Buồng lửa lò hơi và thiết bị đốt nhiên liệu

19 Ch−ơng 4. Buồng lửa lò hơi và thiết bị đốt nhiên liệu 4.1. Quá trình phát triển lò hơi 4.1.1. Lò hơi kiểu bình và lò hơi ống lò, ống lửa 4.1.1.1. Lò hơi kiểu bình Năm 1790 ng−ời ta đã chế tạo đ−ợc lò hơi kiểu bình đầu tiên dùng đinh tán. Hình 4.1. lò hơi kiểu bình. 1- Bao hơi; 2- đáy bao hơi; 3- Đôm hơi; 4-ống dẫn hơi ra; 6- tấm đỡ; 7- nắp lỗ vệ sinh; 8- áp kế; 9- ống thuỷ; 10- van an toàn; 11- van hơi chính; 12-van cáp n−ớc; 13- van một chiều; 14- van xả; 15- ghi lò; 16- buồng lửa; 17- ngăn chứa tro; 18- cửa cấp than; 19- cửa cấp gió; 20- đ−ờng khói; 21- gạch chịu lửa; 22- lớp cách nhiệt; 23- móng lò; 24- khói vào ống khói; 25- ống khói; 26- tấm điều chỉnh khói. Đây là loại lò hơi đơn giản nhất. Khói đốt nóng bên ngoài bình và chỉ đốt ở nửa d−ới của bình. Lò có khối l−ợng n−ớc lớn. Tỷ số giữa bề mặt đốt của lò và l−ợng n−ớc F/G là t−ơng đối nhỏ, khoảng 1 m2/t, khói ra có nhiệt độ rất cao, đến 300 0C và lớn hơn. Nh−ợc điểm là bề mặt truyền nhiệt nhỏ, tối đa bằng 25 30ữ m2, thân bình bị đốt nóng trực tiếp do đó sinh ra ứng suất nhiệt phụ trong kim loại thành bình. Do đốt nóng và giãn nở không đều của phần trên và d−ới mà trong thành bình có ứng suất cao hơn. Tuần hoàn của n−ớc không rõ rệt. Để tăng bề mặt truyền nhiệt F(m2) ng−ời ta dùng nhiều bình. Hơi sản xuất ở lò hơi này là hơi bão hòa. Sản l−ợng nhỏ khoảng 200 500ữ kg/h. Tiêu hao nhiều kim loại 250 300ữ kg/m2. 20 4.1.1.2. Lò hơi ống lò Với mục đích tăng F (m2) ng−ời ta dùng lò hơi có cấu tạo mới (năm 1802) là lò hơi ống lò: 1 đến 2 ống có 400 900φ = ữ mm. Buồng lửa đặt bên trong nên truyền nhiệt bức xạ mạnh ở ống lò. a) b) Hình 4.2. lò bình có ống lò. a) một ống lò; b) hai ống lò; 1- ống lò; 2- ghi lò; 3-vành trong thân lò; 4- vành ngoài thân lò; 5- giá đỡ; 6- Đôm hơi. Sản l−ợng hơi khoảng 0,8 1,5ữ t/h đối với lò có một ống lò và 1,0 3,5ữ t/h đối với lò có hai ống lò, tỷ lệ F/G tốt hơn bằng 4 5ữ m2/t, dòng nhiệt 11,63q = W/m2, suất sinh hơi của lò hơi ống lò bằng hm/kg20F/Dd 2≈= . 4.1.1.3. Lò hơi ống lửa Lò hơi ống lửa xuất hiện vào khoảng năm 1829. ống lửa có đ−ờng kính bằng 50 80ữ mm. Bề mặt truyền nhiệt tăng lên 3 3,5ữ lần, áp suất làm việc đến 1,5 2,0ữ MPa. 21 Ưu điểm của lò hơi ống lửa là bề mặt truyền nhiệt lớn hơn, suất tiêu hao kim loại giảm. Hình 4.3. Lò hơi kiểu bình có ống lửa. 1- thân lò; 2- ghi lò; 3- t−ờng lò; 4- ống lửa; 5- khoang n−ớc; 6-khoang hơi. 