Giảm nhiệt độ khí thải. VỚI

Một ống khói hiện đại không chỉ là một đường ống để loại bỏ các sản phẩm đốt cháy, mà là một cấu trúc kỹ thuật, trên đó phụ thuộc trực tiếp vào hiệu suất, hiệu suất và độ an toàn của lò hơi của toàn bộ hệ thống sưởi ấm. Khói, gió lùa và cuối cùng là cháy - tất cả những điều này có thể xảy ra do thái độ thiếu cân nhắc và vô trách nhiệm đối với ống khói. Đó là lý do tại sao bạn nên thực hiện nghiêm túc việc lựa chọn vật liệu, thành phần và lắp đặt ống khói. Mục đích chính của ống khói là loại bỏ các sản phẩm đốt cháy nhiên liệu vào khí quyển. Ống khói tạo ra một bản nháp, dưới tác động của nó, không khí được hình thành trong hộp lửa, cần thiết cho quá trình đốt cháy nhiên liệu và các sản phẩm cháy được lấy ra khỏi hộp lửa. Ống khói phải tạo ra các điều kiện để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu và dự thảo tuyệt vời. Và nó phải đáng tin cậy và bền, dễ lắp đặt và bền. Và do đó, lựa chọn một ống khói tốt không phải là dễ dàng như chúng ta tưởng.

Ống khói bằng gạch và nồi hơi hiện đại

Điện trở cục bộ trong ống khói hình chữ nhật

Ít ai biết rằng hình dạng ống khói chính xác duy nhất là hình trụ. Điều này là do thực tế là các vòng xoáy được hình thành ở các góc vuông cản trở việc loại bỏ khói và dẫn đến sự hình thành của muội than. Tất cả các ống khói tự chế có hình vuông, hình chữ nhật và thậm chí là hình tam giác không chỉ đắt hơn thép thậm chí ống khói tròn, nhưng chúng cũng tạo ra rất nhiều vấn đề, và quan trọng nhất là chúng có thể làm giảm hiệu suất của lò hơi tốt nhất từ ​​95 đến 60%


Phần tròn của ống khói

Các nồi hơi cũ hoạt động không có điều khiển tự động và có nhiệt độ khí thải cao. Kết quả là, các ống khói hầu như không bao giờ nguội đi, và các khí không nguội xuống dưới điểm sương và kết quả là không làm hỏng ống khói, nhưng đồng thời rất nhiều nhiệt được sử dụng cho các mục đích khác. Ngoài ra, loại ống khói này có độ mớn nước tương đối thấp do bề mặt xốp và thô.

Nồi hơi hiện đại rất tiết kiệm, công suất của chúng được điều chỉnh tùy thuộc vào nhu cầu của căn phòng được sưởi ấm, và do đó, chúng không hoạt động mọi lúc, mà chỉ hoạt động trong thời gian nhiệt độ phòng giảm xuống dưới mức cài đặt. Do đó, có những khoảng thời gian lò hơi không hoạt động và ống khói nguội đi. Các bức tường của ống khói làm việc với lò hơi hiện đại hầu như không bao giờ được làm nóng đến nhiệt độ cao hơn nhiệt độ điểm sương, dẫn đến sự tích tụ liên tục của hơi nước. Và điều này, đến lượt nó, dẫn đến hư hỏng ống khói. Một ống khói bằng gạch cũ có thể sụp đổ trong các điều kiện vận hành mới. Do khí thải có chứa: CO, CO2, SO2, NOx nên nhiệt độ khí thải của lò hơi âm tường khá thấp, 70 - 130 ° C. Đi qua ống khói bằng gạch, khí thải nguội đi và khi đạt đến điểm sương ~ 55 - 60 ° C, nước ngưng tụ rơi ra ngoài. Nước đọng lại trên các bức tường ở phần trên của ống khói sẽ khiến chúng bị ướt, ngoài ra, khi kết nối

SO2 + H2O = H2SO4

axit sulfuric được hình thành, có thể dẫn đến phá hủy kênh gạch. Để tránh ngưng tụ, nên sử dụng ống khói cách nhiệt hoặc lắp đặt đường ống từ thép không gỉ.

Sự ngưng tụ

Tại điều kiện tối ưu hoạt động của lò hơi (nhiệt độ của khí thải ở đầu vào 120-130 ° С, ở lối ra từ miệng ống - 100-110 ° С) và ống khói được nung nóng, hơi nước được mang đi cùng với khói thải ra bên ngoài. Khi nhiệt độ trên bề mặt bên trong của ống khói thấp hơn nhiệt độ điểm sương của khí, hơi nước nguội đi và đọng lại trên thành dưới dạng những giọt nhỏ. Nếu điều này lặp lại thường xuyên, gạch của các bức tường của ống khói và ống khói bị bão hòa hơi ẩm và sụp đổ, và các cặn nhựa màu đen xuất hiện trên các bề mặt bên ngoài của ống khói. Khi có hơi nước ngưng tụ, gió lùa yếu đi rất nhiều và có thể cảm nhận được mùi khét trong khuôn viên.

Để khí thải giảm thể tích khi chúng nguội đi trong ống khói, và hơi nước, không thay đổi về khối lượng, dần dần bão hòa độ ẩm của khí thải. Nhiệt độ mà hơi nước sẽ bão hòa hoàn toàn thể tích của khói lò, tức là khi độ ẩm tương đối của chúng bằng 100%, là nhiệt độ điểm sương: hơi nước chứa trong các sản phẩm cháy bắt đầu đi vào trạng thái lỏng... Nhiệt độ điểm sương của các sản phẩm cháy của các loại khí khác nhau là 44 -61 ° С.


Sự ngưng tụ

Nếu các khí đi qua các ống khói nguội đi mạnh và hạ nhiệt độ của chúng xuống 40-50 ° C, thì hơi nước, được hình thành do sự bay hơi của nước từ nhiên liệu và quá trình đốt cháy hydro, sẽ lắng đọng trên thành của kênh và ống khói. Lượng nước ngưng phụ thuộc vào nhiệt độ khí thải.

Các vết nứt và lỗ trên đường ống, qua đó không khí lạnh xâm nhập, cũng góp phần làm lạnh các chất khí và hình thành sự ngưng tụ. Khi tiết diện của kênh của ống hoặc ống khói cao hơn yêu cầu, khí thải bốc lên từ từ dọc theo nó và không khí lạnh bên ngoài làm lạnh chúng trong đường ống. Bề mặt của các bức tường ống khói cũng có ảnh hưởng lớn đến lực gió lùa; chúng càng nhẵn thì gió lùa càng mạnh. Độ nhám trong đường ống làm giảm mớn nước và giữ lại muội than. Sự ngưng tụ cũng phụ thuộc vào độ dày của các bức tường ống khói. Thành dày ấm lên từ từ và giữ nhiệt tốt. Các bức tường mỏng hơn nóng lên nhanh hơn, nhưng giữ nhiệt kém, dẫn đến việc làm mát chúng. Độ dày của tường gạch ống khói diễn ra ở tường nội thất tòa nhà ít nhất phải là 120 mm (nửa viên gạch), và độ dày của các bức tường khói và ống thông gió nằm ở các bức tường bên ngoài của tòa nhà - 380 mm (một viên gạch rưỡi).

Nhiệt độ không khí bên ngoài có ảnh hưởng lớn đến sự ngưng tụ của hơi nước có trong chất khí. Vào mùa hè, khi nhiệt độ tương đối cao, lượng ngưng tụ trên bề mặt bên trong của ống khói quá thấp, do các bức tường của chúng nguội đi trong một thời gian dài, do đó, hơi ẩm ngay lập tức bốc hơi từ các bề mặt được sưởi ấm tốt của ống khói và hơi nước không ngưng tụ. mẫu đơn. V thời điểm vào Đông năm, khi nhiệt độ bên ngoài âm, các bức tường của ống khói được làm mát mạnh và sự ngưng tụ hơi nước tăng lên. Nếu ống khói không được cách nhiệt và được làm mát mạnh, sự ngưng tụ hơi nước sẽ xảy ra trên bề mặt bên trong của các bức tường ống khói. Hơi ẩm ngấm vào thành ống làm cho khối xây bị ẩm. Điều này đặc biệt nguy hiểm vào mùa đông, khi các nút băng được hình thành ở các phần trên (ở miệng) dưới ảnh hưởng của sương giá.


