Tải bản đầy đủ

giáo trình lò hơi_đại học công nghiệp hà nội

MỤC LỤC
Chương 1: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LÒ HƠI ............................................. 7
1.1 Vai trò của lò hơi và phân loại. ........................................................................... 7
1.1.1 Vai trò của lò hơi trong nền kinh tế............................................................... 7
1.1.2 Phân loại lò hơi. ........................................................................................... 7
1.2 Nguyên lý làm việc của lò hơi (trong nhà máy nhiệt điện). ................................. 7
1.3 Các đặc tính kỹ thuật của lò hơi. ....................................................................... 10
Chương 2: NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY .............................................. 12
2.1 Nhiên liệu ......................................................................................................... 12
2.1.1 Khái niệm về nhiên liệu .............................................................................. 12
2.1.2 Thành phần nhiên liệu. ............................................................................... 12
2.1.3 Đặc tính công nghệ của nhiên liệu. ............................................................. 15
2.1.4. Các loại nhiên liệu thường dùng trong lò hơi. ............................................ 19
2.2 Cơ sở lý thuyết cháy. ........................................................................................ 21
2.2.1 Khái niệm cơ bản. ...................................................................................... 21
2.2.2 Tính cháy nhiên liệu khí ............................................................................. 22
2.2.3 Tính cháy nhiên liệu rắn và lỏng ................................................................. 28
2.2.4 Công thức thống kê. ................................................................................... 31
Chương 3: CÂN BẰNG NHIỆT VÀ HIỆU SUẤT LÒ HƠI .................................. 32
3.1 Cân bằng nhiệt và tính hiệu suất của lò. ............................................................ 32
3.1.1 Phương trình cân bằng nhiệt tổng quát của lò. ............................................ 32

3.1.2. Xác định hiệu suất của lò hơi. .................................................................... 34
3.2. Tổn thất nhiệt trong lò hơi. .............................................................................. 35
3.2.1. Tổn thất nhiệt do khói thải mang ra ngoài lò hơi Q2 (q2). ........................... 35
3.2.2 Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về hóa học Q3, (q3). ...................... 37
3.2.3. Tổn thất nhiệt do cháy không hoàn toàn về mặt cơ học Q4, (q4). ................ 38
3.2.4. Tổn thất nhiệt do toả nhiệt ra môi trường xung quanh Q5, (q5). .................. 39
3.2.5. Tổn thất nhiệt do xỉ mang ra ngoài lò hơi Q6 , q6. ...................................... 40
CHƯƠNG 4: CÁC LOẠI LÒ HƠI CƠ BẢN VÀ BUỒNG LỬA LÒ HƠI ........... 42
4.1 Quá trình phát triển lò hơi ................................................................................. 42
4.1.1 Lò hơi kiểu bình ......................................................................................... 42

 


4.1.2 Lò hơi ống lò .............................................................................................. 42
4.1.3 Lò hơi ống lửa. ........................................................................................... 43
4.1.4 Lò hơi phối hợp ống lò và ống lửa. ............................................................. 44
4.1.5 Lò hơi ống nước có hộp góp và lò hơi nhiều bao hơi. ................................. 49
4.1.6 Lò hơi ống nước có hộp góp. ...................................................................... 50
4.1.7 Lò hơi ống nước có ống góp phân đoạn. ..................................................... 50
4.1.8 Lò hơi có nhiều bao hơi. ............................................................................. 51
4.1.9 Lò hơi có tuần hoàn tự nhiên. ..................................................................... 51
4.1.10 Lò hơi có tuần hoàn cưỡng bức. ................................................................ 52
4.1.11 Lò hơi trực lưu.......................................................................................... 52
4.1.12 Lò hơi thải xỉ khô và thải xỉ lỏng. ............................................................. 53
4.2 Những yêu cầu đối với buồng lửa lò hơi và các đặc tính công nghệ. ................. 53
4.2.1 Những yêu cầu đối với buồng lửa lò hơi. .................................................... 54
4.2.2 Các đặc tính công nghệ của buồng lửa. ....................................................... 54
4.3 Buồng lửa ghi (nhiên liệu cháy theo lớp). ......................................................... 55
4.3.1 Nguyên lí cấu tạo buồng lửa ghi. ................................................................ 55
4.3.2 Phân loại buồng lửa ghi. ............................................................................. 55
4.3.3 Những đặc tính chung của quá trình cháy nhiên liệu trên ghi (trong lớp). ... 57
4.3.4 Buồng lửa có ghi nghiêng và có lớp nhiên liệu chuyển động. ..................... 58
4.3.5 Buồng lửa ghi xích. .................................................................................... 58
4.4 Buồng lửa phun. ............................................................................................... 60
4.4.1 Khái niệm chung. ....................................................................................... 60
4.4.2 Buồng lửa đốt nhiên liệu khí. ...................................................................... 61
4.4.3 Buồng lửa đốt nhiên liệu lỏng. .................................................................... 62
4.4.4 Buồng lửa phun đốt bột than xỉ khô. ........................................................... 64
4.4.5 Buồng lửa đốt bột than phun thải xỉ lỏng. ................................................... 66


Chương 5: TRAO ĐỔI NHIỆT TRONG LÒ HƠI ................................................ 68
5.1 Khả năng bức xạ của ngọn lửa .......................................................................... 68
5.2 Tính trao đổi nhiệt bức xạ nhiệt trong buồng lửa ............................................... 70
5.3 Tính toán trao đổi nhiệt trong đường khói ......................................................... 73
5.3.1 Trao đổi nhiệt bức xạ trong đường khói của lò hơi ..................................... 73
5.3.2 Trao đổi nhiệt đối lưu ................................................................................. 74

 


5.4 Tính nhiệt thiết bị lò hơi ................................................................................... 79
5.4.1 Khái niệm ................................................................................................... 79
5.4.2 Những phương trình cơ bản ........................................................................ 80
5.4.3 Thứ tự tính toán .......................................................................................... 81
Chương 6: CHẾ ĐỘ NƯỚC CỦA LÒ HƠI VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP THU
NHẬN HƠI SẠCH................................................................................................... 83
6.1 Các tạp chất trong thiên nhiên và những chỉ tiêu chất lượng của nước .............. 83
6.1.1 Các tạp chất trong nước thiên nhiên ............................................................ 83
6.1.2 Những chỉ tiêu chất lượng nước .................................................................. 83
6.1.3 Chất lượng nước thiên nhiên ....................................................................... 85
6.2 Nhiệm vụ chế độ nước của lò hơi ..................................................................... 85
6.3 Sự tạo thành cáu cặn trong lò hơi và đường nước cấp ....................................... 86
6.4 Quá trình ăn mòn kim loại bề mặt truyền nhiệt ................................................. 87
6.5 Chế độ nước của lò hơi ..................................................................................... 88
6.5.1 Chế độ nước của lò hơi có bao hơi (lò hơi tuần hoàn tự nhiên) ................... 89
6.5.2 Chế độ nước của lò hơi trực lưu .................................................................. 90
6.6 Các phương pháp xử lý nước cấp cho lò hơi ..................................................... 90
6.6.1 Xử lý nước bằng phương pháp lắng cặn ...................................................... 90
6.6.2 Xử lý nước bằng phương pháp trao đổi ion (cation và anion)...................... 91
6.6.3 Các phương pháp xử lý nước khác:............................................................. 94
6.7 Độ sạch của hơi ................................................................................................ 94
6.7.1 Yêu cầu về độ sạch của hơi......................................................................... 94
6.7.2 Nguyên nhân làm bẩn hơi bão hòa .............................................................. 95
6.8 Các phương pháp thu được hơi sạch ................................................................. 95
6.8.1 Phân ly ẩm ra khỏi hơi ................................................................................ 95
6.8.2 Rửa hơi ....................................................................................................... 96
6.8.3 Bốc hơi theo cấp ......................................................................................... 96
6.8.4 Xả liên tục và xả định kì của lò hơi ............................................................. 97
Chương 7: BỘ QUÁ NHIỆT, BỘ HÂM NƯỚC VÀ BỘ SẤY KHÔNG KHÍ ...... 98
7.1 Vai trò của bộ quá nhiệt .................................................................................... 98
7.2 Sơ đồ cấu tạo bộ quá nhiệt ................................................................................ 99
7.2.1 Bộ quá nhiệt đối lưu ................................................................................... 99

 