4.1.1.4. Lò hơi phối hợp ống lò - ống lửa Hình 4.4. Lò hơi nằm ống lò ống lửa Lò hơi ống lò, ống lửa có suất sinh hơi lớn hơn ( / 25D F = kg/m2h). Truyền nhiệt bức xạ tốt ở ống lò và truyền nhiệt đối l−u mạnh trong các ống lửa, do khói đi trong các ống nhỏ có tốc độ lớn. Lò hơi kiểu dòng khói đi quặt trở lại đã giúp giảm chiều dài của lò và gọn hơn, ở đây khói ra khỏi ống lò đi quặt vào các ống lửa (xem hình vẽ 4.5). 22 Hình 4.5. Lò hơi nằm ống lò ống lửa (ППК400) có dòng khói đi quặt trở lại: 1- mặt sàng tr−ớc; 2- mặt sàng sau; 3- thân ngoài; 4- thân trong (ống lò); 5- ống lửa; 6- ống n−ớc; 7- hộp khói; 8- bộ quá nhiệt hơi; 9- ống góp hơi; 10- ống khói; 11- xiphon hơi để hút khói; 12- đôm hơi; 13- cửa vệ sinh. Hình 4.6. Lò hơi nằm ống lò ống lửa có dòng khói đi quặt trở lại 1- ống lò; 2- hộp khói; 3- ống lửa; 4- thanh giằng; 5- đôm hơi; 6- thân ngoài. Hình 4.7. trình bày lò hơi đứng kiểu ống lò ống lửa ПЖ-25 đốt than, áp suất làm việc p = 1,1Mpa; diện tích bề mặt nhận nhiệt H = 37,7m2; gồm 156 ống lửa ф51x2,5 mm Lò hơi kiểu đứng là sự phối hợp ống lò và ống lửa. Sản l−ợng hơi có thể đạt 1 2ữ t/h, áp suất hơi đạt 0,6 0,8ữ MPa (hình vẽ 4.7; 4.8; 4.9). 23 Hình 4.8. Lò hơi đứng ống lò ống n−ớc ММЗ: 1- thân lò; 2- ống lò (thân trong); 3- buồng lửa; 4- tấm chắn khói; 5- chùm ống n−ớc; 6- tấm chắn khói; 7- mặt sàng trên; 8- ống khói; 9- chóp đỉnh lò; 10- van an toàn; 11- hộp giữ van an toàn; 12- tấm điều chỉnh khói; 13- ống thuỷ; 14- cửa vệ sinh; 15- cửa cấp nhiên liệu; 16- ghi lò; 17- bệ lò; 18- cửa vệ sinh ống n−ớc; 19- cửa vệ sinh mặt sàng trên; 20- ống thuỷ tối; 21- áp kế; 23- cần điều chỉnh khói; 24- van chặn; 25- van một chiều; 26- van xả đáy. Trên hình 4.9 trình bày cấu tạo lò hơi đứng ống lò ống khói МЗK. Lò đốt nhiên liệu khí, có áp suất hơi đến 0,9Mpa, sản l−ợng đến 1,5 t/h. 24 Lò hơi đứng ống lò ống lửa và ống n−ớc ТМЗ đ−ợc trình bày trình bày trên hình 4.10. Lò đốt than; sản l−ợng hơi 1t/h; áp suất hơi p = 0,9Mpa; diện tích bề mặt nhận nhiệt H = 35m2. 25 Hình 4.13. Lò nằm ống lò ống n−ớc nằm ngang kiểu KB 1- thân ngoài; 2- ống lò (thân trong); 3- tấm chắn khói; 4- ghi lò; 5- chùm ống n−ớc; 6- bao hơi; 7- nắp tr−ớc; 8-nắp sau; 9- ống khói; 10- đế lò; 11- - áp kế; 12- đ−ờng lấy hơi ra; 13- van an toàn; 14- van xả đáy. Trên hình 4.13. trình bày lò hơi nằm ống lò ống n−ớc nằm ngang kiểu KB, sản l−ợng hơi 0,7t/h; áp suất làm việc 0,7Mpa. Một số nh−ợc điểm chung của các loại