Đóng băng ống khói

Không nên gắn bản lề nồi hơiđến các ống khói có tiết diện và chiều cao lớn: gió lùa yếu đi, các hình thức ngưng tụ tăng lên trên bề mặt bên trong. Sự ngưng tụ cũng được quan sát thấy khi nồi hơi được kết nối với các ống khói rất cao, vì một phần đáng kể nhiệt độ khí thải được tiêu thụ để sưởi ấm bề mặt lớn sự hấp thụ nhiệt.

Cách nhiệt của ống khói

Để tránh làm lạnh quá mức khí thải và ngưng tụ trên bề mặt bên trong của ống khói và ống thông gió, cần duy trì độ dày tối ưu của các bức tường bên ngoài hoặc cách nhiệt với bên ngoài: trát, che bằng tấm bê tông cốt thép hoặc bê tông xỉ, tấm chắn hoặc gạch đất sét.
Ống thép nó là cần thiết để sử dụng cách điện trước hoặc cách nhiệt. Bất kỳ nhà sản xuất nào cũng sẽ giúp bạn chọn loại và độ dày của vật liệu cách nhiệt.

S.V. Golovaty, kỹ sư;
A.V. Lesnykh, giảng viên cao cấp;
Tiến sĩ Khoa học Kỹ thuật K.A. Shtym, Giáo sư, Phó Trưởng phòng Công tác Khoa học, Khoa Kỹ thuật Nhiệt điện và Kỹ thuật Nhiệt, Trường Kỹ thuật, Đại học Liên bang Viễn Đông, Vladivostok

Ống khói hoạt động trong những điều kiện khó khăn: với sự thay đổi về nhiệt độ, áp suất, độ ẩm, tác động tích cực của khí thải, tải trọng gió và tải trọng từ chính trọng lượng của chúng. Do kết quả của các tác động cơ học (công suất và nhiệt độ), hóa học và kết hợp, gây ra hư hỏng cho các cấu trúc ống khói.

Một trong những vấn đề chuyển đổi nguồn nhiệt sang quá trình đốt cháy khí tự nhiên là khả năng ngưng tụ hơi nước của khói lò trong ống khói. Đổi lại, sự hình thành nước ngưng tụ trên bề mặt bên trong của ống khói và hậu quả của quá trình tiêu cực này (chẳng hạn như bị ướt kết cấu chịu lực, tăng hệ số dẫn nhiệt của tường, làm tan băng, v.v.) dẫn đến những hư hỏng phổ biến nhất sau đây đối với kết cấu:

1) phá hủy lớp bảo vệ của ống bê tông cốt thép, sự tiếp xúc và ăn mòn cốt thép;

2) sự phá hủy của gạch ống gạch;

3) ăn mòn sunphat mạnh của bề mặt bê tông bên trong của thùng ống bê tông cốt thép;

4) phá hủy cách nhiệt;

5) làm rỗng trong lớp lót, giảm độ kín khí và độ bền của lớp lót;

6) phá hủy gạch, lớp lót bê tông cốt thép và ống khói bằng gạch bằng thang (phá hủy bề mặt, bong tróc. - Ed.);

7) giảm cường độ của lớp lót nguyên khối của ống bê tông cốt thép.

Nhiều năm kinh nghiệm trong việc vận hành ống khói xác nhận mối liên hệ giữa các hư hỏng được mô tả ở trên và sự hình thành nước ngưng tụ: ví dụ, trong quá trình kiểm tra trực quan bề mặt bên trong và bên ngoài của trục ống khói của các nhà lò hơi khác nhau, các hư hỏng điển hình sau đây đã được tiết lộ: thiệt hại ăn mòn sâu trên thực tế dọc theo toàn bộ chiều cao của ống khói; trong các vùng ngưng tụ tích cực của hơi nước, sự phá hủy gạch được quan sát thấy ở độ sâu 120 mm, mặc dù bề mặt của thùng đang trong tình trạng hoạt động.

Cần lưu ý rằng đối với các loại nhiên liệu khác nhau, hàm lượng hơi nước trong khói lò sẽ khác nhau. Vì thế, số lớn nhất hơi ẩm được chứa trong khói lò của khí tự nhiên, và lượng hơi nước nhỏ nhất được chứa trong các sản phẩm cháy của dầu đốt và than đá (bảng).

Bàn. Thành phần khí thải từ quá trình đốt cháy khí đốt tự nhiên.

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là một ống khói bằng gạch cao H = 80 m, được thiết kế để loại bỏ khói lò từ 5 lò hơi DE-16-14. Đối với ống khói này, các phép đo được thực hiện ở nhiệt độ không khí bên ngoài -5 ° C và tốc độ gió 5 m / s. Tại thời điểm đo, hai nồi hơi đang hoạt động, DE-16-14: st. Số 4 với tải trọng 8,6 t / h (53,7% so với danh nghĩa) và st. Số 5 với tải trọng 9,5 t / h (59,3% danh định), các thông số vận hành được sử dụng để thiết lập các điều kiện biên. Nhiệt độ khí thải là 124 о tại st lò hơi. Số 4 và 135 О С - tại lò hơi st. Số 5. Nhiệt độ của khói lò ở đầu vào vào ống khói là 130 ° C. Hệ số không khí thừa ở đầu vào vào ống khói là α = 1,31 (О 2 = 5%). Tổng lượng khí thải tiêu thụ là 14,95 nghìn m3 / h.

Dựa trên kết quả đo, các chế độ hoạt động khác nhau của ống khói đã được mô phỏng. Thành phần và nhiệt độ đo được của khí thải đã được tính đến khi tính toán các đặc tính của dòng khí thải. Việc tính toán đã tính đến các điều kiện khí tượng và khí hậu tại thời điểm đo (nhiệt độ không khí bên ngoài, tốc độ gió). Trong quá trình lập mô hình, để phân tích, các chế độ hoạt động của nguồn nhiệt đã được tính toán dưới tải và điều kiện khí hậu tại thời điểm đo. Như bạn đã biết, nhiệt độ ngưng tụ hơi nước trong khói lò trong ống khói bắt đầu ở nhiệt độ của bề mặt bên trong 65-70 ° C.

Theo kết quả tính toán sự hình thành nước ngưng trong chế độ vận hành của nguồn nhiệt, tại thời điểm đo, nhiệt độ của khói lò trên bề mặt bên trong của ống là 35-70 ° C. Trong các điều kiện này. , hơi nước ngưng tụ có thể hình thành trên toàn bộ bề mặt của đường ống. Để ngăn ngừa sự hình thành hơi nước ngưng tụ trên bề mặt bên trong của ống khói, chế độ vận hành của thiết bị phòng nồi hơi đã được lựa chọn, điều này sẽ đảm bảo đủ dòng khí thải và nhiệt độ trên bề mặt bên trong của ống khói không thấp hơn 70 ° C. ba nồi hơi ở tải định mức D nom ở -20 О С và hai nồi hơi ở +5 О С.

Hình bên cho thấy sự phụ thuộc của tốc độ dòng khí thải (có nhiệt độ 140 ° C) qua ống khói vào nhiệt độ không khí bên ngoài.