7.2.2 Bộ quá nhiệt nửa bức xạ và bức xạ ........................................................... 101
7.3 Cách bố trí bộ quá nhiệt .................................................................................. 102
7.3.1 Bố trí bộ quá nhiệt hoàn toàn đối lưu ........................................................ 102
7.3.2 Bố trí theo kiểu thuận chiều ...................................................................... 103
7.3.3 Bố trí theo kiểu ngược chiều ..................................................................... 103
7.3.4 Bố trí theo kiểu hỗn hợp ........................................................................... 103
7.3.5 Bố trí bộ quá nhiệt tổ hợp ......................................................................... 104
7.4  Điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt .................................................................. 105
7.4.1 Các nguyên nhân làm thay đổi nhiệt độ hơi quá nhiệt ............................... 105
7.4.2 Tầm quan trọng của việc bảo đảm ổn định nhiệt độ hơi quá nhiệt ............. 106
7.4.3 Các phương pháp điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt .................................. 106
7.5 Bộ hâm nước .................................................................................................. 109
7.5.1 Công dụng và phân loại ............................................................................ 109
7.5.2 Bộ hâm nước ống thép trơn. ..................................................................... 110
7.5.3 Bộ hâm nước bằng gang ........................................................................... 111
7.6 Bộ sấy không khí ............................................................................................ 113
7.6.1 Công dụng và phân loại ............................................................................ 113
7.6.1 Bộ sấy không khí kiểu thu nhiệt. ............................................................... 113
7.6.3 Bộ sấy không khí kiểu hồi nhiệt................................................................ 115
7.7 Bố trí bộ hâm nước và bộ sấy không khí ......................................................... 116
7.8 Điều kiện làm việc của các bề  mặt đốt phần đuôi và biện pháp bảo vệ. .......... 117
7.8.1 Bám bẩn bề mặt đốt .................................................................................. 118
7.8.2 Mài mòn bề mặt nhiệt đối lưu ................................................................... 118
7.8.3 Ăn mòn ở nhiệt độ thấp ............................................................................ 119
Chương 8: KẾT CẤU XÂY DỰNG VÀ TRANG BỊ PHỤ .................................. 121
8.1 Khung lò và tường lò ...................................................................................... 121
8.1.1 Khung lò .................................................................................................. 121
8.1.2 Tường lò ................................................................................................... 123
8.1.3 Dàn ống buồng lửa và bao hơi .................................................................. 126
8.2. Các loại van và bơm nước cấp ....................................................................... 128
8.2.1 Các loại van .............................................................................................. 128
8.3 Áp kế và ống thủy........................................................................................... 133

 


8.3.1 Áp kế ........................................................................................................ 133
8.3.2 Bơm nước cấp .......................................................................................... 133
8.3.3 Ống thủy .................................................................................................. 133
8.4. Hệ thống thông gió của lò hơi ........................................................................ 135
8.4.1 Nhiệm vụ của hệ thống thông gió ............................................................. 135
8.4.2. Trở lực của hệ thống thông gió ................................................................ 135
8.4.3 Tính toán trở lực của hệ thống thông gió .................................................. 140
8.4.4 Tính toán hệ thống thông gió .................................................................... 142
Tài liệu tham khảo. ........................................................................................................................145

 


 


LỜI NÓI ĐẦU
Giáo trình Lò hơi là giáo trình nội bộ, phục vụ giảng dạy cho hệ Cao đẳng và Đại 
học chuyên nghành kỹ thuật Nhiệt lạnh của trường Đại học Công nghiệp – Hà Nội. 
Nồi hơi được sử dụng rộng rãi trong hầu hết các ngành công nghiệp, mỗi ngành 
công nghiệp đều có  nhu cầu sử dụng nhiệt với  mức độ và công suất khác nhau. Các 
nhà máy như: Nhà máy sản xuất thức ăn gia súc, nhà máy bánh kẹo, sử dụng nồi hơi 
để đun, sấy sản phẩm. Một số nhà máy sử dụng nồi hơi để đun nấu, thanh trùng như 
nhà máy nước giải khát, nhà máy nước mắm, tương hay dầu thực vật... 
Tóm lại, trong các nhà máy công nghiệp có sử dụng nhiệt thì người ta sử dụng 
thiết bị lò hơi để làm nguồn cung cấp nhiệt và dẫn nguồn nhiệt (hơi) đến các máy móc 
sử dụng nhiệt. Lò hơi (hay còn gọi là nồi hơi) công nghiệp là thiết bị sử dụng nhiên 
liệu để  đun  sôi  nước  tạo  thành  hơi  nước  mang  nhiệt  để  phục vụ cho  các  yêu  cầu  về 
nhiệt trong các lĩnh vực công nghiệp như sấy, đun nấu, nhuộm, hơi để chạy tuabin máy 
phát điện, vv...  
Tùy theo nhu cầu sử dụng mà người ta tạo ra nguồn hơi có nhiệt độ và áp suất 
phù hợp để đáp ứng cho các loại công nghệ khác nhau. Và điều đặc biệt của lò hơi mà 
không thiết bị nào thay thế được là tạo ra nguồn năng lượng an toàn không gây cháy 
để vận hành các thiết bị hoặc động cơ ở nơi cần cấm lửa và cấm nguồn điện (như các 
kho xăng, dầu). 
Môn  học  lò  hơi  là  môn  học  không  thể  thiếu  được  trong  chương  trình  đào  tạo 
chuyên nghành  kỹ thuật  Nhiệt  Lạnh,  trong  khuôn khổ giáo  trình tác  giả sẽ  cung  cấp 
các kiến thức cơ bản về khái niệm, cấu trúc và nguyên lý hoạt động các bộ phận của lò 
hơi, các quá trình xảy ra trong lò hơi, quy trình vận hành và xu thế phát triển của lò 
hơi... 
Trong  quá  trình  biên  soạn  giáo  trình  chắc  chắn  không  tránh  khỏi  sai  sót,  kính 
mong  nhận  được  sự  đóng  góp  ý  kiến  của  các  đồng  nghiệp  và  và  người  đọc  để  giáo 
trình ngày càng hoàn thiện hơn nữa. 
Thư từ góp ý xin gửi về địa chỉ: Bộ môn Kỹ thuật nhiệt – Khoa điện – Trường 
ĐHCN – Hà Nội. Xin chân thành cám ơn! 
TÁC GIẢ


 


Chương 1: NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA LÒ HƠI 
1.1 Vai trò của lò hơi và phân loại.
1.1.1 Vai trò của lò hơi trong nền kinh tế. 
Lò hơi là thiết bị trong đó xẩy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra 
từ quá trình cháy sẽ truyền cho nước trong lò để biến nước thành hơi. Nghĩa là thực 
hiện quá trình biến đổi hóa năng của nhiên liệu thành nhiệt năng của dòng hơi. 
Lò hơi là thiết bị có mặt gần như trong tất cả các xí nghiệp, nhà máy. Trong các 
nhà máy công nghiệp như: Nhà máy hóa chất, đường, rượu, bia, nước giải khát, thuốc 
lá, dệt, chế biến thực phẩm…, hơi nước phục vụ cho các quá trình đun nấu, chưng cất 
các dung dịch, cô đặc và sấy sản phẩm… Hơi ở đây thường là hơi bão hòa, có áp suất 
hơi tương ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho quá trình công nghệ. Loại lò hơi này 
được  gọi  là  lò  hơi  công  nghiệp,  có  áp  suất  hơi  thấp,  sản  lượng  nhỏ.  Trong  nhà  máy 
nhiệt điện, lò hơi sản xuất ra hơi để quay tuabin, 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 
được gọi là lò hơi để sản xuất điện năng. 
Nhiên liệu đốt trong lò hơi có thể là nhiên liệu rắn như than, gỗ, bã mía, có thể là 
nhiên liệu lỏng như dầu nặng (FO), dầu diezen (DO) hoặc nhiên liệu khí. 
1.1.2 Phân loại lò hơi. 
Ta có thể phân loại lò hơi theo nhiều cách:
* Theo nhiệm vụ của lò hơi: 
Theo nhiệm vụ của lò hơi trong sản xuất ta có: Lò hơi công nghiệp và lò hơi sản 
xuất điện năng. 
Lò hơi công nghiệp phục vụ cho các quá trình công nghệ ở các nhà máy sản xuất 
công nghiệp (thường sản xuất hơi bão hòa, áp suất hơi không vượt quá 2,0 Mpa, nhiệt 
độ t = 2500C). Lò hơi phục vụ cho sản xuất điện, sản xuất hơi quá nhiệt, có công suất 
lớn, áp suất và nhiệt độ hơi cao, thường lớn hơn 20 Mpa và trên 3500C. 
* Theo chế độ đốt nhiên liệu trong buồng lửa ta có: Lò ghi thủ công; lò ghi nửa 
cơ  khí;  lò  ghi  cơ  khí  (ghi  xích);  lò  phun  nhiên  liệu  lỏng;  lò  phun  nhiên  liệu  khí;  lò 
phun bột than thải xỉ khô hay thải xỉ lỏng; lò buồng đốt xoáy; lò buồng lửa tầng sôi. 
* Theo chế độ tuần hoàn của nước trong lò ta có: Lò tuần hoàn tự nhiên; lò tuần 
hoàn cưỡng bức; lò trực lưu. 
Tuy nhiên cách phân loại này chỉ thể hiện một vài đặc tính nào đó của lò hơi nên 
thực tế khi gọi tên lò hơi thường người ta kết hợp nhiều kiểu phân loại. 

1.2 Nguyên lý làm việc của lò hơi (trong nhà máy nhiệt điện).
Trong các lò  hơi nhà  máy điện, hơi được sản xuất  ra là hơi quá  nhiệt. Hơi quá 
nhiệt nhận được nhờ các quá trình: Đun nóng nước đến sôi, sôi để biến nước thành hơi 
bão hòa và hơi quá nhiệt. Để biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt cần có nhiệt độ cao 
trong các bộ phận của lò. Công suất nhiệt của lò hơi phụ thuộc vào lưu lượng, nhiệt độ 
và áp suất hơi. Các giá trị này càng cao thì công suất lò càng lớn. 

 


Hiệu quả của quá trình trao đổi nhiệt giữa ngọn lửa và khói với môi chất trong lò 
hơi phụ thuộc vào tính chất vật lý của sản phẩm cháy và môi chất tham gia quá trình 
(nước hoặc hơi trong lò) và phụ thuộc vào hình dáng, đặc tính cấu tạo của các phần tử 
lò hơi. 
Trên hình 1.1 trình bày nguyên lý cấu tạo của lò hơi buồng lửa phun, tuần hoàn 
tự nhiên hiện đại trong nhà máy điện. 

