23
Chơng 4. CáC PHầN Tử CủA Lò HƠI

4.1. KHUNG Lò Và TƯờNG Lò

4.1.1. Khung lò

thanh này ghép lại với nhau. Các kế
t
cấu treo và đỡ phải đảm bảo sao cho
các phần tử của lò có thể dịch chuyển
đợc khi bị dãn nở nhiệt. Kết cấu
khung lò đợc chỉ trên hình 4.1.

4.1.2. Tờng lò

Tờng lò có nhiệm vụ ngăn cách các
phần tử đợc đốt nóng của lò với môi
trờng xung quanh nhằm giảm bớt tổn
thất nhiệt do tỏa ra môi trờng xung
quanh, đồng thời hạn chế việc đố
t
nóng quá mức không khí ở chung
quanh nhằm đảm bảo điều kiện làm
việc cho công nhân vận hành, mặ
t
khác nó còn có nhiệm vụ ngăn cản
việc lọt gió lạnh ở ngoài vào trong
buồng lửa và đờng khói.24
bảo vệ lớp cách nhiệt vừa
có tác dụng trang trí.

Hình 4.2 tờng lò
1. là lớp gạch chịu lửa.

nhiệt thấp và hệ số này giữ không đổi trong quá trình làm việc, ngoài ra còn đòi hỏi
về độ bền về cơ, độ bền nhiệt và độ xốp. Thờng vật liệu cách nhiệt có hệ số dẫn
nhiệt bằng khoảng 0,03 đến 0,25W/m
0
C. Hệ số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt phụ
thuộc vào bản chất, cấu trúc của chúng và có thể thay đổi theo nhiệt độ. Khi bị ẩm, hệ
số dẫn nhiệt của vật liệu cách nhiệt tăng lên, nghĩa là tác dụng cách nhiệt giảm
xuống.
Các loại vật liệu cách nhiệt hiện nay thờng dùng là: Amiăng, Điatonit, Bông
thủy tinh.
+ Amiăng: là vật liệu có cấu tạo dạng sợi vải, bìa, dây, bột, thờng đợc dùng
ở những nơi có nhiệt độ từ 100 đến 500
0
C. Hệ số dẫn nhiệt của Amiăng trong khoảng
từ 0,12 đến 0,14 W/m
0
C.
+ Bông thủy tinh (bông khoáng): gồm những sợi thủy tinh do nấu chảy đá
khoáng, xỉ hay thủy tinh, có thể sử dụng ở những vùng có nhiệt độ đến 600
0
C. Hệ số
dẫn nhiệt của bông thủy tinh phụ thuộc vào bề dày của sợi, độ nén của sợi, dao động
trong khoảng từ 0,0490 đến 0,0672 W/m
0
C.
+ Điatonit: là loại vật liệu cách nhiệt có thể chịu đợc nhiệt độ đến 1000
0
C,
tuy nhiên ở nhiệt độ cao thì hệ số dẫn nhiệt bị giảm nhiều, do đó thờng dùng ở nhiệt
độ thấp hơn dới dạng gạch hoặc bột nh samốt.

độ dòng khói có thể giảm bớt 50
0
C, đảm bảo cho những hạt tro nóng nguội đi và rắn
lại, hạn chế hiện tợng đóng xỉ ở bộ quá nhiệt. ở cụm pheston các ống đợc bố trí
tha hơn nên không có hiện tợng đóng xỉ ở đó.

4.2.3. Bao hơi
Dàn ống buồng lửa, cụm pheston của lò hơi tuần hoàn đợc nối trực tiếp với
bao hơi đặt nằm ngang trên đỉnh lò hoặc nối qua các ống góp trung gian. Nớc cấp từ
bộ hâm nớc đợc đa vào bao hơi, từ bao hơi nớc đợc đi xuống theo các ống nớc
xuống, qua các ống góp dới đi vào toàn bộ dàn ống buồng lửa, tại đây nớc nhận
nhiệt biến thành hơi. Dòng hỗn hợp hơi và nớc sinh ra trong các ống sinh hơi sẽ đi
vào bao hơi và hơi đợc phân ly ra khỏi nớc rồi sang bộ quá nhiệt
Đờng kính bao hơi thờng khoảng 1,4 đến 1,6 m

