Chương IV THIẾT KẾ, XÂY DỰNG VÀ LẮP ĐẶT HỆ THỐNG ĐỐT HPT TỪ THAN
5.2. Kết quả đốt thử nghiệm nhiên liệu than nước
Nhiên liệu than nước để đốt là loại được sản xuất từ 3 nhóm đã sản xuất từ trước. Chất lượng của HPT dùng đốt được ghi trong bảng 5.1
Bảng 5.1: Đặc tính nhiên liệu than nước đưa vào đốt Nhóm sản
xuất HPT
Nồng độ pha rắn, CT, %
Độ tro, Ak, %
Giá trị nhiệt lượng
thấp, Qt , Kcal/kg
Độ nhớt chuyển động có tốc độ
81s-1, mPa.s
I 66,6-67,1 34,19 3550 392,57
II 66,5 - 66,8 31,52 3705 396,87
III 65,5-65,8 32,87 3555 711,25
Cả 3 nhóm HPT sản xuất từ 3 loại than được đốt cùng ở một chế độ.
Nhiệt độ ban đầu ở lò đốt xoáy là 250C.
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 132 -
khi đạt nhiệt độ 9500C trong thời gian từ 2 – 3 giờ . Sau đó đốt kèm HPT cùng dầu diezen để HPT bén cháy (khoảng 20-30 phút) để đạt nhiệt độ khoảng 11000C.
Toàn bộ thời gian đốt hoàn toàn bằng nhiên liệu HPT kéo dài đến khi hết ca hoặc hết nhiên liệu HPT.
5.2.1. Kết quả đốt HPT nhóm số I
Lượng HPT sản xuất từ nguyên liệu nhóm I, sản xuất ngày 14/01/2011 và ngày 15/01/2011 được 11 m3 chứa trong thùng chứa dùng để đốt trong các ngày 18/01/2011, 19/01/2011, 20/01/2011. Đốt thử nghiệm nhiên liệu HPT ngày 18/01/2011 và duy trì chế độ đốt cho 2 ngày còn lại. Riêng 2 ngày 19, 20 do lò duy trì nhiệt còn dư từ hôm trước nên chỉ cần đốt củi kết hợp dầu trong 30phút để nâng nhiệt độ của lò lên 9500C rồi tiến hành cấp HPT.
Kết quả đốt thử nghiệm nhiên liệu HPT nhóm I và đo thành phần khí khói lò được ghi trong bảng 5.2a và 5.2b.
Bảng 5.2a: Kết quả đốt HPT nhóm số I
Thời gian Nhiệt độ buồng lò, 0C
TÇn sè bơm Nemo,
Hz
PHPT, MPa
QHPT, m3/h
PKKnÐn, KG/cm2
Áp suÊt nồi hơi, KG/cm
2 0830 Nhóm đốt lò bằng củi
1030 Đốt lò bằng củi, hỗ trợ bằng đốt dầu 1100
9500C (CÊp HPT vào lò
đốt)
4,1 0,213 0,2102 2,4 2 1130 1007 4,1 0,215 0,2005 2,4 3,0 1200 1003 4,1 0,218 0,1930 2,4 3,6 1230 1074 4,5 0,201 0,2307 2,2 5,0 1300 1068 4,5 0,224 0,2318 2,2 6,0 1330 1096 4,7 0,204 0,2419 2,2 6,0 1400 1109 5,0 0,189 0,2723 2,2 6,4
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 133 -
1500 1130 5,5 0,197 0,3254 2,2 7,8 1600 1135 5,6 0,199 0,3409 2,2 7,9 1700 1126 5,5 0,196 0,3216 2,2 7,8 1800 1128 5,5 0,197 0,3231 2,2 7,8 1900 1127 5,5 0,195 0,3224 2,2 7,8 2000 1131 5,5 0,195 0,3229 2,2 7,8 2100 1129 5,5 0,196 0,3212 2,2 7,8 2200 Dừng lò
L−ợng hơi n−ớc (t−ơng đ−ơng l−ợng n−ớc cấp), kg 17560 Bảng 5.2b: Thành phần khí trong khói thải
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Mẫu số 1 Mẫu số 2 Mẫu số 3 QCVN 22-2009
đối với đô thị I1;2 NOx (theo NO2) mg/m3 64 103 89 390
CO mg/m3 350 320 390
SO2 mg/m3 KPH 65 68 300 Nồng độ CO2 % 20,18 19,70 19,2
Nồng độ O2 % 2,98 3,18 3,35
1 Qui định hàm lượng NOx khói lò không > 650 mg/m3
2 Qui định hàm lượng SO2 khói lò không > 500 mg/m3 5.2.2. Kết quả đốt thử nghiêm HPT nhóm II
Lượng HPT sản xuất từ nguyên liệu nhóm II sản xuất ngày 21/01/2011 và ngày 22/01/2011 được 15 m3 chứa trong thùng 20m3. Dùng đốt trong các ngày 25/01/2011, 26/01/2011, 27/01/2011, 28/01/2011. Đốt thử nghiệm nhiên liệu HPT ngày 25/01/2011 và duy trì chế độ đốt cho 3 ngày còn lại. Riêng 3 ngày 26, 27, 28 do lò duy trì nhiệt còn từ hôm trước nên chỉ cần đốt củi kết hợp dầu trong 30 phút để nâng nhiệt độ của lò lên 9500C rồi tiến hành cấp HPT.