 
Hình 1.1 Nguyên lý cấu tạo của lò hơi

1- Buồng đốt; 2- Dàn ống sinh hơi; 3- Vòi phun nhiên liệu + không khí;
4- Ống nước xuống; 5- Bao hơi; 6- Ống dẫn hơi trên trần;
7- Bộ quá nhiệt hơi; 8- Bộ quá nhiệt trung gian hơi; 9- Bộ hâm nước;
10- Khoảng trống để vệ sinh và sửa chữa;11- Bộ sấy không khí.
Nhiên  liệu  và  không  khí  được  phun  qua  vòi  phun  số  3  vào  buồng  lửa  số  1  tạo 
thành hỗn hợp cháy và được đốt cháy trong buồng lửa, nhiệt độ ngọn lửa có thể đạt tới 
19000C. Nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu cháy trong buồng lửa truyền cho nước trong 
các ống của dàn ống sinh hơi 2 làm cho nước tăng dần nhiệt độ đến sôi, trong ống sẽ là 
hỗn hợp hơi nước. Hỗn hợp hơi nước trong ống sinh hơi 2 sẽ chuyển động đi lên, tập 
trung vào bao hơi số 5. Trong bao hơi số 5, hơi bão hòa sẽ tách ra khỏi nước, nước tiếp 

 


tục đi  xuống theo  ống  xuống 4  đặt  ngoài  tường  lò.  ống  xuống  được  nối  với  ống  lên 
bằng ống góp dưới, nên nước lại tiếp tục sang ống sinh hơi 2 để tiếp tục nhận nhiệt. 
hơi bão hòa từ bao hơi số 5 sẽ đi theo các ống dẫn hơi 6 vào các ống xoắn của bộ quá 
nhiệt số 7. ở bộ quá nhiệt hơi bão hòa chuyển động trong các ống xoắn sẽ nhận nhiệt 
từ khói nóng chuyển động phía ngoài ống để biến thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao 
hơn và đi vào ống góp để sang tuabin hơi. ở sơ đồ có quá nhiệt trung gian, hơi từ tuốc 
bin về bộ quá nhiệt trung gian 8 để quá nhiệt rồi quay trở lại tuốc bin. 
Ở đây,  ống  sinh  hơi  số  2 đặt  phía  trong  tường  lò  nên  môi  chất  trong ống nhận 
nhiệt và sinh hơi liên tục do đó trong ống sinh hơi 2 là hỗn hợp hơi và nước, còn ống 
xuống  4  được  đặt  ngoài  tường  lò  nên  môi  chất  trong  ống  4  không  nhận  nhiệt  do  đó 
trong ống 4 là nước. Khối lượng riêng của hỗn hợp hơi và nước trong ống 2 nhỏ hơn 
khối  lượng  riêng  của  nước  trong  ống  xuống  4  nên  hỗn  hợp  trong  ống  2  đi  lên,  còn 
nước trong ống 4 đi xuống liên tục tạo nên quá trình tuần hoàn tự nhiên, bởi vậy lò hơi 
loại này được gọi là lò hơi tuần hoàn tự nhiên. 
Buồng lửa trình bày trên hình 1.1 là buồng lửa phun, nhiên liệu được phun vào và 
cháy lơ lửng trong buồng lửa. Quá trình cháy nhiên liệu xẩy ra trong buồng lửa và đạt 
được nhiệt độ rất cao, từ 13000C đến 19000C, chính vì vậy hiệu quả trao đổi nhiệt bức 
xạ giữa ngọn lửa và dàn ống sinh hơi rất cao và lượng nhiệt dàn ống sinh hơi thu được 
từ ngọn lửa chủ yếu là do trao đổi nhiệt bức xạ. Để hấp thu có hiệu quả nhiệt lượng 
bức xạ của ngọn lửa đồng thời bảo vệ tường lò khỏi tác dụng của nhiệt lượng cao và 
những ảnh hưởng xấu của tro nóng chảy, người ta bố trí các dàn ống sinh hơi 2 xung 
quanh tường buồng lửa. 
Khói ra khỏi  buồng lửa, trước khi vào bộ quá nhiệt đã đi  qua cụm  feston, thực 
chất cụm feston chính là dãy ống tường sau (đoạn đi qua cửa ra của buồng lửa) được 
chia thành nhiều dãy (từ 3 đến 5 dãy) để khói đi qua dễ dàng và giảm bớt hiện tượng 
mài mòn mặt ngoài ống. Ở đây khói chuyển động ngoài ống truyền nhiệt cho hỗn hợp 
hơi nước chuyển động trong ống. Khói ra khỏi bộ quá nhiệt có nhiệt độ còn cao, để tận 
dụng phần nhiệt  thừa  của  khói  khi ra  khỏi  bộ quá  nhiệt,  ở  phần  sau  nó  người  ta  đặt 
thêm bộ hâm nước 9 và bộ sấy không khí 11. 
Bộ hâm nước có nhiệm vụ gia nhiệt cho nước, để nâng nhiệt độ của nước từ nhiệt 
độ ra khỏi bình gia nhiệt lên đến nhiệt độ sôi và cấp vào bao hơi 5. Đây là giai đoạn 
đầu tiên của quá trình cấp nhiệt cho nước để thực hiện quá trình hóa hơi đẳng áp nước 
trong lò. Sự có mặt của bộ hâm nước sẽ làm giảm tổng diện tích bề mặt đốt của lò hơi 
và sử dụng triệt để hơn nhiệt lượng tỏa ra khi cháy nhiên liệu, làm cho nhiệt độ khói 
thoát khỏi lò giảm xuống, làm tăng hiệu suất của lò. 
Không khí lạnh từ ngoài trời được quạt gió hút vào và thổi qua bộ sấy không khí 
11.  Ở  bộ  sấy,  không  khí  nhận  nhiệt  của  khói,  nhiệt  độ  được  nâng  từ  nhiệt  độ  môi 
trường đến nhiệt độ yêu cầu và được đưa vào vòi phun số 1 để cung cấp cho quá trình 
đốt cháy nhiên liệu. Khói sẽ được quạt khói hút ra khỏi lò trước khi đi qua khử bụi để 
thải ra ngoài qua ống khói. 
Như vậy bộ hâm nước và bộ sấy không khí đã hoàn trả lại buồng lửa một lượng 
nhiệt đáng lẽ bị thải ra ngoài. Chính vì vậy người ta còn gọi bộ hâm nước và bộ sấy 
không  khí là bộ tiết kiệm nhiệt. 

 


Như vậy, từ khi vào bộ hâm nước đến khi ra khỏi bộ quá nhiệt của lò hơi, môi 
chất (nước  và hơi) trải qua các giai đoạn hấp thụ nhiệt trong các bộ phận sau: Nhận 
nhiệt trong bộ hâm nước đến sôi, sôi trong dàn ống sinh hơi, quá nhiệt trong bộ quá 
nhiệt. 

1.3 Các đặc tính kỹ thuật của lò hơi.
Để xác định một lò hơi, người ta thường dùng các đặc tính kỹ thuật chính của lò 
như sau: 
1 - Thông số hơi của lò:
Đối với lò hơi của nhà máy điện, hơi sản xuất ra là hơi quá nhiệt nên thông số hơi 
của lò được hiển thị bằng áp suất và nhiệt độ hơi quá nhiệt: Pqn (Mpa), tqn (0C). 
Áp suất và nhiệt độ hơi quá nhiệt được chọn trên cơ sở so sánh kinh tế kỹ thuật 
của chu trình nhiệt. 
Đối  với  lò  hơi  công  nghiệp  trong  các  nhà  máy  công  nghiệp,  hơi  nước  ở  đây 
thường là hơi bão hòa, áp suất hơi tương ứng với nhiệt độ bão hòa cần thiết cho quá 
trình công nghệ, do đó thông số của loại lò hơi ở đây là áp suất p (Mpa). 
2 - Sản lượng hơi của lò:
Sản lượng của lò là lượng hơi mà lò sản xuất ra được trong một đơn vị thời gian 
(kg/h hoặc kg/s ). Thường dùng 3 khái niệm sản lượng. 
- Sản lượng định mức ( đ ): Là sản lượng hơi lớn nhất của lò có thể đạt được, 
đảm bảo vận hành trong một thời gian lâu dài, ổn định với các thông số hơi đã cho mà 
không phá hủy hoặc gây ảnh hưởng xấu đến chế độ làm việc của lò. 
- Sản lượng cực đại (
): Là sản lượng lớn nhất mà lò có thể đạt được, nhưng 
chỉ trong thời gian ngắn, nghĩa là lò không thể làm việc lâu dài với sản lượng hơi cực 
đại được. Sản lượng hơi cực đại bằng: 
D

= (1,1 − 1,2)Dđ

                                         

(1.1) 

- Sản lượng hơi kinh tế là sản lượng hơi mà ở đó lò làm việc với hiệu quả kinh tế 
cao nhất. Sản lượng hơi kinh tế bằng: 
D

= (0,8 − 0,9)Dđ  

(1.2) 

3 - Hiệu suất của lò: 
Hiệu suất của lò là tỉ số giữa lượng nhiệt mà môi chất hấp thụ được (hay còn gọi 
là lượng nhiệt có ích) với lượng nhiệt cung cấp vào cho lò (sinh ra trong buồng lửa). 
Hiệu suất của lò được kí hiệu bằng  , được xác định: 
η=

(

"

)

                                             

(1.3) 

Trong đó:
D: là sản lượng hơi, (kg/h) 
i : là entanpi của hơi quá nhiệt, (kJ/kg); 
i′′  : là entanpi của nước đi vào bộ hâm nước, (kJ/kg); 
10 
 