4.3. Bộ QUá NHIệT

4.3.1. Vai trò của bộ quá nhiệt

26

Bộ quá nhiệt là bộ phận để sấy khô hơi, biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt.
Hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao hơn, do đó nhiệt lợng tích lũy trong một đơn vị
khối lợng hơi quá nhiệt cao hơn nhiều so với hơi bão hòa ở cùng áp suất. Bởi vậy khi
công suất máy giống nhau nếu dùng hơi quá nhiệt thì kích thớc máy sẽ nhỏ hơn rất
nhiều so với máy dùng hơi bão hòa.

4.3.2. Cấu tạo bộ quá nhiệt

Bộ quá nhiệt thờng đợc chế tạo gồm những ống xoắn nối vào các ống góp.

nhiệt đối lu dùng cho các lò hơi có nhiệt độ hơi quá nhiệt không vợt quá 510
0
C.
Cấu tạo của bộ quá nhiệt đối lu đợc biểu diễn trên hình 4.5.
+ Bộ quá nhiệt nửa bức xạ: Bộ quá nhiệt nửa bức xạ nhận nhiệt cả bức xạ từ
ngọn lửa lẫn đối lu từ khói, đợc đặt ở cửa ra buồng lửa, phía trớc cụm pheston và
thờng đợc dùng ở những lò có nhiệt độ hơi quá nhiệt khoảng 530-560
0
C.
+ Bộ quá nhiệt bức xạ: Bộ quá nhiệt bức xạỷ nhận nhiệt chủ yếu bằng bức xạ
trực tiếp của ngọn lửa, đợc đặt ngay trong buồng lửa xen kẽ với dàn ống sinh hơi của
hai tờng bên. Đối với những lò có thông số siêu cao, nhiệt độ hơi trên 560
0
C thì tỷ lệ
nhiệt lợng dùng để quá nhiệt hơi rất lớn, nhất là lò có quá nhiệt trung gian hơi, khiến
cho kích thớc bộ quá nhiệt rất lớn. Vì vậy phải đặt một phần bộ quá nhiệt vào trong
buồng lửa để hấp thu nhiệt bức xạ nhằm giảm bớt kích thớc bộ quá nhiệt.

4.3.3. Cách bố trí bộ quá nhiệt

Khi bố trí bộ quá nhiệt, việc bố trí hơi và khói chuyển động thuận chiều hay
ngợc chiều là tùy thuộc vào thông số của hơi ra khỏi bộ quá nhiệt (hình 4.6)

Hình 4.6. Chuyển động của hơi trong bộ quá nhiệt;
a- kiểu thuận chiều; b-kiểu ngợc chiều; c-Kiểu hỗn hợp

4.3.3.1. Bố trí theo kiểu thuận chiều:

Nếu bố trí cho hơi quá nhiệt đi thuận chiều với dòng khói (biểu diễn trên hình


dụng một số biện pháp nhằm làm giảm đến mức tối thiểu độ chênh lệch nhiệt giữa
các ống xoắn của bộ quá nhiệt nh sau: Hình 4.7 bố trí dòng hơi đi chéo
1-ống góp hơi của BQN; 2-ống hơi đi chéo

29
- Chia bộ quá nhiệt ra hai hoặc ba phần để giảm bớt chênh lệch trở lực thủy
lực giữa các ống do các ống quá dài (hình 4.7)
- Tổ chức cho các dòng hơi đi chèo t phần này sang phần kia (hình 4.7)