Văn học

1. Sử dụng các nguồn năng lượng thứ cấp / CV Danilov, VA Munts; USTU-UPI. - Yekaterinburg: USTU-UPI, 2008. - 153 tr.

2. Quy trình làm việc và các vấn đề cải thiện bề mặt đối lưu của các tổ máy lò hơi / N.V. Kuznetsov; Gosenergoizdat, 1958. - 17 tr.

Bàn. B.2

NS, NS , kg / m3 , J / (kgK) , [W / (m · K)] , NS2 /với Pr
100 0,950 1068 0,0313 21,54 0,690
200 0,748 1097 0,0401 32,80 0,670
300 0,617 1122 0,0484 45,81 0,650
400 0,525 1151 0,0570 60,38 0,640
500 0,457 1185 0,0656 76,30 0,630
600 0,505 1214 0,0742 93,61 0,620
700 0,363 1239 0,0827 112,1 0,610
800 0,330 1264 0,0915 131,8 0,600
900 0,301 1290 0,0100 152,5 0,590
1000 0,275 1306 0,0109 174,3 0,580
1100 0,257 1323 0,01175 197,1 0,570
1200 0,240 1340 0,01262 221,0 0,560

Nhiệm vụ số 5. ​​Truyền nhiệt bằng bức xạ

Đường kính thành ống NS=… [Mm]đun nóng đến nhiệt độ NS1 = ... [° C] và có hệ số bức xạ nhiệt Đường ống được đặt trong kênh có tiết diện NSNSNS[mm] bề mặt có nhiệt độ NS2 = ... [° C] và độ phát xạ NS2 = [W / (m2 K4 )] Tính toán độ phát xạ giảm và tổn thất nhiệt NSđường ống do trao đổi nhiệt bức xạ.

Các điều kiện của bài toán được đưa ra trong Bảng 5.

Các giá trị của hệ số bức xạ nhiệt của vật liệu được cho trong Bảng B.1 của Phụ lục B.

Lựa chọn công việc

Bàn. 5

nhiệm vụ NS, [mm] NS1 , [° C] NS2 , [° C] NS2 , [W / (m2 K4 )]. NSNSNS, [mm] Vật liệu ống
1 400 527 127 5,22 600x800 thép bị ôxy hóa
2 350 560 120 4,75 480x580 nhômgồ ghề
3 300 520 150 3,75 360x500 bê tông
4 420 423 130 5,25 400x600 gang thép
5 380 637 200 3,65 550x500 đồng thau bị oxy hóa
6 360 325 125 4,50 500x700 đồng bị oxy hóa
7 410 420 120 5,35 650x850 thép đánh bóng
8 400 350 150 5,00 450x650 nhôm ôxy hóa
9 450 587 110 5,30 680x580 đồng thau đánh bóng
10 460 547 105 5,35 480x600 đồng đánh bóng
11 350 523 103 5,20 620x820 thép thô
12 370 557 125 5,10 650x850 gang quay
13 360 560 130 4,95 630x830 nhôm đánh bóng

Tiếp tục bảng. 5

14 250 520 120 4,80 450x550 đồng cán
15 200 530 130 4,90 460x470 thép đánh bóng
16 280 540 140 5,00 480x500 gang thô
17 320 550 150 5,10 500x500 nhôm ôxy hóa
18 380 637 200 3,65 550x500 đồng thau đánh bóng
19 360 325 125 4,50 500x700 đồng đánh bóng
20 410 420 120 5,35 650x850 thép thô
21 400 350 150 5,00 450x650 gang quay
22 450 587 110 5,30 680x580 nhôm đánh bóng
23 460 547 105 5,35 480x600 đồng cán
24 350 523 103 5,20 620x820 thép bị ôxy hóa
25 370 557 125 5,10 650x850 nhômgồ ghề
26 450 587 110 5,30 450x650 bê tông
27 460 547 105 5,35 680x580 gang thép
28 350 523 103 5,20 480x600 đồng thau bị oxy hóa
29 370 557 125 5,10 620x820 đồng bị oxy hóa
30 280 540 140 5,00 480x500 thép đánh bóng

Các tệp lân cận trong chủ đề [UNSORTED]

Nguồn: https://StudFiles.net/preview/5566488/page:8/

7. Đường dẫn khí - không khí, ống khói, làm sạch khí thải

Gazovik - thiết bị khí công nghiệp Cẩm nang về nhà máy lò hơi GOST, SNiP, PB SNiP II-35-76

7.1. Khi thiết kế các phòng lò hơi, cần áp dụng hệ thống dự thảo (bộ hút khói và quạt thổi) phù hợp với điều kiện kỹ thuật các nhà máy sản xuất. Theo quy định, các hệ thống dự thảo phải được cung cấp riêng lẻ cho từng đơn vị lò hơi.

7.2. Việc lắp đặt theo nhóm (đối với từng nhóm nồi hơi) hoặc chung (đối với toàn bộ phòng nồi hơi) được phép sử dụng trong thiết kế các nhà nồi hơi mới với nồi hơi có công suất đến 1 Gcal / h và trong thiết kế của xây dựng lại nhà lò hơi.

7.3. Việc lắp đặt quạt gió nhóm hoặc chung nên được thiết kế với hai bộ hút khói và hai quạt thổi. Công suất thiết kế của các lò hơi mà các hệ thống lắp đặt này được cung cấp được đảm bảo nhờ hoạt động song song của hai bộ hút khói và hai quạt thổi.

7.4. Việc lựa chọn các đơn vị dự thảo phải được thực hiện có tính đến các yếu tố an toàn về áp suất và năng suất phù hợp với Phụ lục. 3 đối với các quy tắc và quy định này.

7.5. Khi thiết kế lắp đặt quạt gió để điều chỉnh hiệu suất của chúng, cần phải cung cấp cánh gạt dẫn hướng, khớp nối cảm ứng và các thiết bị khác cung cấp các phương pháp điều khiển tiết kiệm và được cung cấp đầy đủ với thiết bị.

7.6.* Việc thiết kế ống dẫn khí của các nhà lò hơi được thực hiện theo phương pháp quy phạm tính toán khí động học của các nhà máy lò hơi của TsKTI im. I. I. Polzunova.
Đối với các phòng nồi hơi lắp trong, gắn liền và lắp trên mái, các lỗ thông gió để cung cấp không khí đốt, theo quy định, ở khu vực phía trên của phòng, nên được bố trí trong các bức tường. Kích thước của mặt cắt tự do của các lỗ được xác định trên cơ sở đảm bảo tốc độ không khí trong đó không lớn hơn 1,0 m / s.

7.7. Điện trở khí của các nồi hơi bán sẵn phải được lấy theo dữ liệu của nhà sản xuất.

7.8. Tùy thuộc vào điều kiện địa chất thủy văn và giải pháp bố trí của các tổ máy lò hơi, các ống dẫn khí bên ngoài nên được đặt ngầm hoặc trên mặt đất. Các ống dẫn khí nên được làm bằng gạch hoặc bê tông cốt thép. Việc sử dụng các ống dẫn khí bằng kim loại trên mặt đất được cho phép như một ngoại lệ, nếu có một nghiên cứu khả thi thích hợp.

7.9. Các ống dẫn khí và không khí bên trong phòng lò hơi có thể được thiết kế bằng thép, tiết diện tròn. Đường ống dẫn khí-không khí phần hình chữ nhật nó được phép cung cấp ở những nơi tiếp giáp với các phần tử hình chữ nhật của thiết bị.

7.10. Đối với các khu vực ống dẫn khí có thể tích tụ tro, cần cung cấp các thiết bị làm sạch.

7.11. Đối với các phòng nồi hơi hoạt động bằng nhiên liệu có lưu huỳnh, nếu có khả năng ngưng tụ trong các ống dẫn khí, cần có biện pháp bảo vệ chống ăn mòn bề mặt bên trong của các ống dẫn khí theo quy chuẩn xây dựng và quy tắc bảo vệ. Công trình xây dựng khỏi bị ăn mòn.