B: là lượng nhiên liệu tiêu hao trong một giờ, (kg/h); 
Q : nhiệt trị thấp làm việc của nhiên liệu (kJ/kg). 
4 - Nhiệt thế thể tích của buồng lửa:
Nhiệt thế thể tích của buồng lửa là lượng nhiệt sinh ra trong một đơn vị thời gian 
trên một đơn vị thể tích của buồng lửa. 
q =

, (W/m3) 

(1.4) 

Trong đó:
V : Thể tích buồng lửa, (m3);  
B, (kg/s). 
Đối với các lò hơi nhỏ, người 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 lượng sinh ra trong một đơn vị thời gian trên 
một đơn vị diện tích bề mặt của ghi: 
                           
q =

, (W/m2) 

(1.5) 

R: diện tích mặt ghi, (m2). 
6 - Năng suất bốc hơi của bề mặt sinh hơi:
Năng suất bốc hơi của bề mặt sinh hơi là khả năng bốc hơi của một đơn vị diện 
tích bề mặt đốt (bề mặt sinh hơi) trong đó một đơn vị thời gian, kí hiệu là S, thường 
dùng cho các lò hơi công nghiệp công suất nhỏ. 
S =   , (kg/m2h) 

(1.6) 

D: Sản lượng hơi của lò, (kg/h); 
H: Diện tích bề mặt sinh hơi (bề mặt đốt), m2; 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

11 
 


Chương 2: NHIÊN LIỆU VÀ QUÁ TRÌNH CHÁY 
2.1 Nhiên liệu 
2.1.1 Khái niệm về nhiên liệu
Nhiên liệu là những vật chất khi cháy phát ra ánh sáng và nhiệt năng. Trong công 
nghiệp thì nhiên liệu phải đạt các yêu cầu: Có sẵn trong tự nhiên với trữ lượng lớn, dễ 
khai thác, giá thành rẻ, khi cháy không sinh ra các chất nguy hiểm. 
Nhiên liệu có thể phân thành hai nhóm chính: Nhiên liệu vô cơ và nhiên liệu hữu 
cơ. 
1. Nhiên liệu hữu cơ
 Nhiên liệu hữu cơ là nhiên liệu có sẵn trong thiên nhiên do quá trình phân hủy 
hữu cơ thường dùng trong lò hơi công nghiệp và năng lượng có 3 loại; 
+ Khí thiên nhiên. 
+ Nhiên liệu lỏng: Dầu nhẹ (Diezen DO), dầu nặng (dầu đen FO). 
+ Nhiên liệu rắn: Theo tuổi  hình thành  nhiên liệu ta có  gỗ, than bùn, than nâu, 
than mỡ, than đá, nửa antraxit và antraxit (cám). 
2. Nhiên liệu vô cơ
Nhiên liệu vô cơ là nhiên liệu hạt nhân, được dùng trong các lò hơi cả nhà máy 
điện nguyên tử. Nó sinh ra nhiệt do phản ứng phân hủy hạt nhân của một số đồng vị 
các nguyên tố nặng như: Đồng vị của urani U235, đồng vị của uran U238  tạo ra proton 
P238.  
Khả năng tỏa nhiệt của nhiên liệu hạt nhân rất lớn, có thể đạt 8.1010 kJ/kg. 
Trong giáo trình này chúng ta chỉ nghiên cứu nhiên liệu hữu cơ.
2.1.2 Thành phần nhiên liệu.

 

Nhiên liệu bao gồm các chất có khả năng bị oxy hóa gọi là chất cháy và những 
chất không thể bị oxy hóa gọi là chất trơ. 
Nhiên liệu thường được phân tích theo thành phần các chất tạo nên chúng. 
Thành phần của một chất nào đó trong nhiên liệu là tỷ số giữa khối lượng hoặc 
thể tích của chất đó với tổng khối lượng hoặc thể tích nhiên liệu ta đang khảo sát. 
Thành  phần  chung  của  tất  cả  các  loại  nhiên  liệu  bao  gồm:  Cacbon  (C),  Hydro 
(H2),  Lưu  huỳnh  (S),  Hydro  cacbua  (CmHn),  Nitơ  (N2),  Oxy  (O2),  Độ  tro  A,  Độ  ẩm 
(W). 
Tùy  thuộc  vào  loại  nhiên  liệu  và  tuổi  hình  thành  mà  tỷ  lệ  các  thành  phần  của 
nhiên liệu sẽ khác nhau. 
1. Thành phần của nhiên liệu khí
Nhiên liệu khí là hỗn hợp các khí cháy và không cháy. Thành phần chủ yếu của 
nhiên  liệu  kí  bao  gồm:  Hydro  H2,  Metan  CH4,  Hydrocacbua  CmHn,  Sunphua  hydro 
H2S, Oxitcacbon CO, … Nhiên liệu khí có nhiều ưu điểm như: Dễ vận chuyển, dễ đốt, 
12 
 


dễ điều chỉnh quá trình cháy, gần như không có tro nên sạch, không mài mòn, không 
bám bẩn v.v… 
  Khí hay hỗn hợp khí có thể sử dụng để đốt với mức độ lớn trong công nghiệp 
được  gọi  là  khí  đốt  (không  kể  các  khí  sinh  nhiệt  cho  mục  đích  đặc  biệt  như  để  hàn 
axetylen, hydro,...). Tùy theo hàm lượng tương đối của các thành phần khí mà các khí 
có nhiệt trị và những tính chất khác nhau. 
  Hydrocacbua là thành phần chủ yếu của khí dầu mỏ có công thức tổng quát là 
CnH2n+2,  với  n  là  số  nguyên  tử  có  trong  mạch.  Các  hydrocacbua  này  là  loại 
hydrocacbon no và tên gọi tận cùng bằng - an: Metan CH4, Etan C2H6, Propan C3H8, 
Butan C4H10, Hexan C6H14, Heptan C7H16,… Các hydrocacbua paraffin ở thể khí. 
  * Cách biểu thị thành phần nhiên liệu khí: 
  Thành phần nhiên liệu khí được xác định theo phần trăm thể tích của từng chất 
khí thành phần (nếu khí được xem là khí lý tưởng thì thành phần thể tích cũng chính 
bằng thành phần mol), thành phần của nhiên liệu khí được ký hiệu như sau: 
  [CO] + [H2] + [CmHn] + [CO2] + [O2] + [N2] = 100%     

(2.1) 

  Cần  chú  ý  rằng,  hàm  lượng  hơi  nước  trong  khí  đốt  không  được  đưa  ra  dưới 
dạng thành phần thể tích mà được biểu thị qua độ ẩm tương đối với không khí ẩm.  
p
 φ=
p .  
2. Thành phần của nhiên liệu lỏng:
Thành  phần  chủ  yếu  của  dầu  là:  Các  bon  (C  =  82  ÷  87%),  Hydro  (H2  =  11  ÷ 
14%). 
Ngoài ra còn có các nguyên tố khác như: S = 1 ÷ 4%; N2 = 0,001 ÷ 1,8%; O2 = 
0,05 ÷ 1,0%; Và một lượng rất nhỏ tính bằng ppm các nguyên tố halogen (Clo, Iod), 
các kim loại (Vanadi, Niken, Volfram,…). 
2. Thành phần của nhiên liệu rắn:
Trong nhiên liệu  rắn có: Các bon (c), Hydro (h), Oxy (o), Nitơ (n), Lưu huỳnh 
(s), độ tro (a) và độ ẩm (w). Các nguyên tố hóa học trong nhiên liệu đều ở dạng liên 
kết các phân tử hữu cơ rất phức tạp nên khó cháy. 
  *  Các  bon:  Các  bon  là  thành  phần  cháy  chủ  yếu  trong  nhiên  liệu  rắn,  có  thể 
chiếm tới  95%  khối  lượng nhiên  liệu.  Khi  cháy  1kg  Các  bon  tỏa  ra  một nhiệt  lượng 
khá lớn, chiếm khoảng 34150 kJ/kg, do vậy nhiên liệu càng nhiều thì Các bon thì nhiệt 
trị càng cao, tuổi hình than than càng cao thì lượng Các bon chứa ở than càng nhiều. 
*  Hydro:  Hydro  là  thành  phần  cháy  quan  trọng  của  nhiên  liệu  rắn.  Tuy  lượng 
Hydro trong nhiên liệu rất ít, tối đa chỉ đến 10% khối lượng nhiên liệu, nhưng nhiệt trị 
của  Hydro  là  rất  lớn.  Khi  cháy  1kg  Hydro  tỏa  ra  một  lượng  nhiệt  khoảng  144500 
kJ/kg. 
* Lưu huỳnh: Tuy là một thành  phần cháy, nhưng Lưu huỳnh là một chất có hại 
trong nhiên liệu vì khi cháy tạo ra SO2  thải ra môi trường rất độc và SO3 gây ăn mòn 
kim loại rất mạnh, đặc biệt SO2 tác dụng với nước tạo thành axit H2SO4.  Đồng thời sự 
có mặt của chất này sẽ làm tăng đáng kể nhiệt độ đọng sương của khói. Ví dụ khi đốt 
13 
 