4.3.4. Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt

4.3.4.1. Tầm quan trọng của việc bảo đảm ổn định nhiệt độ hơi quá nhiệt

Nhiệt độ hơi quá nhiệt là nhiệt độ của hơi ra khỏi ống góp hơi của bộ quá nhiệt
trớc khi sang tuốc bin. Nhiệt độ hơi quá nhiệt thay đổi sẽ dẫn đến một loạt thay đổi
khác gây ảnh hởng xấu đến chế độ làm việc của lò.
- Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt giảm xuống sẽ làm giảm nhiệt dáng dòng hơi do
đó làm giảm công suất tuốc bin, mặt khác khi đó độ ẩm của hơi ở các tầng cuối tuốc
bin tăng lên làm giảm hiệu suất tuốc bin đồng thời làm tăng tốc độ ăn mòn cánh tuốc
bin.
- Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng lên quá trị số qui định, khi đó các chi tiết của
bộ quá nhiệt cũng nh tuốc bin 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 tuốc bin gây nên cọ xát giữa phần đứng yên và phần quay
của tuốc bin.
- Khi nhiệt độ hơi thay đổi sẽ làm thay đổi công suất tuốc bin do đó làm thay
đổi tốc độ quay của tổ tuốc bin-máy phát, dẫn đến làm giảm chất lợng dòng điện

Hình 4.8. Cấu tạo giảm ôn kiểu bề mặt.
1. Vỏ, 2- ống đồng chữ U, 3-nớc lò vào và ra,
4,5-ống nối, 9,6-Nớc vào và ra, 7,8- van điều chỉnh Hình 4.9. Cấu tạo giảm ôn hỗn hợp
1-ống góp; 2-ống khuyếch tán; 3-mũi phun
Ngời ta đặt vào ống góp hơi của bộ
quá nhiệt một thiết bị gọi là bộ giảm ôn. Cho

hình 4.10a hoặc nớc cấp nh ở hình 4.10b. Cách bố trí bộ giảm ôn:
Cách bố trí giảm ôn đợc trình bày trên hình 4-11.
- Nếu bố trí ở đầu vào (ống góp thứ nhất nh ở hình 4-11a). thì sẽ điều chỉnh
đợc nhiệt độ hơi trong toàn bộ bộ quá nhiệt, nhng có nhợc điểm là 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 cha kịp tác động.
- Nếu bố trí ở đầu ra bộ quá nhiệt (ống góp thứ ba nh ở hình 4-11c.) thì quán
tính điều chỉnh nhiệt bé, do đó tuốc bin đợc bảo đảm an toàn tuyệt đối, nhng có
nhợc điểm là bộ quá nhiệt không đợc bảo vệ, do đó bộ quá nhiệt sẽ bị đốt nóng quá
mức, tuổi thọ bộ quá nhiệt sẽ giảm xuống và có thể làm nổ ống.
Để khắc phục nhợc điểm trên thờng ngời ta bố trí bộ giảm ôn nằm giữa 2
cấp của bộ quá nhiệt (ống góp giữa nh ở hình 4-11b.).
* Điều chỉnh nhiệt đô hơi quá nhiệt về phía khói:
Có thể điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt bằng cách thay đổi nhiệt độ, lu lợng
khói đi qua bộ quá nhiệt hoặc thay đổi đồng thời cả nhiệt độ và lu lợng khói.
+ Điều chỉnh lu lợng khói đi qua bộ quá nhiệt:
Điều chỉnh lu lợng khói đi qua bộ quá nhiệt là làm giảm hay tăng lợng khói
đi qua bộ quá nhiệt bằng cách cho một phần khói đi tắt qua đờng khói không đặt bộ
quá nhiệt nhằm giảm lợng nhiệt mà bộ quá nhiệt nhận đợc, do đó làm giảm nhiệt
độ hơi quá nhiệt. Sơ đồ đờng khói đi tắt đợc biểu diễn trên hình 4.12.
+ Điều chỉnh nhiệt độ khói:


Hình 4.13. Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá
nhiệt bằng cách thay đổi vị trí trung tâm
ngọn lửa nhờ quay vòi phun

Hình 4.14. Điều chỉnh nhiệt độ
hơi quá nhiệt bằng cách tái
tuần hoàn khói.
1-Vòi phun; 2-Bộ quá nhiệt;
3-Bộ hâm nớc; 4-bộ SKK;
5-Quạt gió tái tuần hoàn;
6-dòng khói