Kết quả đốt thử nghiệm nhiên liệu HPT nhóm II và đo thành phần khói thải trong ngày 25/01/2011 được nêu trong bảng 5.3a và 5.3b:
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 134 - Thời gian Nhiệt độ
buồng lò, 0C
TÇn sè bơm Nemo, F,
Hz
PHPT, MPa
QHPT, m3/h
PKKnÐn, KG/cm2
Áp suÊt nồi hơi, KG/cm2 0720 Nhóm đốt lò bằng củi
0930 Đốt lò bằng củi, hỗ trợ bằng đốt dầu 1000
9500C (cÊp HPT vào buồng đốt)
4,2 0,215 0,2141 2,2 1,8 1030 1013 4,5 0,202 0,2321 2,2 3,4 1100 1054 4,7 0,194 0,2516 2,2 4,6 1130 1069 4,8 0,195 0,2605 2,2 5,8 1200 1095 5,2 0,193 0,2951 2,2 7,0 1230 1127 5,3 0,201 0,3100 2,2 7,6 1300 1140 5,4 0,202 0,3204 2,2 7,8 1330 1138 5,5 0,201 0,3254 2,2 7,8 1430 1142 5,5 0,202 0,3246 2,2 7,8 1530 1130 5,5 0,202 0,3232 2,2 7,8 1630 1125 5,5 0,201 0,3214 2,2 7,8 1730 1136 5,5 0,201 0,3241 2,2 7,8 1830 1135 5,5 0,201 0,3238 2,2 7,8 1930 1121 5,5 0,202 0,3211 2,2 7,8 2030 1125 5,5 0,201 0,3218 2,2 7,8 2130 1131 5,5 0,202 0,3232 2,2 7,8
22 Dừng lò
L−ợng hơi n−ớc (t−ơng đ−ơng l−ợng n−ớc cấp), kg 19160
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 135 -
Ngày 25/1/2011 Kết quả đo
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Mẫu số 1 Mẫu số 2 Mẫu số 3
QCVN 22-2009
đối với đô thị I1;2 NOx (theo NO2) mg/m3 78 65 29 390
CO mg/m3 300 340 350
SO2 mg/m3 KPH 62 75 300
Nồng độ CO2 % 20,10 20,25 19,90 Nồng độ O2 % 3,15 2,97 3,05 5.2.3. Kết quả vận hành đốt thử nghiệm HPT nhóm III
Lượng HPT sản xuất từ nguyên liệu nhóm III sản xuất ngày 07/03/2011 và ngày 08/03/2011 được 9 m3 chứa trong thùng 20m3. Dùng bơm đốt trong các ngày 09/03/2011, 10/03/2011. Đốt thử nghiệm nhiên liệu HPT ngày 09/01/2011 và duy trì chế độ đốt cho ngày 10/03/2011 còn lại. Riêng ngày 10/03/2011 do lò duy trì nhiệt còn từ hôm trước nên chỉ cần đốt củi kết hợp dầu trong 30 phút để nâng nhiệt độ của lò lên 9500C rồi tiến hành cấp HPT.