dầu với hệ số không khí thừa 1,25 nếu không có Lưu huỳnh thì nhiệt độ đọng sương 
khoảng  500C,  nếu  có 1%  Lưu  huỳnh  thì  nhiệt  độ  đọng sương  tăng  lên  đến  1300C  sẽ 
làm tăng nguy cơ ăn mòn ở nhiệt  độ thấp  bộ sấy không khí. Muốn tránh nó thì buộc 
phải  tăng  nhiệt  độ  khói  thoát,  làm  tăng  tổn  thất  nhiệt  do  khói  thải  và  làm  giảm  hiệu 
suất  lò.  Tỷ  lệ  lưu  huỳnh  trong  nhiên  liệu  rắn  khoảng  7÷8%,  trong  nhiên  liệu  lỏng 
khoảng 1÷3%, trong nhiên liệu khí gần như không có Lưu huỳnh. 
Lưu huỳnh tồn tại dưới 3 dạng: Liên kết hữu cơ Shc, khoáng chất Sk  và liên  kết 
Sunfat Ssp. 
S = Shc + Sk + Ssp 
Lưu  huỳnh  hữu  cơ  và  khoáng  chất  có  thể  tham  gia  quá  trình  cháy  gọi  là  lưu 
huỳnh  cháy,  còn  lưu  huỳnh  Sunfat  thường  nằm  dưới  dạng  CaSO4,  MgSO4…  không 
tham gia quá trình cháy mà tạo thành tro của nhiên liệu. 
* Nitơ: Nitơ là thành phần vô ích trong nhiên liệu vì sự có mặt của nó trong nhiên 
liệu sẽ  làm  giảm  các  thành  phần  cháy  được  của  nhiên  liệu,  do  đó  làm  giảm  nhiệt  trị 
chung của nhiên liệu, nhiệt độ thấp hơn 10000C thì Nitơ không tham gia phản ứng mà 
giải phóng ra ở dạng tự do, khi nhiệt độ trên 10000C thì Nitơ cháy được tạo thành Oxit 
Nitơ  NOx  gây  nguy  hại  cho  môi  trường.  Trong  nhiên  liệu  Nitơ  chiếm  khoảng 
0,5÷2,5%. 
* Oxy: Tuy là thành phần cháy, nhưng có rất nhiều trong không khí, nên sự có 
mặt của nó trong nhiên liệu sẽ làm giảm các thành phần cháy được của nhiên liệu, làm 
giảm  nhiệt  trị  chung  của  nhiên  liệu,  vì  vậy  sự  có  mặt  của  Oxy  trong  nhiên  liệu  là 
không có lợi. Nhiên liệu càng non thì lượng Oxy trong nhiên liệu càng nhiều. 
3. Cách biểu thị thành phần nhiên liệu rắn và lỏng:
Trong thực tế, người ta thường phân tích nhiên liệu theo thành phần khối lượng ở 
các dạng mẫu khác nhau như: mẫu làm  việc, mẫu khô, mẫu cháy, dựa vào đó có thể 
đánh giá ảnh hưởng của quá trình khai thác, vận chuyển và bảo quản đến thành phần 
nhiên liệu. 
Đối với nhiên liệu rắn hoặc lỏng, thành phần nhiên liệu được xác định theo phần 
trăm khối lượng, có thể biểu thị theo các mẫu nhiên liệu sau: 
Mẫu làm việc: Là mẫu ở trạng thái thực tế, lấy tại bãi chứa nhiên liệu trước khi 
cấp vào lò, ở mẫu này có tất cả thành phần của nhiên liệu: 
clv + hlv + slv + nlv + olv + alv+ wlv = 100%           

(2.2) 

Mẫu khô: sấy mẫu làm việc ở 1050C, thành phần ẩm sẽ tách khỏi nhiên liệu (w = 
0), khi đó ta có mẫu nhiên liệu khô: 
ck + hk + sk + nk + ok + ak = 100%                            

(2.3) 

Mẫu cháy: Là mẫu trong đó chỉ có thành phần cháy được của nhiên liệu: 
cch + hch + scch + nch + och = 100%                             

(2.4) 

Có thể tính đổi từ mẫu nhiên liệu này sang mẫu khác theo các công thức từ (2.2) 
đến (2.4), được biểu thị trên bảng 2.1. 

14 
 


k
k
k
100
ch 100  a
hc 100  a  sk
 = c

= c

100
100
100  w lv
 
Bảng 2.1. Tính đổi giữa các thành phần của mẫu nhiên liệu.

Ví dụ:  ck = clv. 

Mẫu đã biết
Làm việc

Mẫu cần tìm
Làm việc

Khô
100
100 −



Khô

100 −
100

Cháy

100 − a −
100

 
 

Cháy
 

100
100 − a −

Hữu cơ
 

100
100 − s − a −



100
 
100 − a

100
 
100 − a − s

100 − a
 
100



100
 
100 − s

 

2.1.3 Đặc tính công nghệ của nhiên liệu. 
Việc lựa chọn phương pháp đốt và sử dụng nhiệt lượng giải phóng từ quá trình 
cháy  nhiên  liệu  phụ  thuộc  nhiều  vào  các  đặc  tính  công  nghệ  của  nhiên  liệu:  Độ  ẩm, 
chất bốc, cốc, tro và nhiệt trị. 
1. Độ ẩm
Độ ẩm kí hiệu là w, là lượng nước chứa trong nhiên liệu, vì lượng nước này nên 
nhiệt trị  của  nhiên liệu giảm  xuống. Mặt khác  khi nhiên liệu  cháy cần cung  cấp  một 
nhiệt lượng để bốc ẩm thành hơi nước. 
Độ ẩm của nhiên liệu được chia ra 2 loại: Độ ẩm trong và độ ẩm ngoài. 
Độ ẩm trong có sẵn trong quá trình hình thành nhiên liệu, thường ở dạng tinh thể 
ngậm nước và chỉ tách ra khỏi nhiên liệu khi nung nhiên liệu ở nhiệt độ khoảng 8000C. 
Độ ẩm ngoài xuất hiện trong quá trình khai thác, vận chuyển và bảo quản nhiên 
liệu. Độ ẩm ngoài tách ra khỏi nhiên liệu khi sấy ở nhiệt độ khoảng 1050C. 
2. Chất bốc và cốc
Khi đốt nóng nhiên liệu trong điều kiện không có Ôxy ở nhiệt độ từ 3000C trở lên 
thì có chất khí thoát ra do sự phân hủy nhiệt các liên kết hữu cơ của nhiên liệu. Nó là 
thành phần ở thể khí gồm: Hydro, Cacbuahydro, Cacbon, Oxitcacbon, Ôxy và Ni tơ…. 
Được  gọi  là  chất  bốc,  ký  hiệu  là  vc.  Nhiên  liệu  càng  già  thì  lượng  chất  bốc  càng  ít, 
nhưng  nhiệt  trị  của  chất  bốc  càng  cao,  lượng  chất  bốc  của  nhiên  liệu  thay  đổi  trong 
phạm vi: Than antraxit 2 ÷ 8%, than đá 10 ÷ 45%, than bùn 70%, gỗ 80%. Nhiên liệu 
càng nhiều chất bốc càng dễ cháy. 
Sau  khi  chất  bốc  ra,  phần  rắn  còn  lại  của  nhiên  liệu  có  thể  tham  gia  quá  trình 
cháy gọi là cốc. Nhiên liệu càng nhiều chất bốc thì cốc càng xốp, nhiên liệu càng có 
khả năng phản ứng cao. Khi đốt nhiên liệu ít chất bốc như antraxit, cần thiết phải duy 
trì nhiệt độ ở vùng bốc cháy cao. Đồng thời phải tăng chiều dài buồng lửa để đảm bảo 
cho cốc cháy hết trước khi ra khỏi buồng lửa. 
3. Độ tro
Độ tro ký hiệu là a, tro của nhiên liệu là phần rắn ở dạng chất khoáng còn lại sau 
khi nhiên liệu cháy. Thành phần của nó gồm một số hỗn hợp khoáng như đất sét, cát, 
15 
 


pyrit sắt, oxit sắt… Sự có mặt của nó làm giảm thành phần cháy được của nhiên liệu, 
do đó giảm nhiệt trị của nhiên liệu. Trong quá trình cháy, dưới tác dụng của nhiệt độ 
cao một phần bị biến đổi cấu trúc, một phần bị phân hủy nhiệt, bị Ôxy hóa nhưng chủ 
yếu biến thành tro. 
Độ  tro  của  một  số  nhiên  liệu  trong  khoảng:  Than  15  ÷  30%,  gỗ  0,5  ÷  1,0%, 
mazut 0,2 ÷ 0,3%, khí 0%, được xác định bằng cách đốt nhiên liệu ở nhiệt độ 8500C 
với  nhiên  liệu  rắn,  ở 5000C  với  nhiên liệu lỏng  cho  đến khi  khối  lượng  còn  lại hoàn 
toàn không đổi. 
Tác hại của tro: Sự có mặt của tro trong nhiên liệu làm giảm nhiệt trị của nhiên 
liệu, cản trở quá trình cháy. Khi bay theo khói qua các bề mặt đốt tro mài mòn các bề 
mặt đốt của lò hơi. Một trong những đặc tính quan trọng của tro ảnh hưởng đến điều 
kiện làm việc của lò là nhiệt độ nóng chảy của tro. Ở nhiệt độ này tro chảy lỏng nên rất 
dễ bám lên vách ống, ngăn cản sự trao đổi nhiệt giữa khói với môi chất trong ống và 
làm tăng nhiệt độ vách ống gây nguy hiểm cho ống. Nhiệt độ nóng chảy của tro trong 
khoảng  từ 12000C  đến 14250C.  Tro có nhiệt độ  chảy càng thấp thì càng  có nhiều  có 
khả năng tạo xỉ bám lên các bề mặt ống của lò. 

