8
PHầN 2. Lò HƠI Chơng 2 NGUYÊN Lý LàM VIệC CủA Lò HƠI

2.1. Vai trò của lò hơi trong công nghiệp và sản xuất điện

Lò hơi là thiết bị trong đó xẩy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lợng tỏa
ra sẽ biến nớc thành hơi, biến năng lợng của nhiên liệu thành nhiệt năng của dòng
hơi.
Lò hơi là thiết bị có mặt gần nh trong tất cả các xí nghiệp, nhà máy, để sản
xuất hơi nớc phục vụ cho quá trình sản xuất điện năng trong nhà máy điện; phục vụ
cho các quá trình đun nấu, chng cất các dung dịch, sấy sản phẩm trong các quá trình
công nghệ ở các nhà máy hóa chất, đờng, rợu, bia, nớc giải khát, thuốc lá, dệt,
chế biến nông sản và thực phẩm . . . .
Tùy thuộc vào nhiệm vụ của lò hơi trong sản xuất, ta có thể phân thành hai loại
sau:
Trong các nhà máy công nghiệp nh nhà máy hóa chất, đờng, rợu, bia, nớc
giải khát, thuốc lá, dệt, chế biến thực phẩm . . . , hơi nớc phục vụ cho các quá trình
công nghệ nh đun nấu, chng cất các dung dịch, cô đặc và sấy sản phẩm . . . thờng
là hơi bão hòa. áp suất hơi tơng ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho quá trình
công nghệ, nhiệt độ thờng từ 110 đến 180
0
C. Loại lò hơi này đợc gọi là lò hơi
công nghiệp, có áp suất hơi thấp, sản lợng nhỏ.
Trong nhà máy điện, lò hơi sản xuất ra hơi để làm quay tuốc bin, phục vụ cho
việc sản xuất điện năng, đòi hỏi phải có công suất lớn, hơi là hơi quá nhiệt có áp suất
và nhiệt độ cao. Loại này đợc gọi là lò hơi nhà máy điện.
Nhiên liệu đốt trong lò hơi có thể là nhiên liệu rắn nh than, củi, bã mía, có thể

Hình 2.1. Nguyên lý cấu tạo của lò hơi
1.Vòi phun nhiên liệu + không khí; 2. Buồng đốt; 3. phễu tro lạnh; 4. Đáy thải
xỉ; 5. Dàn ống sinh hơi; 6. Bộ quá nhiệt bức xạ; 7. Bộ quá nhiệt nửa bức xạ; 8. ống
hơi lên. 9. Bộ quá nhiệt đối lu; 10. Bộ hãm nớc; 11.Bộ sấy không khí; 12. Bộ khử
bụi; 13. Quạt khói; 14. Quạt gió; 15. Bao hơi; 16. ống nớc xuống; 17. ống góp
nớc;
ở đây, ống sinh hơi số 3 đặt phía trong tờng lò nên môi chất trong ống nhận
nhiệt và sinh hơi liên tục do đó trong ống ống sinh hơi 3 là hỗn hợp hơi và nớc, còn
ống xuống 4 đặt ngoài tờng lò nên môi chất trong ống 4 không nhận nhiệt do đó
trong ống 4 là nớc. Khối lợng riêng của hỗn hợp hơi và nớc trong ống 3 nhỏ hơn

10
khối lợng riêng của nớc trong ống xuống 4 nên hỗn hợp trong ống 3 đi lên, còn
nớc trong ống 4 đi xuống liên tục tạo nên quá trình tuần hoàn tự nhiên, bởi vậy lò
hơi loại này đợc gọi là lò hơi tuần hoàn tự nhiên.
Buồng lửa trình bày trên hình 2.1 là buồng lửa phun, nhiên liệu đợc phun vào
và cháy lơ lửng trong buồng lửa. Quá trình cháy nhiên liệu xẩy ra trong buồng lứa và
đạt đến nhiệt độ rất cao, từ 1300
0
C đến 1900
0
C, chính vì vậy hiệu quả trao đổi nhiệt
bức xạ giữa ngọn lửa và dàn ống sinh hơi rất cao và lợng nhiệt dàn ống sinh hơi thu
đợc từ ngọn lửa chủ yếu là do trao đổi nhiệt bức xạ. Để hấp thu có hiệu quả nhiệt
lợng bức xạ của ngọn lửa đồng thời bảo vệ tờng lò khỏi tác dụng của nhiệt độ cao
và những ảnh hởng xấu của tro nóng chảy, ngời ta bố trí các dàn ống sinh hơi 3
xung quanh tờng buồng lửa.


]
+
[
i
s
- i''
hn
+ rx
]
+
[
r(1-x) + (i''
qn
- i'
qn
)
]
(2-1)
Q
mc
= i''
qn
- i'
qn
+ i
s
+ r - i'
hn
(2-1a)

(
0
C).
2- Sản lợng hơi của lò:
Sản lợng hơi của lò là lợng hơi mà lò sản xuất ra đợc trong một đơn vị thời
gian (Kg/h hoặc Tấn/h). Thờng dùng 3 khái niệm sản lợng.
- Sản lợng hơi định mức (D
đm
): là sản lợng hơi lớn nhất lò có thể đạt đợc,
đảm bảo vận hành trong thời gian lâu dài, ổn định với các thông số hơi đã cho mà
không phá hủy hoặc gây ảnh hởng xấu đến chế độ làm việc của lò.
- Sản lợng hơi cực đại (D
max
): là sản lợng hơi lớn nhất mà lò có thể đạt đợc,
nhng chỉ trong một thời gian ngắn, nghĩa là lò không thể làm việc lâu dài với sản
lợng hơi cực đại đợc. Sản lợng hơi cực đại bằng:
D
max
= (1,1 - 1,2) D
đm
(2-2)
- Sản lợng hơi kinh tế là sản lợng hơi mà ở đó lò làm việc với hiệu quả kinh
tế cao nhất. Sản lợng hơi kinh tế bằng:
D
kt
= (0,8 - 0,9) D
đm
(2-3)
3- Hiệu suất của lò:
Hiệu suất của lò là tỉ số giữa lợng nhiệt mà môi chất hấp thụ đợc (hay còn

BQ
q =
, (W/m
3
) (2-5)
Trong đó:
V
bl
: Thể tích buồng lửa, (m
3
), B (kg/s)
Đối với các lò hơi nhỏ, ngời ta còn chú ý đến các đặc tính sau đây
5- Nhiệt thế diện tích trên ghi:
Nhiệt thế diện tích trên ghi là nhiệt lợng sinh ra trong một đơn vị thời gian
trên một đơn vị diện tích bề mặt của ghi:

R
BQ
q
lv
t
r
=
, (W/m
2
) (2-6)

12
R: diện tích mặt ghi, (m
2