lò hơi kể trên là: - Bề mặt truyền nhiệt bị hạn chế, do đó không thể tăng sản l−ợng hơi theo yêu cầu (không lớn hơn 15 18ữ t/h); 26 - Tiêu hao nhiều kim loại cho một đơn vị bề mặt đốt ( 200 300ữ kg/m2); - áp suất hơi lớn nhất chỉ bằng 1,3 2,0ữ MPa; - Tuần hoàn của n−ớc không rõ rệt. Ph−ơng h−ớng phát triển kỹ thuật chế tạo lò hơi là làm sao khắc phục đ−ợc những nh−ợc điểm trên của các loại lò hơi cũ để tăng đ−ợc sản l−ợng hơi và các thông số của hơi. Hình 4.14. trình bày lò hơi nằm ống lò ống n−ớc kiểu КПП-90, sản l−ợng hơi 700kg/h; áp suất p =0,5Mpa; bề mặt nhận nhiệt H = 18,7m2; Hình 4.14. Lò nằm ống lò ống n−ớc đứng. 1- thân ngoài; 2- thân trong; 4- cụm ống n−ớc đứng; 10- dãy ống n−ớc nằm ngang; 14- thúng nhiên liệu lỏng; 15- bao hơi; 16- ống n−ớc xuống; 17- ống hơi lên; 18- vách ngăn; 19- chân đế. 4.1.2. Lò hơi ống n−ớc có hộp góp và lò hơi nhiều bao hơi a) b) Hình 4.15. Lò hơi có hộp góp và bao hơi đặt dọc; a) ống n−ớc ngang; b) ống n−ớc nghiêng: 1- ghi lò; 2- hộp góp; 3- bao hơi; 4- bộ quá nhiệt. 27 Lò hơi ống n−ớc chỉ đ−ợc phát triển khi ng−ời ta đã có thể chế tạo các ống liền (không có mối hàn dọc). Lò hơi này có từ nửa sau của thế kỷ 19. Lò hơi ống n−ớc có những −u điểm sau đây: Hình 4.16. Lò hơi có hộp góp bao hơi đặt ngang. - Có thể tăng bề mặt đốt chế tạo từ những ống có đ−ờng kính nhỏ và đặt dày trong đ−ờng khói; - Cho phép tăng đáng kể áp suất hơi vì các ống sinh hơi có đ−ờng kính bằng 50 100ữ mm, và bao hơi lúc này không phải làm nhiệm vụ bề mặt đốt nữa nên có thể giảm đ−ờng kính đến 800 1500ữ mm; - Giảm rất nhiều l−ợng kim loại tiêu hao cho lò, suất tiêu hao kim loại giảm từ 8 10ữ t/t hơi/h đến 3 3,5ữ t/t hơi/h. 4.1.2.1. Lò hơi ống n−ớc có hộp góp Loại lò hơi có hộp góp với những ống n−ớc hơi nghiêng (10 15o oữ so với mặt phẳng ngang). Có hai loại đó là loại có bao hơi đặt dọc và loại có bao hơi đặt ngang. Số ống hạn chế cả chiều ngang lẫn chiều đứng. Do có hộp góp tán đinh nên không thể tăng áp suất lên cao đ−ợc, dễ xì hở những chỗ nối núc ống vào hộp góp do giãn nở nhiệt của chúng không đều. 28 Lò hơi có hộp góp đ−ợc chế tạo đến sản l−ợng 16 t/h, áp suất làm việc bằng 2,0 MPa, bề mặt hấp thu nhiệt đạt đến 450 m2, suất sinh hơi bằng 35 kg/m2h, chiều dài các ống n−ớc đến 5 m và là các ống thẳng. 