ỐNG KHÓI

7.12. Ống khói của các phòng lò hơi nên được xây dựng theo dự án tiêu biểu... Khi phát triển các dự án riêng lẻ của ống khói, cần phải được hướng dẫn bởi các giải pháp kỹ thuật được thông qua trong các dự án tiêu chuẩn.

7.13. Đối với phòng lò hơi, nó là cần thiết để cung cấp cho việc xây dựng một ống khói. Được phép cung cấp cho hai hoặc nhiều đường ống với lý do thích hợp.

7.14.* Chiều cao của ống khói có mớn nước nhân tạo được xác định theo Hướng dẫn tính toán độ phân tán trong khí quyển các chất độc hại chứa trong khí thải của các doanh nghiệp và Tiêu chuẩn vệ sinh thiết kế doanh nghiệp công nghiệp... Chiều cao của ống khói có mớn nước tự nhiên được xác định dựa trên kết quả tính toán khí động học của ống dẫn khí và được kiểm tra theo điều kiện phát tán các chất độc hại trong khí quyển.

Khi tính toán sự phát tán của các chất độc hại trong khí quyển, cần lấy nồng độ tối đa cho phép của tro, ôxít lưu huỳnh, nitơ điôxít và cacbon monoxit. Đồng thời, lượng khí thải độc hại được lấy, theo quy luật, theo dữ liệu của các nhà sản xuất lò hơi, trong trường hợp không có các dữ liệu này, nó được xác định bằng tính toán.

Chiều cao của miệng ống khói đối với các phòng lò hơi lắp trong, gắn liền và trên nóc phải cao hơn ranh giới đỡ gió, nhưng không nhỏ hơn 0,5 m so với mái và cũng phải cao hơn mái của ít nhất 2 m. phần cao hơn của tòa nhà hoặc tòa nhà cao nhất trong bán kính 10 m.

7.15.* Đường kính của các đầu ra của ống khói thép được xác định từ điều kiện tốc độ tối ưu khí dựa trên các tính toán kinh tế kỹ thuật. Đường kính của các đầu ra của ống gạch và ống bê tông cốt thép được xác định trên cơ sở các yêu cầu của điều 7.16 của các quy tắc và quy định này.

7.16. Để ngăn chặn sự xâm nhập của khói lò vào chiều dày của kết cấu ống gạch và bê tông cốt thép, không cho phép áp suất tĩnh dương lên thành ống thoát khí. Muốn vậy phải đáp ứng điều kiện R1, phải tăng đường kính ống hoặc phải dùng ống có thiết kế đặc biệt (có lỗ thoát khí kín bên trong, có áp suất ngược giữa thùng và lớp lót).

7.17. Sự hình thành nước ngưng trong các trục của ống gạch và bê tông cốt thép, loại bỏ các sản phẩm của quá trình đốt cháy nhiên liệu khí, được phép ở mọi chế độ vận hành.

7.18.* Đối với các nhà lò hơi hoạt động bằng nhiên liệu khí, cho phép sử dụng ống khói bằng thép nếu không đủ khả năng kinh tế để tăng nhiệt độ của khói lò.
Đối với phòng lò hơi tự hành, ống khói phải kín khí, làm bằng kim loại hoặc vật liệu khó cháy. Theo quy luật, các đường ống phải có vỏ ngoài vật liệu cách nhiệt, để ngăn chặn sự hình thành của hơi nước ngưng tụ và nở ra để kiểm tra và làm sạch.

7.19. Các lỗ của ống dẫn khí trong một phần nằm ngang của thân ống hoặc cốc móng phải cách đều nhau xung quanh chu vi.
Tổng diện tích suy yếu trên một mặt cắt ngang không được vượt quá 40% tổng diện tích mặt cắt ngang đối với thân bê tông cốt thép hoặc kính móng và 30% đối với thân ống gạch.

7.20. Các ống dẫn cấp ở chỗ giao nhau với ống khói phải được thiết kế theo hình chữ nhật.

7.21. Trong sự liên hợp của các ống dẫn khí với một ống khói, nó là cần thiết để cung cấp cho các khớp nối nhiệt độ-trầm tích hoặc khe co giãn.

7.22. Nhu cầu sử dụng lớp lót và lớp cách nhiệt để giảm ứng suất nhiệt trong các thân của ống gạch và ống bê tông cốt thép được xác định bằng tính toán kỹ thuật nhiệt.

7.23. Trong các đường ống được thiết kế để loại bỏ khí thải từ quá trình đốt cháy nhiên liệu lưu huỳnh, khi nước ngưng tụ hình thành (bất kể phần trăm hàm lượng lưu huỳnh), phải có một lớp lót bằng vật liệu chịu axit dọc theo toàn bộ chiều cao của giếng. Trong trường hợp không có hơi nước ngưng tụ trên bề mặt bên trong cửa thoát khí của ống ở mọi chế độ vận hành, cho phép sử dụng lớp lót bằng gạch đất sét nung cho ống khói hoặc gạch đất sét nung thông thường loại ép dẻo ít nhất 100 với độ hút nước bằng không quá 15% đối với xi măng alumin hoặc dung dịch phức tạp loại 50 trở lên.

7.24. Việc tính toán chiều cao của ống khói và lựa chọn cấu trúc để bảo vệ bề mặt bên trong của thân ống khỏi các tác động mạnh của môi trường cần được thực hiện dựa trên các điều kiện đốt cháy nhiên liệu chính và nhiên liệu dự trữ.

7.25. Chiều cao và vị trí của ống khói phải được phối hợp với Văn phòng địa phương của Bộ Hàng không Dân dụng. Các rào cản ánh sáng của ống khói và các dấu hiệu bên ngoài phải tuân theo các yêu cầu của Sách hướng dẫn về Dịch vụ Sân bay trong Hàng không Dân dụng của Liên Xô.

7.26. Các dự án nên cung cấp lớp bảo vệ chống ăn mòn bên ngoài kết cấu thépống khói bằng gạch và bê tông cốt thép, cũng như các bề mặt của ống thép.

7.27. Ở phần dưới của ống khói hoặc nền móng, phải có các hố ga để kiểm tra ống khói, và nếu cần, các thiết bị cung cấp thoát nước ngưng tụ.

LÀM SẠCH KHÍ KHÍ

7.28. Các nhà lò hơi được thiết kế để vận hành bằng nhiên liệu rắn (than, than bùn, đá phiến dầu và chất thải gỗ) phải được trang bị hệ thống để làm sạch khí thải từ tro trong các trường hợp

Ghi chú... Khi nộp đơn nhiên liệu rắn Việc lắp đặt các thiết bị thu gom tro không được yêu cầu trong trường hợp khẩn cấp.

7.29. Việc lựa chọn loại thiết bị thu gom tro được thực hiện tùy thuộc vào khối lượng khí cần làm sạch, mức độ lọc cần thiết và khả năng bố trí trên cơ sở so sánh kinh tế và kỹ thuật của các phương án lắp đặt thiết bị thu gom tro các loại khác nhau.
Những thứ sau đây nên được coi là thiết bị thu gom tro:

  • lốc xoáy khối CKTI hoặc NIIOGAZ - với lượng khí thải từ 6.000 đến 20.000 m3 / h.
  • lốc pin - với lượng khí thải từ 15.000 đến 150.000 m3 / h,
  • xyclon ắc quy có tuần hoàn và lọc bụi tĩnh điện - với lượng khí thải vượt quá 100.000 m3 / h.

Có thể sử dụng máy thu gom tro "ướt" bằng ống Venturi nhiệt lượng thấp với thiết bị hứng giọt nếu có hệ thống loại bỏ tro bằng hydro và các thiết bị loại trừ việc thải các chất độc hại có trong tro và xỉ vào các vùng nước.
Thể tích của các khí được lấy ở nhiệt độ hoạt động của chúng.