 
Hình 2.1. Đặc tính chảy của tro

1. Bắt đầu biến dạng; 2. Bắt đầu mềm; 3. Bắt đầu chảy.
Nhiệt  độ  nóng  chảy  của  tro  được  xác  định  trong  phòng  thí  nghiệm  bằng  cách 
nung mẫu  tro được  ép  thành  hình tháp  cao  20mm,  có đáy vuông mỗi cạnh  đáy bằng 
7mm.  Nhiệt  độ  mà  tháp  bắt  đầu  biến  dạng  gọi  là  nhiệt  độ  bắt  đầu  biến  dạng  t1.  Khi 
tháp tro bắt đầu mềm gọi là  nhiệt độ bắt đầu mềm t2. Khi tháp tro bắt đầu chảy biến 
thành lỏng gọi là nhiệt độ bắt đầu chảy t3. 
Khi nhiệt độ bắt đầu chảy  
t3 < 12000C là tro dễ chảy, 
12000C < t3 < 14250C là tro có độ chảy trung bình, 
t3 > 14250C là tro khó chảy. 
4. Nhiệt trị của nhiên liệu
Nhiệt trị của nhiên liệu là lượng nhiệt tỏa ra khi cháy hoàn toàn 1kg nhiên liệu 
rắn hoặc lỏng hay 1m3 tiêu chuẩn nhiên liệu khí (kJ/kg, kJ/m3). 
Tùy thuộc vào cách đốt và làm nguội sản phẩm cháy, người ta phân biệt nhiệt trị 
của nhiên liệu thành nhiệt trị cao và nhiệt trị thấp. 
Để so sánh các loại nhiên liệu với nhau, người ta thường dùng khái niệm nhiên 
liệu tiêu chuẩn, là nhiên liệu có nhiệt trị Qt = 7000 kcal/kg (29330 kJ/kg). 
* Nhiệt trị cao Qc [ kJ/kg hay kJ/m3]
16 
 


Nhiệt trị cao là nhiệt trị của nhiên liệu khi có kể đến nhiệt lượng tỏa ra do ngưng 
tụ hơi nước trong sản phẩm cháy khi sản phẩm cháy được làm nguội tới nhiệt độ gốc 
(hay còn là nhiệt độ cân bằng, là nhiệt độ môi trường thường lấy bằng 250C). 
Thông thường trong sản phẩm cháy có hơi nước, nếu hơi nước đó ngưng tụ thành 
nước sẽ tỏa ra một lượng nhiệt. Khi xác định nhiệt trị cao, người ta đã tính đến nhiệt 
lượng ngưng tụ của  toàn bộ  lượng hơi nước có nguồn gốc từ nhiên liệu có trong sản 
phẩm cháy, vì ở nhiệt độ gốc, phần lớn trọng lượng nước này đã ngưng tụ. 
Nhiệt trị thấp khác nhiệt trị cao ở chỗ là khi xác định nó, người ta không tính đến 
nhiệt ngưng tụ của hơi nước trong sản phẩm cháy, mặc dù có thể được làm nguội tới 
nhiệt độ gốc nhưng vẫn giả thiết là trong sản phẩm cháy không xảy ra quá trình ngưng 
tụ hơi nước. 
Nhiệt trị cao được dùng khi tính toán trong điều kiện phòng thí nghiệm.
Nếu gọi lượng nước được hình thành khi cháy một đơn vị nhiên liệu là m   và 
nhiệt  ẩn  hóa  hơi  của  nước  ở  250C  là  r  =  2442,5  kJ/kg,  thì  quan  hệ  giữa  Qt  và  Qc  có 
dạng: 
Qc = Qt +  2442,5. m

 , kJ/kg. 

(2.5a) 

Hoặc: 
Qc = Qt + 2442,5.(w/100 + 9h/100) , kJ/kg. 

(2.5b) 

* Nhiệt trị thấp Qt [ kJ/kg hay kJ/m3]
Nhiệt trị thấp là nhiệt trị không kể đến lượng nhiệt do hơi nước trong sản phẩm 
cháy ngưng tụ tỏa ra. 
Trong các buồng lửa thực tế thông thường nhiệt độ của khói ra khỏi lò cao hơn 
nhiệt độ ngưng tụ hơi nước, vì không cho phép làm nguội sản phẩm cháy xuống nhiệt 
độ thấp hơn nhiệt độ đọng sương. Để tránh hiện tượng ăn mòn thiết bị ở nhiệt độ thấp, 
tức là trong các thiết bị công nghiệp không có quá trình ngưng tụ hơi nước trong khói. 
Nghĩa là nhiệt trị của nhiên liệu  khi cháy trong thiết bị thực tế là nhiệt trị thấp. 
* Xác định nhiệt trị của nhiên liệu:
Có thể xác định nhiệt trị theo 2 cách: Thực nghiệm và tính toán. 
Khi xác định bằng thực nghiệm, người ta đo trực tiếp lượng nhiệt tỏa ra khi cháy 
nhiên liệu trong bom nhiệt lượng kế (Calorimet).  
 

17 
 


 
Hình 2.2. Trình bày cấu tạo bom nhiệt lượng kế. Một lượng nhiên liệu xác định hay một
dòng nhiên liệu có lưu lượng ổn định.

Được đốt cháy hoàn toàn bằng O2 ở áp suất  từ 2,5 đến 3,0Mpa trong bình bằng 
thép gọi là “bom nhiệt lượng kế”. Bom được đăt trong thùng nhiệt  lượng kế chứa đầy 
nước (ngập bom). Để giảm khả năng tỏa nhiệt ra bên môi trường xung quanh, thùng 
nhiệt  lượng  kế  được  đặt  trong  một  bình  cách  nhiệt  2  vỏ.  Sản  phẩm  cháy  được  làm 
nguội tới nhiệt độ gốc nên lượng hơi nước trong sản phẩm cháy cũng ngưng tụ và tỏa 
nhiệt. Nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu cháy bằng nhiệt lượng nung nóng thiết bị và 
nước trong đó. Nếu xác định lượng nước làm mát và độ chênh lệch nhiệt độ của nước 
khi vào và ra khỏi  áo nước, ta dễ dàng xác định được trị cao Qc. Nhiệt trị thấp Qt được 
tính  theo  (2.5a)  khi  đo  lượng  nước  ngưng  tụ  từ  sản  phẩm  cháy  hoặc  (2.5b)  khi  tính 
theo thành phần nhiên liệu. 
Do  nhiệt  trị  cao  không  có  ý  nghĩa  trong  các  thiết  bị  kỹ  thuật  nên  để  đơn  giản, 
trong giáo trình này ta nói nhiệt trị nghĩa là nhiệt trị thấp. 
Chúng ta biết quá trình cháy nhiên liệu là cháy các thành phần có thể cháy được 
nhiên liệu, nghĩa  là nhiệt lượng tỏa ra sẽ phụ thuộc vào nhiệt trị nhiên liệu. Hay nói 
cách khác, nhiệt trị nhiên liệu phụ thuộc vào nhiệt trị và tỉ lệ thành phần các chất cấu 
thành  nhiên  liệu.  Bởi  vậy  trong  trường  hợp  không  có  điều  kiện  xác  định  bằng  thực 
nghiệm các loại nhiệt trị của nhiên liệu, có thể sử dụng các công thức kinh nghiệm sau 
đây để tính toán: 
+ Nhiên liệu rắn và lỏng, [kJ/kg]
Qc = 418,6.[81,3c + 293h + 15n + 45,6s – 23,5o] 

(2.6a) 

Qt = 418,6.[81,3c + 293h + 15n + 45,6s – 23,5o – 6w] 

(2.6b) 
18 

 


+ Nhiên liệu khí, [kJ/m3]
Qc  =  418,6.{30,2[CO]  +  30,5[H2]  +  95[CH4]  +  166[C2H6]  +  237[C3H8]  + 
307[C4H10]  +  377[C5H12]  +  150[C2H4]  +  220[C3H6]  +  290[C4H8]  +  360[C5H10]  + 
350[C6H6] + 61[H2S]} 
(2.7a) 
Qt  =  418,6.{30,2[CO]  +  25,8[H2]  +  85,5[CH4]  +  155[C2H6]  +  218[C3H8]  + 
283[C4H10]  +  349[C5H12]  +  141[C2H4]  +  205[C3H6]  +  271[C4H8]  +  337[C5H10]  + 
335[C6H6] + 56[H2S]}.  
(2.7b) 
 