4.1.2.2. Lò hơi ống n−ớc có ống góp phân đoạn Để khắc phục nh−ợc điểm của hộp góp ng−ời ta phân hộp góp thành nhiều ống góp có tiết diện vuông hay chữ nhật, kích th−ớc mỗi ống góp vuông có thể đạt đến 140 140ì mm. Những lò hơi này do hãng Babcock-Wilcox khởi thảo và chế tạo đầu tiên. a) b) Hình 4.17. Lò hơi có ống góp phân đoạn. a) nối ống với hộp góp ; b) chi tiết nắp đậy lỗ trên ống góp. 1- hộp góp; 2- bu lông; 3- êcu; 4- mốc ; a- lỗ kiểm tra;b- lỗ núc ống; c- nắp đậy. Vì thời kỳ ấy ng−ời ta ch−a biết xử lý n−ớc cấp cho lò hơi nên phải đặt các lỗ ở hộp góp hay ống góp phân đoạn đối diện với ống để làm sạch cáu cặn bám trong ống bằng biện pháp cơ khí. Những lỗ này có nắp đậy kiểu enlip và xiết bulông thật chặt. ở những n−ớc Anh, Đức, Mỹ mãi tới những năm 1940 mới ngừng hẳn việc sản xuất những lò hơi loại này. 4.1.2.3. Lò hơi có nhiều bao hơi Lò hơi ống n−ớc đứng có tuần hoàn của n−ớc rõ rệt và mạnh. Lò hơi loại này có ba, bốn và năm bao hơi (nh− lò Sterling) và đ−ợc dùng phổ biến trong những năm 1925 - 1930. 29 Hình 4.18. LòGacberg có 4 bao hơi, ống n−ớc thẳng. 30 Hình 4.19. Lò hơi 4 bao hơi ống n−ớc đứng có bộ hâm n−ớc với 2 bao hơi. 1- hơi khô; 2- bộ quá nhiệt; 3- bộ hâm n−ớc. Lò hơi Sterling có các ống n−ớc đ−ợc uốn cong. Khoảng từ năm 1930 ng−ời ta thay bao hơi tán đinh bằng hàn điện. 31 4.1.3. Lò hơi ống n−ớc có các dàn ống Dựa vào đặc điểm tuần hoàn của n−ớc và hỗn hợp hơi n−ớc trong lò hơi có thể phân chia thành lò hơi có tuần hoàn tự nhiên, có tuần hoàn c−ỡng bức và trực l−u (once through boiler). 4.1.3.1. Lò hơi có tuần hoàn tự nhiên Sự thay đổi tận gốc sơ đồ nguyên lý của lò hơi ống n−ớc bắt đầu vào những năm thứ 20 của thế kỷ XX. Sở dĩ có sự thay đổi nh− vậy vì sự tiến bộ của kỹ thuật xử lý n−ớc đã cho phép bảo đảm đ−ợc chế độ làm việc của lò hơi không có đóng cáu trong ống bằng cách làm mềm n−ớc (trao đổi ion), đồng thời tiến hành xử lý n−ớc bổ sung bằng phốt-phát và xả liên tục. Do tiến bộ này mà ng−ời ta đã có thể dùng các ống uốn cong thay cho các ống thẳng tr−ớc đây. Hình 4.20. Sự phát triển của lò hơi tuần hoàn tự nhiên Các điều kiện tiêu chuẩn khi chế tạo lò hơi bao gồm: - Tăng D, p, t; - Giảm khối l−ợng và kích th−ớc bằng cách giảm số bao hơi, dùng ống có đ−ờng kính bé; - Tăng bề mặt đốt hấp thu nhiệt bằng bức xạ, dùng t−ờng nhẹ và bảo ôn lò; - Hoàn thiện tuần hoàn, tránh đốt nóng các ống n−ớc xuống; 32 - Tăng hiệu suất lò bằng cách đặt các bề mặt đốt ở phần đuôi lò; - Hoàn thiện ph−ơng pháp đốt nhiên liệu. Hình 4.20a. Sự phát triển của lò hơi ống n−ớc đứng. a- lò 4 bao hơi ống n−ớc thẳng; b, c, d, e, g- lò 2, 3, 4, 5 bao hơi; g- lò một bao hơi kiểu hiện đại. Hình 4.20b. Sự phát triển của lò hơi ống n−ớc đứng nhiều bao hơi. a- lò Oschats; b- lò Sládek; c- lò Garbe; d- lò Sterling. 