7.30. Hệ số làm sạch của thiết bị thu gom tro được tính toán bằng cách tính toán và phải nằm trong giới hạn do ứng dụng thiết lập. 4 đối với các quy tắc và quy định này.

7.31. Theo quy định, việc lắp đặt các bộ thu gom tro xỉ ở phía hút của các bộ hút khói, ở những khu vực thông thoáng. Với sự biện minh thích hợp, cho phép lắp đặt các thiết bị thu gom tro trong nhà.

7.32. Dụng cụ hứng tro được cung cấp cho từng bộ phận lò hơi. Trong một số trường hợp, được phép cung cấp cho một số nồi hơi một nhóm thu gom tro hoặc một thiết bị phân đoạn.

7.33. Khi vận hành lò hơi đốt bằng nhiên liệu rắn, những người thu gom tro riêng lẻ không được có ống dẫn phụ.

7.34. Hình thức và bề mặt bên trong Hầm thu gom tro bụi phải đảm bảo cho tro xuống hoàn toàn bằng trọng lực, trong khi góc nghiêng của thành hố thu gom tới đường chân trời được lấy là 600 và trong các trường hợp hợp lý, cho phép ít nhất là 550.
Các thùng thu gom tro phải có cửa kín.

7.35. Vận tốc khí trong ống dẫn khí vào của các cơ sở thu gom tro xỉ phải được lấy ít nhất là 12 m / s.

7.36. Bộ chống sét "ướt" nên được sử dụng trong các phòng lò hơi được thiết kế để vận hành trên chất thải gỗ, trong trường hợp ArB≤5000. Bộ chống tia lửa không được lắp đặt sau bộ thu gom tro.

Nguồn: https://gazovik-gas.ru/directory/add/snip_2_35_76/trakt.html

Sự ngưng tụ và điểm sương của ống khói

14.02.2013

A. Batsulin

Để hiểu quá trình hình thành ngưng tụ trong ống khói bếp, điều quan trọng là phải hiểu khái niệm điểm sương. Điểm sương là nhiệt độ mà hơi nước trong không khí ngưng tụ thành nước.

Ở mỗi nhiệt độ, không quá một lượng hơi nước nhất định có thể được hòa tan trong không khí. Đại lượng này được gọi là mật độ. bão hòa hơi nước cho một nhiệt độ nhất định và được biểu thị bằng kilôgam trên mét khối.

Trong bộ lễ phục. 1 biểu diễn đồ thị sự phụ thuộc của khối lượng riêng hơi bão hòa vào nhiệt độ. Các áp suất riêng phần tương ứng với các giá trị này được đánh dấu ở bên phải. Dữ liệu trong bảng này được lấy làm cơ sở. Trong bộ lễ phục. 2 hiển thị phần ban đầu của cùng một đồ thị.

Lúa gạo. 1.

Áp suất hơi nước bão hòa.

Lúa gạo. 2.

Áp suất hơi nước bão hòa, dải nhiệt độ 10 - 120 * С

Hãy giải thích cách sử dụng biểu đồ trên ví dụ đơn giản... Lấy một thau nước và đậy nắp lại. Sau một thời gian, trạng thái cân bằng giữa nước và hơi nước bão hòa sẽ được thiết lập dưới nắp. Để nhiệt độ của chảo là 40 * C, khi đó mật độ hơi dưới nắp sẽ là khoảng 50 g / m3. Áp suất riêng phần của hơi nước dưới nắp theo bảng (và đồ thị) sẽ là 0,07 atm, 0,93 atm còn lại là áp suất của không khí.

(1 vạch = 0,98692 atm). Hãy bắt đầu làm nóng chảo từ từ, và ở 60 * C, mật độ hơi nước bão hòa dưới nắp sẽ là 0,13 kg / m3 và áp suất riêng phần của nó sẽ là 0,2 atm. Ở 100 * C, áp suất riêng phần của hơi bão hòa dưới nắp sẽ đạt đến một bầu không khí (tức là áp suất bên ngoài), có nghĩa là sẽ không còn không khí dưới nắp. Nước sẽ bắt đầu sôi và hơi nước thoát ra từ dưới nắp.

Trong trường hợp này, khối lượng riêng của hơi nước bão hòa dưới nắp sẽ là 0,59 kg / m3. Bây giờ chúng ta đóng chặt nắp (tức là biến nó thành một nồi hấp) và lắp nó vào van an toàn, ví dụ: ở 16 atm, và chúng tôi sẽ tiếp tục làm nóng chảo. Quá trình sôi của nước sẽ dừng lại, đồng thời áp suất và khối lượng riêng của hơi dưới nắp sẽ tăng lên, và khi đạt đến 200 ° C, áp suất sẽ đạt 16 atm (xem đồ thị). Trong trường hợp này, nước sẽ sôi trở lại và hơi nước sẽ thoát ra từ dưới van.

Mật độ hơi dưới lớp phủ bây giờ là 8 kg / m3.

Trong trường hợp xem xét sự thoát hơi nước ngưng tụ từ khói lò (DG), chỉ quan tâm đến một phần của đồ thị có áp suất đến 1 atm, vì lò thông với khí quyển và áp suất trong đó bằng khí quyển. với độ chính xác vài Pa. Rõ ràng là điểm sương của DG là dưới 100 * C.

hơi nước trong khói lò

Để xác định điểm sương của khói lò (tức là nhiệt độ tại đó nước ngưng rơi ra khỏi DG), cần phải biết tỷ trọng của hơi nước trong DG, tỷ trọng này phụ thuộc vào thành phần của nhiên liệu, độ ẩm của nó, tỷ lệ và nhiệt độ không khí dư. Tỷ khối hơi bằng khối lượng hơi nước có trong 1 m3 khí lò ở nhiệt độ xác định.

Các công thức cho khối lượng của DW được rút ra trong tác phẩm này, Phần 6.1, các công thức A1.3 - A1.8. Sau khi biến đổi, chúng tôi nhận được một biểu thức cho mật độ hơi trong khói lò phụ thuộc vào độ ẩm của gỗ, tỷ lệ không khí dư thừa và nhiệt độ. Độ ẩm của không khí nguồn tạo ra một hiệu chỉnh nhỏ và không được tính đến trong biểu thức này.

Công thức có một ý nghĩa vật lý đơn giản. Nếu bạn nhân tử số phần lớn bằng 1 / (1 + w), thì chúng ta nhận được khối lượng của nước tính bằng DG, tính bằng kg trên kg gỗ. Và nếu chúng ta nhân mẫu số với 1 / (1 + w), thì chúng ta nhận được khối lượng riêng của DW tính bằng nm3 / kg. Hệ số nhiệt độ được sử dụng để chuyển đổi bình thường mét khối thành các số thực ở nhiệt độ T. Sau khi thay các số vào ta được biểu thức:

Điểm sương của khí thải hiện có thể được xác định bằng đồ thị. Ta lập đồ thị mật độ hơi nước trong ĐG lên đồ thị mật độ hơi nước bão hòa. Giao điểm của các đồ thị sẽ tương ứng với điểm sương của DG với độ ẩm và không khí thừa tương ứng. Trong bộ lễ phục. Hình 3 và 4 cho thấy kết quả.

Lúa gạo. 3.

Điểm sương của khói lò với đơn vị không khí dư thừa và độ ẩm khác nhau của gỗ.

Quả sung. 3, sau đó là trong trường hợp bất lợi nhất, khi đốt gỗ có độ ẩm 100% (một nửa khối lượng của mẫu là nước) mà không có không khí dư, sự ngưng tụ hơi nước sẽ bắt đầu ở khoảng 70 * C.

Trong các điều kiện điển hình đối với lò nung theo mẻ (độ ẩm của gỗ là 25% và lượng không khí dư thừa khoảng hai), sự ngưng tụ sẽ bắt đầu khi khí lò được làm lạnh đến 46 * C. (xem hình 4)

Lúa gạo. 4.