2.1.4. Các loại nhiên liệu thường dùng trong lò hơi.
1. Nhiên liệu khí
Có thể phân loại nhiên liệu khí theo những cách khác nhau: theo nguồn gốc, theo 
nhiệt  trị,  theo  mục  đích  sử  dụng…  Thực  tế  trong  lò  hơi  thường  sử  dụng  khí  thiên 
nhiên, khí dầu mỏ.
a) Khí  thiên  nhiên:  Khí  thiên  nhiên  tạo  thành  từng  mỏ  ở  trong  lòng  đất,  thành 
phần chủ yếu của khí thiên nhiên là khí metan CH4 (93 ÷ 99%), còn lại là các khí khác 
như etan (C2H6) propan (C3H8), butan (C4H10 ); Qt  = 35 ÷ 45 MJ/m3. 
b) Khí dầu mỏ: Gồm khí đồng hành và khí ngưng tụ: 
 Khí đồng hành còn gọi là khí lọc dầu: Là khí lẫn trong dầu mỏ, được hình 
thành  cùng  với  dầu,  thành  phần  chủ  yếu  là  các  khí  nặng  như  propan  (C3H8),  butan 
(C4H10), pentan (C5H12),... Còn được gọi là khí dầu mỏ. 
 Khí ngưng tụ (condensate): Thực chất là dạng trung gian giữa dầu mỏ và khí 
(phần cuối của khí và phần đầu của dầu), bao gồm các hydrocacbon như propan, butan 
và một số hydrocacbon lỏng như oentan, hexam, thậm chí hydrocacbon naphtenic và 
aromic đơn giản, theo điều kiện sử dụng thông thường khí ngưng tụ ở dạng lỏng. Khí 
ngưng tụ là nguyên liệu để sản xuất LPG và sử dụng trong tổng hợp hóa dầu. Khi hóa 
lỏng thể tích các hydrocacbon giảm ví dụ 2 lít propan lỏng cho 270 lít hơi ở 1at. 
2. Nhiên liệu lỏng
Dầu có thể khai thác từ 3 nguồn sau đây: Dầu khoáng chất (chế từ nguyên liệu 
dầu mỏ); Dầu tổng hợp (chế biến từ than đá hoặc than nâu); Dầu đá (khai thác từ các 
vỉa đá dầu). 
Dầu  thường  dùng  để  đốt  lò  trong  lò  hơi  thuộc  nhóm  dầu  khoáng.  Dầu  khoáng 
được chia làm 5 loại: Dầu đặc biệt nhẹ (EL), còn gọi là dầu DO, dầu nhẹ (L), dầu nhẹ 
trung bình (M), dầu nặng (S) còn gọi là dầu FO và dầu đặc biệt nặng (ES). 
Thường dùng để đốt trong lò hơi là 2 loại: Dầu đặc biệt nhẹ (EL) còn gọi là dầu 
DO, và dầu nặng (S) hay còn gọi là dầu FO. 
Bảng 2.2 trình bày tính chất của 2 loại dầu khoáng quan trọng nhất. Các giá trị ở 
đây là yêu cầu tối thiểu, trong thực tế chúng thường có  tính chất tốt hơn. 
Bảng 2.2. Tính chất của hai loại dầu quan trọng nhất.

Tính chất
Khối lượng riêng ở 150C [kg/m3] 

Dầu EL (DO)

Dầu S (FO)

860 

~ 940 
19 

 


Điểm lửa, [0C] 

55 

65 

Độ Nhớt động học, max [mm2/s] ở: 

 

 

200C 





500C 



450 

1000C 



40 

Hàm lượng lưu huỳnh, max [%] 

0,8 

Hàm lượng nước max, [%] 

0,1 

2,8 
0,5 

Chất không hòa tan max, [%] 

0,05 

0,5 

≥ 41,868 

≥ 39,775 

0,01 

0,15 

Nhiệt trị thấp, Q1 [MJ/kg] 
Độ tro, [%] 
 
3. Các loại nhiên liệu rắn

Theo tuổi hình thành từ thấp lên cao ta có các loại nhiên liệu rắn theo thứ tự sau: 
Gỗ, than bùn, than nâu, than đá, than nửa antraxit và antraxit. 
Nhiệt liệu càng non thì càng nhiều chất bốc, có khả năng phản ứng cao, càng dễ 
cháy, cốc càng xốp, nhưng lượng các bon ít nên nhiệt trị thấp. 
Nhiên  liệu  càng  già (tuổi  hình  thành than  càng cao)  thì  lượng chất  bốc càng  ít, 
càng khó cháy, nhưng lượng cacbon chứa than càng nhiều nghĩa là nhiệt trị càng cao. 
Khi đốt nhiên liệu ít chất bốc như than antraxit, cần thiết phải duy trì nhiệt độ ở 
vùng bốc cháy cao, đồng thời phải tăng chiều dài buồng lửa để đảm bảo cho các cốc 
cháy hết trước khi ra khỏi buồng lửa. 
 Gỗ và các phụ phẩm của nông lâm sản: Đây là loại nhiên liệu có tuổi ít nhất. 
Lượng chất bốc cao, khoảng 80 đến 85% nên dễ cháy. Thành phần khá ổn định gồm 
50% cch , 43% och , 6% hch, khoảng 0,5 đến 1% nch trong gỗ gần như không có S, độ tro 
rất nhỏ, thường a chiếm khoảng 0,5 - 2%, còn độ ẩm đối với gỗ khô khoảng 20 - 30%, 
đối với gỗ tươi thì khoảng 50 - 60%. Nhiệt trị thấp đối với gỗ khô khoảng 19000kJ/kg, 
đối với gỗ tươi không quá 12000 kJ/kg. Bã mía được đốt trong nhà máy đường cũng 
có thành phần tương tự. 
 Than bùn: Than bùn có độ ẩm rất cao, wlv có thể tới 90%, độ tro alv khoảng 7 - 
15%, là loại dễ cháy. 
  Vì chất bốc Vc tới 70%, nhưng nhiệt trị không cao, thường Qt khoảng từ 8500 
đến 12000kJ/kg nên ít được dùng trong công nghiệp. 
 Than nâu: Than nâu có độ ẩm wlv từ khoảng 18 đến 60%, độ tro alv khoảng 10 
- 50%, chất bốc Vc khoảng 30 - 50%, cũng là loại nhiên liệu dễ cháy nhưng nhiệt trị 
không cao vì lượng cacbon thấp thường Qt khoảng 8500 đến 12000 kJ/kg nên ít được 
xếp vào loại nhiên liệu địa phương. 

20 
 


 Than đá: Có tuổi hình thành tương đối cao, lượng cacbon tương đối lớn, độ ẩm 
thấp, còn  lượng  chất  bốc thì  thay  đổi  trong  phạm vi  rộng  từ  9  đến  50%,  nhiệt  trị  Qt 
thay đổi trong phạm vi 33000 đến 38000 kJ/kg. Có thể chia thành 4 loại như sau: 
- Than có lượng chất bốc Vc trên 42% với ngọn lửa dài và xanh. 
- Than khí (ga) có lượng chất bốc Vc từ 35 đến 42% dễ cháy và cháy nhanh. 
- Than mỡ (luyện cốc ) có lượng chất bốc Vc từ 18 đến 28 % có ngọn lửa ngắn và 
sáng, thường dùng để luyện cốc. 
- Than gầy có lượng chất bốc Vc dưới 17% có ngọn lửa ngắn và vàng. 
 Than antraxit: Là than có tuổi hình thành cao nhất, nhiều cacbon nhất clv có thể 
tới 95% và chất bốc ít nhất Vc  khoảng 7 đến 8%. Tuy chứa lượng cacbon cao nhưng 
lượng hydro trong nó thấp hơn than đá nên nhiệt trị thấp hơn than đá. Vì lượng chất 
bốc ít nên nhiệt độ bắt lửa cao và khó cháy. Khi cháy có ngọn lửa màu xanh và  không 
khói nên nên gọi là than không khói. Than của Việt Nam chủ yếu là loại này. 

2.2 Cơ sở lý thuyết cháy.
2.2.1 Khái niệm cơ bản. 
Quá trình cháy là quá trình phản ứng hóa học xảy ra mãnh liệt, phát ra ánh sáng 
và tỏa ra nhiệt lượng rất lớn, đồng thời kèm theo một loạt các biến hóa vật chất khác, 
đó là tổng hợp của quá trình giải phóng năng lượng, truyền nhiệt và chuyển hóa năng 
lượng. 
Nghiên cứu quá trình cháy tức là nghiên cứu bản chất các hiện tượng trên, tìm ra 
được các mối liên hệ và các yếu tố ảnh hưởng đến nó, mà trung tâm là nghiên cứu quá 
trình động học của phản ứng cháy. 
Quá trình cháy nhiên liệu là quá trình phản ứng hóa học giữa các nguyên tố hóa 
học của nhiên liệu với oxy và sinh ra nhiệt, quá trình cháy còn là quá trình oxy hóa. 
Chất oxy hóa chính là oxy của không khí cấp vào cho quá trình cháy, chất bị oxy 
hóa là các nguyên tố cháy được của nhiên liệu. Sản phẩm tạo thành sau quá trình cháy 
gọi là sản phẩm cháy (khói). 
Quá trình cháy có thể xảy ra hoàn toàn  hoặc không hoàn toàn. 
Quá trình cháy hoàn toàn: Quá trình cháy  hoàn toàn là quá trình cháy trong đó 
các thành phần cháy được của nhiên liệu đều được oxy hoàn toàn và sản phẩm cháy 
của nó gồm các khí CO2 , SO2 , H2O , N2 , và O2 . 
Quá trình cháy không  hoàn toàn: Quá  trình  cháy không hoàn toàn là quá trình 
cháy trong đó còn những chất có thế cháy được oxy hóa không hoàn toàn. Khi cháy 
không hoàn toàn, ngoài những sản phẩm của quá trình cháy hoàn toàn trong khói còn 
có những sản phẩm khác  CO, H2 ,CH4… 
Nguyên nhân của quá trình cháy không hoàn toàn có thể là do: 
- Không đủ không khí. 
- Đủ nhưng phân bố không khí không đều. 
- Thành phần chưa cháy bị giảm nhiệt độ  xuống nhiệt độ bắt lửa. 
21 
 