33 Vào những năm 1920 - 1930, ở nhiều n−ớc trên thế giới nh− Liên Xô (cũ), Mỹ, Pháp, Đức ng−ời ta đã tiến hành nghiên cứu và thí nghiệm một ph−ơng pháp mới để đốt nhiên liệu rắn, đó là ph−ơng pháp đốt than bột. Do áp dụng ph−ơng pháp đốt bột than trong buồng lửa lò hơi mà sản l−ợng hơi của lò đã tăng lên rất nhiều. Năm 1923 ng−ời ta đã bắt đầu dùng thông số cao để tăng hiệu suất và độ kinh tế sử dụng than trong việc sản xuất điện năng. Hình 4.22. Sự phát triển tiếp theo của lò hơi ống n−ớc đứng. 1- bộ quá nhiệt; 2- bộ hâm n−ớc; 3- bộ sấy không khí; 4- dàn ống sinh hơi. 34 Hình 4.24a. Cấu tạo lò hơi hai bao hơi ДКВР. 1- dàn ống bức xạ; 2- bao hơi trên; 3- áp kế; 4- van an toàn; 6- phân ly hơi; 8- đ−ờng khói đi; 9- tấm chắn; 10- cụm ống bức xạ; 11- thiết bị thổi bụi; 12- bao hơi d−ới; 13- van xả đáy Trên hình 4.24a. biểu diễn cấu tạo lò hơi hai bao hơi kiểu ДКВР. Lò đ−ợc chế tạo với nhiều công suất và áp súat hơi khác nhau. Lò có áp suất làm việc đến 1,4Mpa; 35 công suất D = 2,5; 4; 6,5; 10 và 25t/h. Hình 4.24b. mô tả cấu trúc không gian các dàn ống lò hơi hai bao hơi kiểu ДКВР Trên hình 4.25. trình bày lò hơi ghi xích, công suất 35t/h, p = 4Mpa, tqn = 4500C, tnc = 105 0C; đốt nhiên liệu hỗn hợp gỗ và trấu; có nhiệt trị Qt = = 22,5Mj/kg; độ ẩm W = 8,25%; độ tro A = 26,6%; l−ợng chất bốc Vc = 36,4%. Diện tích bề mặt nhận nhiệt sinh hơi H = 358m2; diện tích bề mặt đố của bộ quá nhiệt 360m2; bộ hâm n−ớc 800m2; bộ sấy không khí 500m2. Nhiệt độ không khí nóng ra khỏi bộ sấy t = 1200C; nhiệt độ khóí thải ra khỏi lò t = 1600C; hiệu suất đạt 79% ở công suất đinh mức và 81% ở công suất kinh tế; trở lực đ−ờng không khí 2020pa; trở lực đ−ờng khóí là 1600pa; quạt khói có l−u l−ợng 14m3/s; quạt gió có l−u l−ợng 12,4m3/s ở nhiệt độ 00C và áp suất 0,1Mpa.; Hình 4.26. biểu diễn cấu trúc lò hai bao hơi có sản l−ợng hơi D =50t/h, áp suất p = 6,4Mpa, nhiệt độ hơi quá nhiệt tqn = 460 0C, nhiệt độ n−ớc cấp vào lò tnc = 1300C.. 36 Hình 4.25. Lò ghi xích, công suất 35t/h, p = 4Mpa, tqn = 450 0C, tnc = 105 0C. Lò đốt bằng nhiên liệu khí hoặc lỏng; có diện tích bề mặt nhận nhiệt sinh hơi H = 554m2; bề mặt bộ quá nhiệt 589,5m2; bộ hâm n−ớc 354m2; bộ sấy không khí 1030m2; nhiệt độ không khí nóng t = 2110C; nhiệt độ khóí thải t = 1800C; hiệu suất đạt 87% khi đốt dâu và 88% khi đốt khí; trở lực đ−ờng không khí 2020pa; trở lực đ−ờng khóí là 960pa; trởlực đ−ờng hơi quá nhiệt 0,665Mpa; 37 ở những lò thông số cao vai trò của bộ quá nhiệt tăng lên rõ rệt và trở thành phần tử không thể thiếu đ−ợc của thiết bị lò hơi. Lò có tuần hoàn tự nhiên dùng đến áp suất 18p = MPa. 4.1.3.2. Lò hơi có tuần hoàn c−ỡng bức Bên cạnh những lò hơi có tuần hoàn tự nhiên của n−ớc và hỗn hợp hơi n−ớc trong các dàn ống sinh hơi, đã xuất hiện vào năm 1923 những lò hơi có tuần hoàn c−ỡng bức. Đó là lò La Mont (Mỹ) có suất sinh hơi đến 46 170ữ kg/m2h. Vào những năm 1930 - 1945 chúng đ−ợc dùng phổ biến. ở Mỹ có các lò hơi La Mont lớn D=250 430ữ t/h với 21,5p = MPa. ở Anh có loại lò hơi này với 1700D = t/h, 17qnp = MPa, 568qnt = oC, và quá nhiệt trung gian đến 568 oC. Hình 4.30. Lò hơi La Mont (Mỹ): 1− bao hơi, 2− bơm tuần hoàn, 3− dàn ống sinh hơi, 4, 5− bộ quá nhiệt, 6− bộ hâm n−ớc. 4.1.3.3. Lò hơi trực l−u ý t−ởng tạo ra lò hơi kiểu trực l−u đã có từ thế kỷ 19. Đến tr−ớc chiến tranh thế giới thứ nhất một kỹ s− Tiệp tên là Mỹller đã khởi thảo lò trực l−u về mặt kỹ thuật. 38 Ông ta di c− sang Anh và đổi tên là Benson. Tác giả đã giao phát minh của mình cho một hãng Đức là Siemens-Schuckert và họ đã áp dụng vào năm 1923. ở Liên Xô (cũ) vào những năm 1930 - 1931 giáo s− L. K. Ramzin (Л. K. Paмзuн) cũng đã phát minh ra lò hơi trực l−u mang tên ông. Sau chiến tranh thế giới thứ hai lò Paмзuн đ−ợc dùng phổ biến ở Liên Xô (cũ). ở Thụy Sỹ có lò hơi Sulzer, vì Thụy Sỹ không có quặng và than nên đòi hỏi giảm kim loại để chế tạo lò hơi, mà lò hơi này đã đáp ứng đ−ợc đòi hỏi đó. Hình 4.31. biểu diễn nguyên lý cấu tạo lò hơi tuần hoàn c−ỡng bức tận dụng khói thải từ lò mactanh a) b) c) Hình 4.32. Sơ đồ của lò hơi trực l−u: a- lò Ben-sơn, b- lò Sulzer, c- lò Ramzin 1−phần hâm n−ớc; 2−phần sinh hơi; 3−phần quá nhiệt. 39 Hình 4.33. Trình bày sơ đồ lò hơi trực l−u do Tiệp Khắc chế tạo có sản l−ợng D = 350t/h; áp suất hơi p = 13,9Mpa; nhiệt độ hơi quá nhiệt tqn = 570 0C, nhiệt độ hơi quá nhiệt trung gian ttg = 540 0C, đốt than nâu có nhiệt trị thấp Qt = 10-12Mj/kg, độ ẩm từ 28-32%, độ tro từ 30-35%, nhiệt độ không khí nóng 2800C, bộ sấy không khí có hai dòng không khí tách riêng. Hình 4.34. Biểu diễn sơ đồ lò hơi trực l−u có sản l−ợng D = 630t/h do Tiệp Khắc chế tạo; áp suất hơi p = 17,8Mpa; nhiệt độ hơi quá nhiệt tqn = 570 0C, nhiệt độ hơi quá