Điểm sương của khí thải ở độ ẩm gỗ 25% và nhiều không khí dư khác nhau.

Quả sung. 4 cũng cho thấy rõ ràng rằng không khí dư thừa làm giảm đáng kể nhiệt độ ngưng tụ. Thêm không khí thừa vào ống khói là một trong những cách để loại bỏ sự ngưng tụ trong đường ống.

Hiệu chỉnh sự thay đổi của thành phần nhiên liệu

Tất cả các cân nhắc trên đều có giá trị nếu thành phần của nhiên liệu không thay đổi theo thời gian, ví dụ, khí đốt trong máng hoặc thức ăn viên được cho ăn liên tục. Trong trường hợp đốt củi bằng lò nung theo mẻ, thành phần của khói lò thay đổi theo thời gian. Đầu tiên, các chất bay hơi cháy hết và hơi ẩm bay hơi, sau đó cặn cacbon cháy hết. Rõ ràng, ở giai đoạn đầu, hàm lượng hơi nước trong DG sẽ cao hơn đáng kể so với tính toán, và ở giai đoạn đốt cặn than sẽ thấp hơn. Hãy thử ước tính gần đúng nhiệt độ điểm sương trong khoảng thời gian ban đầu.

Để các chất bay hơi cháy hết khỏi đánh dấu trong một phần ba đầu tiên của quá trình làm nóng, tất cả độ ẩm có trong đánh dấu sẽ bay hơi trong thời gian này. Khi đó nồng độ hơi nước trong một phần ba đầu tiên của quá trình sẽ cao hơn trung bình ba lần. Với độ ẩm gỗ 25% và lượng không khí dư gấp 2 lần, tỷ trọng hơi sẽ là 0,075 * 3 = 0,225 kg / m3. (xem HÌNH, biểu đồ màu xanh lam). Nhiệt độ ngưng tụ sẽ là 70-75 * С. Đây là một ước tính gần đúng, vì không biết trên thực tế, thành phần của DG thay đổi như thế nào khi dấu trang bị cháy hết.

Ngoài ra, các chất bay hơi chưa cháy ngưng tụ từ khí thải cùng với nước, dường như, sẽ làm tăng một chút điểm sương của DG.

Ngưng tụ trong ống khói

Khí thải, bốc lên qua ống khói, được làm mát dần dần. Khi làm mát dưới điểm sương, ngưng tụ bắt đầu hình thành trên các bức tường của ống khói. Tốc độ làm mát của DG trong ống khói phụ thuộc vào phần dòng chảy của ống (diện tích bề mặt bên trong của nó), vật liệu ống và sự lấp đầy của nó, cũng như cường độ đốt cháy. Tốc độ cháy càng cao thì lưu lượng khí thải càng lớn, nghĩa là các vật khác bằng nhau thì khí sẽ nguội chậm hơn.

Sự hình thành hơi nước ngưng tụ trong ống khói của bếp lò hoặc lò sưởi không liên tục là theo chu kỳ. Tại thời điểm ban đầu, trong khi đường ống chưa được làm ấm, nước ngưng tụ rơi trên thành ống và khi đường ống nóng lên, nước ngưng bay hơi. Nếu nước từ ngưng tụ có thời gian bay hơi hết thì tẩm dần. gạchống khói và cặn nhựa màu đen xuất hiện trên các bức tường bên ngoài. Nếu điều này xảy ra ở bên ngoài ống khói (bên ngoài hoặc trong một cái lạnh gác xép), sau đó việc làm ẩm liên tục của khối xây vào mùa đông sẽ dẫn đến sự phá hủy của gạch lò.

Sự giảm nhiệt độ trong ống khói phụ thuộc vào thiết kế của nó và kích thước của dòng chảy DG (tốc độ đốt cháy nhiên liệu). Trong ống khói bằng gạch, mức giảm T có thể đạt 25 * C trên mỗi mét tuyến tính. Điều này biện minh cho yêu cầu có nhiệt độ của DG ở lối ra khỏi lò ("trên khung nhìn") 200-250 * C, với mục đích là ở đầu ống là 100-120 * C, rõ ràng là cao hơn hơn điểm sương. Nhiệt độ giảm trong ống khói kiểu bánh mì sandwich cách nhiệt chỉ là vài độ trên mét và nhiệt độ ở cửa ra lò có thể giảm xuống.

Sự ngưng tụ, hình thành trên các bức tường của ống khói bằng gạch, được hấp thụ vào khối xây (do độ xốp của gạch), và sau đó bay hơi. Trong ống khói bằng thép không gỉ (bánh sandwich), ngay cả một lượng nhỏ chất ngưng tụ được hình thành trong giai đoạn đầu cũng ngay lập tức thoát xuống, Do đó, để tránh nước ngưng chảy vào lớp cách nhiệt của ống khói, đường ống bên trongđược lắp ráp theo cách mà ống trên được lắp vào ống dưới, tức là "Bằng nước ngưng".

Biết được tốc độ đốt củi trong bếp và tiết diện của ống khói, có thể ước lượng sự giảm nhiệt độ trong ống khói dựa vào Đồng hồ chạy theo công thức:

q là hệ số hấp thụ nhiệt của thành ống khói bằng gạch, 1740 W / m2 S là diện tích bề mặt hấp thụ nhiệt của 1 m ống khói, m2 s là nhiệt dung của khí thải, 1450 J / nm3 * СF là lưu lượng khí thải, nm3 / h V là thể tích riêng của DG, ở gỗ có độ ẩm 25% và lượng không khí thừa gấp 2 lần, 8 Nm3 / kg Bh - mức tiêu thụ nhiên liệu hàng giờ, kg / h

Hệ số hấp thụ nhiệt của các bức tường ống khói được quy ước là 1500 kcal / m2 giờ, vì đối với ống khói cuối cùng của lò trong tài liệu, giá trị 2300 kcal / m2h được đưa ra. Việc tính toán chỉ mang tính chất biểu thị và nhằm thể hiện các mẫu chung... Trong bộ lễ phục. 5 cho thấy biểu đồ sự phụ thuộc của độ giảm nhiệt độ trong ống khói có tiết diện 13 x 26 cm (năm) và 13 x 13 cm (bốn), phụ thuộc vào tốc độ đốt củi trong hộp lửa của bếp.

Lúa gạo. 5.

Nhiệt độ giảm trong ống khói bằng gạch trên mét tuyến tính phụ thuộc vào tốc độ đốt của gỗ trong lò (dòng khí thải). Tỷ khối không khí dư được lấy bằng hai.

Các con số ở đầu và cuối biểu đồ cho biết tốc độ của DG trong ống khói, được tính toán trên cơ sở lưu lượng của DG, giảm xuống 150 * C và tiết diện của ống khói. Như bạn thấy, đối với tốc độ khoảng 2 m / s được GOST 2127-47 khuyến nghị, nhiệt độ giảm của máy phát điện diesel là 20-25 * C. Cũng rõ ràng rằng việc sử dụng các ống khói có tiết diện lớn hơn yêu cầu có thể dẫn đến việc làm mát mạnh DG và hậu quả là làm mất nước ngưng tụ.

Như sau từ Hình. 5, lượng gỗ tiêu thụ hàng giờ giảm dẫn đến giảm lưu lượng khí thải, và hậu quả là nhiệt độ trong ống khói giảm đáng kể. Nói cách khác, nhiệt độ của khí thải, ví dụ, ở 150 * C đối với lò nung gạch hành động định kỳ, ở đó gỗ đang cháy chủ động và đối với bếp cháy chậm (âm ỉ) hoàn toàn không giống nhau. Bằng cách nào đó tôi phải quan sát một bức tranh như vậy, hình. 6.

