. các 
 tầng cánh 
 động 
 46
Các cánh động đ−ợc đ−ợc gắn trên rotor của bơm, còn tất cả các cánh tĩnh gắn 
trên thân bơm gọi là stato. Khi làm việc, trục của bơm quay tức là các cánh động 
quay, nén n−ớc trong bơm làm cho áp suất tăng dần từ đầu vào tới đầu ra. 
Bơm đ−ợc có thể đ−ợc dẫn động bằng động cơ điện hoặc hơi. Đối với các bơm 
có công suất lớn th−ờng đ−ợc dẫn động bằng tuabin hơi. 
Thông số của bơm là: áp suất và l−u l−ợng 
4.6.4.2. Quạt gió- quạt khói 
Với các lò hơi lớn có bề mặt đốt phần đuôi, quạt gió có nhiệm vụ cung cấp 
không khí cho quá trình cháy, còn quạt khói có nhiệm vụ hút khói ra khỏi lò. Quạt 
gió và quạt khói tạo nên hệ thống thông gió cho lò hơi, hệ thống đó gọi là hệ thống 
thăng bằng, luôn tạo cho áp suất của khói từ buồng lửa đến khi ra khỏi lò nhỏ hơn áp 
suất khí quyển. Để tạo áp lực t−ơng đối lớn thì quạt gió và quạt khói th−ờng dùng 
quạt ly tâm đ−ợc dẫn động bằng động cơ điện. Nguyên lý cấu tạo quạt ly tâm đ−ợc 
chỉ ra trên hình 4.32. 
Đối với các lò hơi nhỏ, quạt gió có nhiệm vụ cung cấp không khí cho quá trình 
cháy nhiên liệu, còn chiều cao của ống khói có nhiệm vụ hút khói ra khỏi lò. 
Các đặc tính kỹ thuật của quạt: Đặc tính kỹ thuật của quạt là l−u l−ợng quạt, cột 
áp đầu hút và đầu đẩy. 
 * L−u l−ợng quạt gió: 
 Khi không có tái tuần hoàn không khí nóng. 
 )
h
m(,
273
t273V)(BQ
3
kkl
0skkngblbltt1g
+α∆+α∆−α∆−αβ= (4-2) 
 β1: hệ số an toàn, β1 = 1,1; 
 Btt : l−ợng nhiên liệu tiêu hao tính toán, (kg/h), 
 αbl: hệ số không khí thừa trong buồng lửa; 
 ∆αbl: hệ số không khí lọt vào buồng lửa; 
 ∆αng: hệ số không khí lạnh lọt vào hệ thống nghiền than; 
 ∆αs: hệ số không khí lạnh lọt vào bộ sấy không khí; 
 V0
: l−ợng không khí lí thuyết, (m3 tc/kg), 
 tkkl: nhiệt độ không khí lạnh, (
0C), 
 * L−u l−ợng quạt khói 
 )
h
m(;
273
t273
)VV(BQ
3
kkl
0dọthtt1g
+α∆+β= (4-3) 
 Vth: L−ợng khói thải ra khỏi lò, (m3 tc/kg), 
 tth: nhiệt độ khói thải ra khỏi lò, (
0C), 
 ∆αod: hệ số không khí lạnh lọt trong đ−ờng ống dẫn không khí; 
 * Công suất của quạt gió: 
 Ng = 1,1.
g
gg HQ
η3600 , Kw; 
 47
 * Công suất của quạt khói: 
 Nk = 1,1.
k
kk HQ
η3600 , Kw; 
 Qg, Qk: l−u l−ợng không khí và khói của lò, 
 Hg, Hk: áp suất của đầu đẩy của quạt gió, quạt khói, 
 ηg, ηk: hiệu suất của quạt gió và quạt khói, 
4.6.5. Hệ thống cung cấp nhiên liệu 
4.6.5.1. Hệ thống dầu đốt: 
 Dầu có thể dùng làm nhiên liệu chính trong các lò hơi đốt nhiên liệu lỏng, 
hoặc dùng làm nhiên liệu đốt phụ trợ khi công suất thấp hoặc khi công suất cực đại 
hoặc khi khởi động lò trong các lò hơi đốt nhiên liệu rắn (than, bã mía hoặc củi). 