nhiệt trung gian ttg = 570 0C, nhiệt độ n−ớc cấp tnc = 2500C phục vụ cho tổ máy 500MW, đốt than nâu có nhiệt trị thấp Qt = 10-12Mj/kg, độ ẩm từ 28-32%, độ tro từ 30-50%. Hình 4.35. Biểu diễn sơ đồ lò hơi trực l−u có sản l−ợng D = 1600t/h do Tiệp Khắc chế tạo; áp suất hơi p = 17,9/3,9Mpa; nhiệt độ hơi quá nhiệt tqn = 540 0C, nhiệt độ hơi quá nhiệt trung gian ttg = 540 0C, nhiệt độ n−ớc cấp tnc = 2540C phục vụ cho tổ máy 500MW, đốt than nâu có nhiệt trị thấp Qt = 10-12Mj/kg, độ ẩm từ 28-32%, độ tro từ 30-56%, nhiệt độ không khí nóng 2800C, bộ sấy không khí có hai dòng không khí tách riêng. Hình 4.36 Lò hơi trực l−u có 4438D = t/h, 27,3qnp = MPa, 543/ 538qnt = oC. Hiện nay nguyên nhân chủ yếu để dùng rộng rãi lò trực l−u là cố gắng làm sao tăng đ−ợc thông số hơi đến vùng trên tới hạn ( 22,5p = MPa, 374,15t = oC) để quá trình biến nhiệt năng thành điện năng có hiệu suất cao nhất. ở Liên Xô (cũ) đã chế tạo lò hơi trực l−u có sản l−ợng 3950D = t/h, đốt hỗn hợp nhiên liệu khí madút. ở Mỹ đã chế tạo lò hơi trực l−u có sản l−ợng 4438D = t/h, 27,3qnp = MPa, 543/ 538qnt = oC. Hơi của lò hơi này cung cấp cho tuabin hơi n−ớc có công suất 1300 MW. 4.1.3.4. Lò hơi thải xỉ khô và thải xỉ lỏng Đốt nhiên liệu dạng bột thải xỉ khô gặp một số trở ngại nh−: - Đóng xỉ bề mặt đốt trong buồng lửa; - Mài mòn bề mặt đốt phần đuôi bởi tro bay theo khói. Khi đốt nhiên liệu càng nhiều tro càng tăng các trở ngại này. Lò hơi thải xỉ khô có 90 95%ữ tro bay theo khói, 5 10%ữ thu đ−ợc d−ới dạng xỉ cục ở đáy buồng lửa. Biện pháp hiệu quả để chống đóng xỉ bề mặt đốt và chống tro mài mòn là thu đ−ợc nhiều tro ở đáy buồng lửa d−ới dạng xỉ lỏng (năm 1926). ở lò hơi thải xỉ lỏng xỉ chảy ra liên tục khỏi đáy buồng lửa. Cấu tạo đáy buồng lửa ở đây nằm ngang hoặc hơi nghiêng (xem hình vẽ 4.37). 40 Hình 4.37. Đáy buồng lửa thải xỉ lỏng nằm ngang hoặc hơi nghiêng Buồng lửa thải xỉ lỏng chỉ dùng để đốt than. Nhiệt độ chảy của tro của các loại than dao động trong phạm vi 1000 1600ữ oC. L−ợng tro thu đ−ợc ở buồng lửa thải xỉ lỏng bằng 30 60%ữ và lớn hơn. Với các buồng lửa xoáy thải xỉ lỏng l−ợng tro thu đ−ợc ở dạng xỉ lỏng đạt đến 80 95%ữ . Lò hơi thải xỉ lỏng có lòη cao vì blα nhỏ ( 1,00 1,20blα = ữ ), 4q bé. Hiện nay lò hơi thải xỉ lỏng đ−ợc thiết kế cho than có nhiều tro, sản l−ợng và thông số hơi cũng giống nh− ở lò hơi thải xỉ khô. 4.1.4. Lò hơi đặc biệt 4.1.4.1. Lò có áp suất buồng lửa cao Các lò hơi thông