Kết quả đốt thử nghiệm nhiên liệu HPT nhóm III và đo thành phần khói thải trong ngày 09/03/2011 được nêu trong bảng 5.4a và 5.4b :
Bảng 5.4a: Kết quả đốt HPT mẫu nhóm số III
Thời gian Nhiệt độ buồng lò, 0C
TÇn sè bơm Nemo,
Hz
PHPT, MPa
QHPT, m3/h
PKKnÐn, KG/cm2
áp suất nồi hơi, Kg/cm2
0730 Nhóm đốt lò bằng củi
0930 Đốt lò bằng củi, hỗ trợ bằng đốt dầu 1000
9500 (CÊp HPT vào buồng đốt)
4,2 0,216 0,2071 2,2 2,2 1030 1025 4,5 0,201 0,2345 2,2 3,2 1100 1076 4,8 0,196 0,2632 2,2 4,8 1130 1092 5,0 0,197 0,2752 2,2 5,6
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 136 -
1300 1119 5,5 0,200 0,3200 2,2 7,6 1400 1124 5,5 0,201 0,3214 2,2 7,8 1500 1132 5,5 0,202 0,3209 2,2 7,8 1600 1124 5,5 0,202 0,3216 2,2 7,8 1700 1128 5,5 0,203 0,3231 2,2 7,8 1800 1131 5,5 0,202 0,3217 2,2 7,8 1900 1126 5,5 0,202 0,3221 2,2 7,8 2000 1134 5,5 0,201 0,3237 2,2 7,8 2100 1132 5,5 0,201 0,3228 2,2 7,8 2130 Dừng lò
L−ợng hơi n−ớc (t−ơng đ−ơng l−ợng n−ớc cấp), kg 18450
Bảng 5.4b: Thành phần khí trong khói thải khi đốt HPT nhóm III Ngày 09/3/2011 Kết quả đo
Chỉ tiêu phân tích Đơn vị Mẫu số 1 Mẫu số 2 Mẫu số 3
QCVN 22-2009
đối với đô thị I1;2 NOx (theo NO2) mg/m3 62 58 43 390
CO mg/m3 310 306 295
SO2 mg/m3 62 70 71 300
Nồng độ CO2 % 19,05 19,32 20,30
Nồng độ O2 % 2,93 3,06 3,12 5.2.4. Đánh giá hiệu suất nhiệt của quá trình đốt
Phương pháp tính toán trực tiếp hay còn gọi là “phương pháp đầu vào - đầu ra” vì chỉ cần biết đầu ra hữu ích (hơi) và đầu vào (nhiệt) để đánh giá hiệu suất nồi hơi. Các thông số được đo đạc để xác định hiệu suất của nồi hơi theo phương pháp trực tiếp gồm có:
Các thông số đo đạc trực tiếp:
Khối lượng hơi nước được tạo ra,Q (Kg)
Viện KHCN mỏ - Vinacomin - 137 - Áp suất vận hành lò, P (kg/cm2)
Nhiệt độ của nước cấp, (0C)
Giá trị nhiệt lượng thấp của nhiên liệu, Qnl (kcal/kg).
Các thông số gián tiếp:
Entanpi của hơi nước bão hòa theo, hg , kcal/kg hơi . Entanpi của nước cấp theo, hf, kcal/kg nước cấp.
Ta có:
% 100
1 . Qđv
= Q η Trong đó:
η: Hiệu suất nồi hơi (%) Q1: Nhiệt lượng có ích
Qđv: Nhiệt lượng tỏa ra khi đốt nhiên liệu (kcal/kg)
Kết quả đo đạc lượng nước cấp, tiêu hao HPT đốt và tính hiệu suất nhiệt của quá trình đốt HPT cho nồi hơi được ghi trong bảng 5.5.
Bảng 5.5: Kết quả tính toán hiệu suất nhiệt của quá trình đốt HPT cho nồi hơi Nhóm đốt
HPT
Nồng độ pha rắn, CT, %
Giá trị nhiệt lượng thấp, Qt Kcal/kg
L−ợng HPT đốt,
kg
L−ợng n−ớc tiêu
thô, kg
Hiệu suất η, %
I 66,6-67,1 3550 4275 15180 63,55
II 66,5 - 66,8 3705 4602 17160 64,12