Lúa gạo. 6.

Sự ngưng tụ trong ống khói bằng gạch từ lò nướng cháy lâu.

Tại đây, lò nung âm ỉ được kết nối với ống gạch phần bằng gạch. Tốc độ đốt cháy trong một lò như vậy rất thấp - một tab có thể cháy trong 5-6 giờ, tức là tốc độ đốt cháy khoảng 2 kg / h. Tất nhiên, các khí trong ống khói nguội xuống dưới điểm sương và nước ngưng bắt đầu hình thành trong ống khói, làm ướt ống khói qua lại, và khi đốt lò, nó nhỏ giọt xuống sàn nhà. Vì vậy, các bếp đốt lâu chỉ có thể được kết nối với các ống khói kiểu bánh sandwich cách nhiệt.

Việc giảm nhiệt độ khí thải có thể được thực hiện bằng cách:

Lựa chọn kích thước tối ưu và các đặc tính khác của thiết bị dựa trên công suất tối đa yêu cầu, có tính đến biên độ an toàn được tính toán;

Tăng cường truyền nhiệt cho quá trình công nghệ bằng cách tăng thông lượng nhiệt riêng (cụ thể là sử dụng máy xoáy - xoáy làm tăng sự hỗn loạn của dòng chất lỏng làm việc), tăng diện tích hoặc cải thiện bề mặt trao đổi nhiệt;

Thu hồi nhiệt từ khí thải bằng quy trình công nghệ bổ sung (ví dụ, làm nóng nước cấp bổ sung bằng thiết bị tiết kiệm);

... lắp đặt máy sưởi không khí hoặc nước, hoặc tổ chức đốt nóng trước nhiên liệu do nhiệt của khói lò. Cần lưu ý rằng hệ thống sưởi không khí có thể cần thiết nếu Quy trình công nghệ yêu cầu nhiệt độ ngọn lửa cao (ví dụ như trong sản xuất thủy tinh hoặc xi măng). Nước nóng có thể được sử dụng để cung cấp năng lượng cho lò hơi hoặc trong các hệ thống cấp nước nóng (bao gồm cả hệ thống sưởi tập trung);

Làm sạch bề mặt trao đổi nhiệt khỏi tích tụ tro và các hạt cacbon để duy trì độ dẫn nhiệt cao. Riêng vùng đối lưu, định kỳ sử dụng máy thổi muội. Theo quy định, việc làm sạch bề mặt trao đổi nhiệt trong vùng đốt được thực hiện trong quá trình tắt thiết bị để kiểm tra và bảo dưỡng, tuy nhiên, trong một số trường hợp, việc làm sạch không ngừng được sử dụng (ví dụ, trong các lò sưởi ở nhà máy lọc dầu);

Đảm bảo mức sản sinh nhiệt đáp ứng nhu cầu hiện có (không vượt quá chúng). Nhiệt điện lò hơi có thể được điều khiển, ví dụ, bằng cách chọn thông lượng tối ưu của các vòi phun cho nhiên liệu lỏng hoặc áp suất tối ưu mà tại đó nhiên liệu khí được cung cấp.

Các vấn đề có thể xảy ra

Giảm nhiệt độ khí thải trong các điều kiện nhất định có thể mâu thuẫn với các mục tiêu chất lượng không khí, ví dụ:

Việc đốt nóng trước không khí cháy dẫn đến tăng nhiệt độ ngọn lửa và do đó, tạo thành NOx mạnh hơn, có thể dẫn đến vượt quá tiêu chuẩn khí thải đã thiết lập. Việc áp dụng hệ thống làm nóng sơ bộ không khí trong các nhà máy hiện tại có thể khó khăn hoặc không hiệu quả về chi phí do hạn chế về không gian, nhu cầu lắp đặt người hâm mộ bổ sung, cũng như các hệ thống ngăn chặn sự hình thành NOx (nếu có nguy cơ vượt quá tiêu chuẩn đã thiết lập). Cần lưu ý rằng kỹ thuật khử NOx bằng cách bơm amoniac hoặc urê có nguy cơ amoniac xâm nhập vào khí thải. Để ngăn chặn điều này có thể yêu cầu lắp đặt các cảm biến amoniac đắt tiền và hệ thống kiểm soát phun, cũng như, trong trường hợp có sự thay đổi tải trọng đáng kể, một hệ thống phun tinh vi cho phép tiêm chất vào một khu vực có nhiệt độ chính xác (ví dụ: hệ thống của hai nhóm kim phun được lắp đặt ở các cấp độ khác nhau);

Hệ thống làm sạch khí, bao gồm cả hệ thống khử hoặc loại bỏ NOx và SOx, chỉ hoạt động trong một phạm vi nhiệt độ nhất định. Nếu các tiêu chuẩn phát thải đã thiết lập yêu cầu sử dụng các hệ thống như vậy, thì việc tổ chức hoạt động chung của chúng với các hệ thống thu hồi có thể khó khăn và không hiệu quả về mặt kinh tế;

Trong một số trường hợp, chính quyền địa phương quy định nhiệt độ khí thải tối thiểu tại đầu ra của đường ống để đảm bảo khí thải phân tán đầy đủ và không có khói. Ngoài ra, các công ty có thể tự mình áp dụng các phương pháp này để cải thiện hình ảnh của mình. Công chúng có thể hiểu sự hiện diện của một chùm khói có thể nhìn thấy được là một dấu hiệu của sự ô nhiễm môi trường, trong khi việc không có đèn xì khói có thể được coi là một dấu hiệu của sản xuất sạch hơn. Do đó, trong những điều kiện thời tiết nhất định, một số doanh nghiệp (ví dụ, lò đốt) có thể đặc biệt đốt nóng khí thải trước khi thải vào khí quyển, sử dụng khí tự nhiên cho việc này. Điều này dẫn đến năng lượng bị lãng phí.

Hiệu suất năng lượng

Nhiệt độ khí thải càng thấp thì mức hiệu quả năng lượng càng cao. Tuy nhiên, việc hạ nhiệt độ của các chất khí xuống dưới một mức nhất định có thể liên quan đến một số vấn đề. Đặc biệt, nếu nhiệt độ giảm xuống dưới điểm sương axit (nhiệt độ mà nước và axit sulfuric ngưng tụ, thường là 110-170 ° C, tùy thuộc vào hàm lượng lưu huỳnh trong nhiên liệu), điều này có thể dẫn đến ăn mòn. bề mặt kim loại... Điều này có thể yêu cầu sử dụng các vật liệu có khả năng chống ăn mòn (các vật liệu đó tồn tại và có thể được sử dụng trong các cơ sở lắp đặt sử dụng dầu, khí đốt hoặc chất thải làm nhiên liệu), cũng như tổ chức thu gom và xử lý nước ngưng có tính axit.

Thời gian hoàn vốn có thể từ dưới năm năm đến năm mươi năm, tùy thuộc vào nhiều thông số, bao gồm kích thước lắp đặt, nhiệt độ khí thải, v.v.

Các chiến lược được liệt kê ở trên (không bao gồm làm sạch định kỳ) yêu cầu đầu tư thêm. Khoảng thời gian tối ưu để đưa ra quyết định về việc sử dụng chúng là thời kỳ thiết kế và thi công lắp đặt mới. Đồng thời, cũng có thể triển khai các giải pháp này trong doanh nghiệp hiện có (nếu có đủ diện tích cần thiết cho việc lắp đặt thiết bị).

Một số ứng dụng của năng lượng khí thải có thể bị hạn chế do sự chênh lệch giữa nhiệt độ của khí và nhu cầu về một nhiệt độ nhất định ở đầu vào của quá trình tiêu thụ năng lượng. Giá trị chấp nhận được của sự khác biệt này được xác định bằng sự cân bằng giữa cân nhắc bảo tồn năng lượng và chi phí của thiết bị bổ sung cần thiết để sử dụng năng lượng của khí thải.