th−ờngđ−ợc trình bày ở những phần tr−ớc có áp suất khói trong buồng lửa nhở hơn áp suất khí quyển (có độ chân không khoảng -20 đến - 40 pa), còn ở loại lò hơi này đ−ờng khói có áp suất lớn hơn áp suất khí quyển, áp suất d− là 0,3 - 0,5 Mpa, khi đó lò hơi chỉ cần bố trí quạt gió mà không cần quạt khói. 41 4.1.4.2. Lò hơi nhà máy điện nguyên tử Lò hơi nhà máy điện nguyên tử khác so với lò hơi đốt than, madút hoặc khí đốt. ở lò hơi của nhà máy điện nguyên tử không có quá trình buồng lửa, l−ợng nhiệt cần thiết để sinh hơi đ−ợc tỏa ra với một l−ợng khổng lồ trong lò phản ứng hạt nhân. Trong việc phát triển kỹ thuật lò hơi và buồng lửa một điều quan trọng, nhất là đối với những lò hơi sản l−ợng lớn và thông số cao là độ tin cậy của thiết bị. Ph−ơng h−ớng chung là: - Tăng sản l−ợng đơn vị của một thiết bị; - Tăng thông số của hơi quá nhiệt; - Bảo đảm độ tin cậy cao; - Bảo đảm độ kinh tế cao trong vận hành các khối lò hơi - tuabin có công suất lớn. Hình 4.38. Sơ đồ lò hơi nhà máy điện nguyên tử. a) phần sinh hơi; b) bộ hâm n−ớc hay bộ quá nhiệt; 1- đầu nối với đồng hồ đo muối; 2- đầu nối với van an toàn; 3, 4- đầu nối với ống thuỷ; 5- đầu lấy mẫu; 6- đầu xả; 7- đầu nối với đ−ờng n−ớc cấp. 4.2. Những yêu cầu đối với buồng lửa và các đặc tính công nghệ Buồng lửa lò hơi là không gian để đốt nhiên liệu hay nói khác là nơi để biến hoá năng của nhiên liệu thành nhiệt năng, nhiệt năng này sẽ truyền cho n−ớc chuyển động bên trong ống đặt trong buồng lửa để sinh ra hơi n−ớc. D−ới đây là các yêu cầu đối với buồng lửa lò hơi. 4.2.1 Những yêu cầu đối với buồng lửa lò hơi 1- Phải bảo đảm cháy hết nhiên liệu cấp vào với hệ số không khí thừa nhỏ nhất. 2- Phải thoả mãn đ−ợc một ch−ơng trình nhiên liệu rộng nhất có thể mà không giảm hiệu suất hoặc chu kỳ vận hành khi thay đổi nhiên liệu đốt. 3- Sản phẩm cháy không đ−ợc phép rút ngắn chu kỳ vận hành do đóng xỉ hay bám tro. Sản phẩm cháy đi ra khỏi buồng lửa phải chứa ít tro nhất và chứa ít các chất có hại. 4- T−ờng buồng lửa phải đ−ợc sử dụng tốt để sản xuất hơi và phải bảo đảm làm lạnh khói đến mức cần thiết tr−ớc khi ra khỏi buồng lửa. 5- Không gian cần thiết cho buồng lửa phải nhỏ nhất đến mức có thể. 6- Các phần của buồng lửa và các trang bị phụ của nó phải có khối l−ợng nhỏ nhất có thể, không yêu cầu nhiều vật liệu hợp kim đắt tiền. 7- Năng l−ợng tự dùng của buồng lửa và các thiết bị phụ của nó nh− máy nghiền, các quạt,  phải ở mức tối thiểu. 42