Thông th−ờng dầu đốt trong các lò là dầu FO (dầu đen). Hệ thống dầu của nhà máy 
đ−ợc thể hiện trên hình 4.33. 
ở nhiệt độ môi tr−ờng, dầu có độ nhớt lớn, do đó cần phải có thiết bị sấy dầu để 
giảm độ nhớt nhằm vận chuyển dễ dàng hơn, đồng thời dầu có thể đẽ bốc cháy. 
Thông th−ờng có thể sấy dầu đến nhiệt độ khoảng 900C-1000C. Bên cạnh bộ sấy cần 
có thêm bộ lọc để loại những cặn bẩn tránh hiện t−ợng tắc vòi phun dầu. 
 Hình 4.33. sơ đồ nguyên lý hệ thống dầu. 
 48
 * Các loại vòi phun dầu: có 2 loại vòi phun dầu, vòi phun thổi và vòi phun cơ 
khí. Yêu cầu vòi phun phải phun dầu thành các hạt bụi nhỏ, các hạt càng nhỏ càng dễ 
bốc cháy. 
 - Vòi phun cơ khí: dầu đ−ợc phun thành bụi nhờ bơm cao áp nén lên đến áp 
suất từ 10 đến 30 at và khi đi qua các lỗ nhỏ của vòi phun sẽ phun thành bụi. 
 - Vòi phun thổi: dòng dầu đ−ợc phun thành bụi qua vòi phun nhờ động năng 
của dòng hơi hoặc khí nén có áp suất từ 3-5 at. 
4.6.5.2. Hệ thống chuẩn bị bột than 
Hình 4.34. Hệ thống 
chuẩn bị bột than. 
a) Hệ thống với máy
nghiền bi và phểu than
trung gian; 
b) Hệ thống với giếng
nghiền thổi thẳng; 
c) Hệ thống có quạt
nghiền. 
1-Phân li mịn; 
2, 11 và 21-ống dẫn
không khí; 
3-Vít tải ruột gà; 
4-Phễu bột than; 
5-Quạt gió; 
6-Buồng lửa; 
7-Bộ sấy không khí; 
8-Vòi phun; 
9-Hộp không khí; 
10-Buồng hỗn hợp;
12-Hộp phân phối;
13-Quạt nghiền; 
14-Phân li bột than; 
15-Máy nghiền; 
16-Hộp đầu vào; 
17-Máy cấp than; 
18-Phễu than nguyên;
19-Cân; 
20-Khothan nguyên; 
22-Cửa lấy khói nóng. 
 49
 Hệ thống chuẩn bị bột than có nhiệm vụ nghiền mịn than thành bột và vận 
chuyển bột than đến cung cấp cho lò hơi. Than đ−ợc nghiền mịn nhờ các máy đập 
búa và các máy nghiền. Sau đó đ−ợc vận chuyển đi trong ống nhờ không khí nóng. 
Không khí nóng vừa có nhiệm vụ vận chuyển bột than, vừa sấy nóng bột than. Sau đó 
bột than đ−ợc phân li (tách ra khỏi không khí) nhờ các máy phân ly tinh (hay phân ly 
kiểu xiclon). Bột than đ−ợc cấp đến các vòi phun của lò nhờ máy cấp than bột. Hệ 
thống cung cấp bột than đ−ợc biểu diễn trên hình 4.34. 
4.6.6. Hệ thống thải tro xỉ 
Hệ thống thải tro xỉ có thể dùng vít tải ruột gà; giêng thải xỉ hoặc thuyền xỉ. 
 - Hệ thống vít tải ruột gà: gồm 1 vít xoắn ruột gà đặt trong 1 ống. 
 - Giêng thải xỉ. 
 - Thuyền xỉ.