Tính khả thi trong thực tế của việc phục hồi luôn phụ thuộc vào sự sẵn có của một ứng dụng hoặc người tiêu dùng có thể có đối với năng lượng nhận được. Các biện pháp giảm nhiệt độ của khói lò có thể làm tăng sự hình thành một số chất ô nhiễm.

Một bếp tráng men đẹp ngụ ý một ống khói tráng men đẹp.
Có thể đặt một thép không gỉ?

Sản phẩm mới

Những loại lò tráng men này được phủ một hợp chất đặc biệt có khả năng chịu nhiệt độ cao và kháng axit. Lớp men chịu được rất nhiệt độ cao khí thải.

Ví dụ, hệ thống ống khói mô-đun LOKKI các cơ sở sản xuất của nhà máy Novosibirsk "SibUniversal" có các dữ liệu sau:

  • Nhiệt độ hoạt động của ống khói là 450 ° С, cho phép tăng nhiệt độ ngắn hạn lên đến 900 ° С.
  • Có khả năng chịu được nhiệt độ " bếp lửa»1160 ° C trong 31 phút. Mặc dù tiêu chuẩn là 15 phút.

Nhiệt độ khí thải

Trong bảng, chúng tôi đã thu thập các số đọc nhiệt độ của khí thải của các thiết bị sưởi ấm khác nhau.

Sau khi so sánh, chúng tôi thấy rõ rằng nhiệt độ làm việc của ống khói tráng men 450 ° С không phù hợp với bếp và lò sưởi đốt củi của Nga, bếp xông hơi bằng củi và nồi hơi đốt than, nhưng đối với tất cả các loại thiết bị sưởi khác ống khói này khá phù hợp.

Trong phần mô tả các ống khói của hệ thống "Locke" người ta nói thẳng thừng rằng chúng được dùng để kết nối với bất kỳ loại thiết bị sưởi nào có nhiệt độ hoạt động của khí thải từ 80 ° C đến 450 ° C.

Ghi chú. Chúng tôi thích bật bếp xông hơi nóng đỏ hết mức. Và thậm chí trong một thời gian dài. Đó là lý do tại sao nhiệt độ của khí thải rất cao, và đó là lý do tại sao hỏa hoạn xảy ra rất thường xuyên trong các phòng tắm.
Trong những trường hợp này, đặc biệt là trong bếp xông hơi, bạn có thể sử dụng thép có thành dày hoặc Ống gang là yếu tố đầu tiên sau khi ra lò. Thực tế là hầu hết các khí nóng được làm mát đến nhiệt độ chấp nhận được (dưới 450 ° C) đã có ở phần tử đường ống đầu tiên.

Men chịu nhiệt là gì?

Thép là một vật liệu bền, nhưng nó có một nhược điểm đáng kể - xu hướng ăn mòn. Đối với ống kim loại để chịu được điều kiện không thuận lợi, chúng được bao phủ bởi các hợp chất bảo vệ. Một trong những lựa chọn thành phần bảo vệ men là, và vì chúng ta đang nói về ống khói, nên men phải chịu nhiệt.

Xin lưu ý: các ống khói tráng men có lớp phủ hai lớp, ống kim loại Trước tiên, phủ đất, sau đó phủ một lớp men.

Để cung cấp cho men các đặc tính cần thiết, trong quá trình chuẩn bị của nó, các chất phụ gia đặc biệt được đưa vào hỗn hợp nóng chảy. Cơ sở của mặt đất và lớp men phủ là giống nhau; để sản xuất điện tích, chất nung chảy được sử dụng từ:

  • Cát thạch anh;
  • Cao lanh;
  • Kali và một số khoáng chất khác.

Nhưng các chất phụ gia cho lớp phủ và lớp men mài được sử dụng khác nhau. Các oxit kim loại (niken, coban, v.v.) được đưa vào thành phần đất. Nhờ các chất này, sự kết dính đáng tin cậy của kim loại với lớp men được đảm bảo.

Các oxit titan và zirconium, cũng như florua của một số kim loại kiềm được thêm vào lớp men phủ. Những chất này không chỉ giúp tăng khả năng chịu nhiệt mà còn tăng cường độ bền của lớp phủ. Và để cung cấp cho các đặc tính trang trí của lớp phủ trong quá trình chuẩn bị lớp men phủ, các sắc tố màu được đưa vào chế phẩm nóng chảy

Vật liệu ống

Chú ý. Trọng lượng kim loại thành mỏng thấp và bông khoáng cho phép bạn làm mà không cần thiết bị của một nền tảng đặc biệt cho hệ thống ống khói. Các đường ống được gắn trên giá đỡ trên bất kỳ bức tường nào.

Trang thiết bị

Trong phiên bản vách đôi, không gian giữa các ống được lấp đầy bằng len khoáng (bazan), là vật liệu khó cháy với nhiệt độ nóng chảy hơn 1000 độ.

Các nhà sản xuất và cung cấp hệ thống ống khói tráng men cung cấp nhiều loại phụ kiện:

  • Ống mạch kép và ống đơn mạch.
  • Vòi mạch kép và vòi một mạch.
  • Tees.
  • (van cổng) quay với cố định.
  • Cắt mái - các nút cho lối đi trên mái.
  • Các khoảng trống trên trần - các nút để đi qua trần.
  • Ô dù.
  • Những người đứng đầu.
  • Các phích cắm.
  • Mặt bích, bao gồm cả mặt bích trang trí.
  • Màn hình bảo vệ.
  • Chốt: kẹp, giá đỡ, lau cửa sổ.

Gắn

Trong mọi trường hợp, chúng tôi bắt đầu lắp ống khói "từ bếp", từ lò sưởi, nghĩa là, từ dưới lên trên.

  1. Ống bên trong của mỗi phần tử tiếp theo đi vào bên trong của phần tử trước đó. Điều này ngăn ngừa sự ngưng tụ hoặc kết tủa xâm nhập vào cách nhiệt bazan... MỘT ống bên ngoài, thường được gọi là vỏ, bị mòn so với đường ống trước đó.
  2. Theo yêu cầu của tiêu chuẩn an toàn cháy nổ, độ vừa vặn của các đường ống (chiều sâu vòi phun) ít nhất phải bằng một nửa đường kính của đường ống ngoài.
  3. Các mối nối được làm kín bằng kẹp hoặc lắp trên hình nón. Điều này được xác định bởi nhà sản xuất cấu trúc. Đối với một con dấu đáng tin cậy, có những chất làm kín có nhiệt độ hoạt động 1000 ° C.
  4. Các mối nối ống có tees hoặc uốn cong phải được giữ chặt bằng kẹp.
  5. Giá treo tường được lắp đặt ít nhất 2 mét một lần.
  6. Mỗi tee được gắn vào một giá đỡ riêng biệt.
  7. Tuyến đường ống khói không được có phần ngang hơn một mét.
  8. Ở những nơi có tường, trần và mái đi qua phải sử dụng các yếu tố đáp ứng yêu cầu về phòng cháy và chữa cháy.
  9. Các tuyến ống khói không được tiếp xúc với khí đốt, điện và các đường ống khác.

Trong quá trình công trình lắp đặt chăm sóc hợp lý phải được thực hiện. Khuyến nghị chỉ sử dụng các công cụ được tráng cao su, điều này sẽ tránh vi phạm tính toàn vẹn của lớp phủ ống (vụn, vết nứt). Điều này rất quan trọng, vì một quá trình ăn mòn bắt đầu phát triển tại vị trí làm hỏng lớp men, phá hủy đường ống.

Nói chung, chúng ta có thể nói rằng những ống khói như vậy chắc chắn có lợi thế về mặt thẩm mỹ so với thép không gỉ. Nhưng không có lợi thế về kỹ thuật, vận hành và lắp đặt.