Trong các thiết bị gia nhiệt thì khi cháy không hoàn toàn sẽ làm giảm năng suất 
tỏa nhiệt và do đó làm giảm hiệu suất thiết bị. 
2.2.2 Tính cháy nhiên liệu khí 
1. Nội dung và giả thiết tính toán
a. Mục đích và nội dung tính toán:
Tính toán cháy nhằm mục đích cung cấp các số liệu cần thiết cho việc thiết kế, 
vận hành, nghiên cứu và kiểm tra buồng lửa. Các đại lượng cần xác định bao gồm: 
 Tiêu tốn không khí lí thuyết và thực tế cho 1 đơn vị nhiên liệu (1kg hay 1m3), 
 Lượng sản phẩm cháy (khô, ẩm, lý thuyết, thực tế) sinh ra khi đốt cháy 1 đơn 
vị nhiên liệu, 
 Thành phần sản phẩm cháy (khô, ẩm), 
 Khối lượng riêng của sản phẩm cháy, 
... 
Cơ sở của các tính toán cháy là định luật bảo toàn năng lượng và khối lượng. Tức 
là, khi biết thành phần của nhiên liệu, bằng cách thiết lập các phương trình cân bằng 
nhiệt và cân bằng chất có thể xác định không mấy khó khăn giá trị của các đại lượng 
kể trên. Tính toán cháy vì thế còn được gọi là cân bằng nhiệt và cân bằng chất của quá 
trình cháy. 
b. Điều kiện tính toán:
Mọi tính toán trình bày dưới đây đều xuất phát từ các giả thiết: 
 Cháy đẳng áp. 
 Cháy hoàn toàn, nghĩa là sản phẩm cháy và tro không chứa các thành phần còn 
cháy  được  như các hạt  nhiên  liệu  chưa  cháy  hết  (đối với nhiên liệu rắn),  muội than, 
H2, CO, v.v… Không phụ thuộc vào loại nhiên liệu, thành phần sản phẩm cháy chỉ bao 
gồm: CO2, SO2, N2, H2O, O2 (nếu α > 1). 
 Chất ô xy hóa là không khí có thành phần thể tích: 21%O2 và 79%N2. Phân tử 
lượng tương của không khí là 29 kg/kmol. 
 Các chất khí và hơi tham gia và xuất hiện trong quá trình cháy đều được xem 
là khí lý tưởng. Ở điều kiện tiêu chuẩn thể tích của 1 kmol của chúng bằng 22,4 m3. 
c. Tiêu hao không khí lý thuyết và thực tế, hệ số không khí:
Tiêu hao không khí lí thuyết V0kk là lượng không khí tối thiểu cần thiết cho việc 
đốt cháy hoàn toàn 1 đơn vị nhiên liệu. 
Trong thực tế, trừ những trường hợp yêu cầu của quá trình công nghệ cần tạo một 
môi trường khử, còn không lượng không khí cung cấp cho quá trình cháy bao giờ cũng 
lớn hơn tiêu tốn lý thuyết nhằm: 
 Tăng nhanh quá trình cháy. 

22 
 


 Đề  phòng  trường  hợp  thiếu  không  khí  do  biến  động  dòng  và  tính  chất  của 
nhiên liệu (nhiệt trị, khối lượng riêng), của không khí (khối lượng riêng, độ ẩm). 
 Tránh thiếu không khí cục bộ và tức thời trong các buồng lửa ghi, và trở lực 
dòng và lẫn thành phần hóa học của lớp nhiên liệu thay đổi theo vị trí và thời gian. 
Tuy nhiên khi cháy với lượng không khí dư quá lớn thì nhiệt độ buồng lửa giảm, 
lưu lượng không khí và sản phảm cháy tăng dẫn đến giảm hiệu suất buồng lửa và tăng 
tiêu hao năng lượng của các loại quạt. 
Tỉ  lệ  giữa  tiêu  hao  không  khí  thực  tế  Vttkk  và  lí  thuyết  V0kk  được  gọi  là  hệ  số 
không khí α (hay còn gọi là hệ số không khí thừa): 
=

≥ 1    

(2.8) 

Bảng 2.2. Các giá trị phổ biến của hệ số không khí α

Nhiên liệu

α

Khí thiên nhiên, khí lò cốc 

1,05 – 1,1 

Dầu 

1,1 – 1,2 

Bụi than 

1,1 – 1,2 

Than, ghi cơ giới 

1,3 – 1,5 

Than, ghi thủ công 

1,4 – 2,0 

 
Lò hơi không thể kín tuyệt đối được vì có các chỗ ghép nối tường lò, trên tường 
lò  phải  có  cửa  vệ  sinh,  cửa  quan  sát,  của  phòng  nổ.  Khi  lò  làm  việc,  áp  suất  đường 
khói luôn thấp hơn áp suất khí quyển và áp suất khói giảm dần theo chiều khói đi, do 
đó không khí lạnh từ ngoài sẽ lọt vào đường khói làm tăng dần hệ số không khí thừa 
trong đường khói theo chiều đi của khói.  
Tuy nhiên khi cháy với lượng không khí thừa α quá lớn thì nhiệt độ buồng lửa 
giảm xuống tức là quá trình truyền nhiệt giảm xuống, nhiệt thừa của khói tăng lên tức 
là lượng nhiệt do khói mang ra khỏi lò (q2) tăng lên, hiệu suất lò giảm xuống và tăng 
tiêu hao năng lượng của các loại quạt. Vì vậy, khi vận hành cần phải điều chỉnh hợp lý 
để giữ cho α ở giá trị tối thiểu. 
2. Tính cháy nhiên liệu
Tính cháy nhiên liệu của khí đơn giản hơn so với tính cháy nhiên liệu rắn và lỏng 
do tất cả các thành phần tham gia phản ứng đều ở pha khí. 
Các phương trình phản ứng cháy gồm: 
2CO + O2 = 2CO2 
2H2 + O2 = 2H2O 
CmHn + (m + n/4)O2 = mCO2 +(n/2)H2O 
Dựa vào các phương trình phản ứng có thể tính các thể tích oxy, sản phẩm cháy 
lý thuyết và thực tế khi đốt cháy hoàn toàn 1 m3 khí. 
23 
 


* Tiêu hao oxy lý thuyết
Tổng tất cả oxy của các phản ứng cháy trừ đi lượng oxy có sẵn trong nhiên liệu 
chính là lượng oxy cần cung cấp cho quá trình cháy lí thuyết: 
 = 0,5[CO] + 0,5[H2] + (m + n/4) [CmHn] - [O2], [m3/m3]      

(2.9) 

Trong đó: [CO], [H2], [CmHn] và [O2] là nồng độ các khí có trong nhiên liệu khí, 
đo bằng % thể tích. 
2. Tiêu hao không khí lí thuyết
a. Không khí khô:
 = (100/21).
 = 4,762.
, [m3/m3]                                  
b. Không khí ẩm: 

(2.10) 

Khối lượng hơi nước ứng với 1 kg không khí khô chính là độ chứa hơi d:  
 = (1 + 1,61.d).
 , [m3/m3]                                             
3. Thành phần và thể tích sản phẩm cháy ở điều kiện tiêu chuẩn
,

(2.11) 

Thể tích của từng thành phần của sản phẩm cháy được đưa ra trong bảng 2.3 
Bảng 2.3. Thành phần của sản phẩm cháy khi α ≥ 1

Vi ; [m3/m3]

Thành phần
CO2 
 

[CO] 
[CO2] 
 ∑ [

Nguồn gốc từ
Cháy CO 
Nhiên liệu 
Cháy hydrocacbon 



H2O 

[H2O] 
∑(n/2)[CmHn] 
1,611.d.α.
 

Cháy hydro 
Cháy hydrocacbon 
Không khí 

SO2 

[SO2] 

Nhiên liệu 

N2 

[N2] 
0,79.α.

Nhiên liệu 
Không khí 

O2 

0,21.(α-1).

 
 

Không khí thừa 

 
4. Khối lượng riêng của sản phẩm cháy
=
= ∑ r μ  , [kg/m3]                                                 
,

(2.12) 

Ví dụ 2-1: Gas LPG có thành phần làm việc như sau:
Chất 

C2H6 

C3H8 

C4H10 

C5H12 

Thành phần thể tích [%] 

0,34 

54,68 

43,92 

1,06 

 
- Tính nhiệt trị thấp, 
- Tiêu tốn không khí lí thuyết và thực tế cho 1 m3 nhiên liệu, 
24 
 


- Thành phẩm sản phẩm cháy (khô, ẩm), 
- Lượng sản phẩm cháy sinh ra khi đốt cháy 1 đơn vị nhiên liệu, 
- Khối lượng riêng của sản phẩm cháy, 
Bài giải:
 

- Tính nhiệt trị thấp của LPG
3

Nhiệt trị thấp của gas Qt (kJ/m tc) theo công thức (2.7b) được tính như sau:                  
Qt = 418,6.{155[C2H6] + 218[C3H8] + 283[C4H10] + 349[C5H12]} 

 

Qt = 418,6.{155 . 0,0034 + 218 . 0,5468 + 283 . 0,4392 + 349 . 0,0106} 
Qt = 103696 (kJ/m3) 
Khối lượng riêng của gas (0gas): 

 gas
0 
 0gas 

 C H .%C 2 H 6   C H .%C 3 H 8   C H .%C 4 H 10   C H .%C 5 H 12
2

6

3

8

4

10

5

12

100.22,4

 

30.0,34  44.54,68  58.43,92  72.1,06
 2,2499 (kg / m 3 )  
100.22,4

Nhiệt trị thấp của gas Qt với đơn vị đo (kJ/kg) 
Qt 

Qt



gas
0



103696
 46089(kJ / kg )  
2, 2499

Phản ứng đốt cháy của LPG:
C2H6 + 3,5O2 = 2CO2 + 3H2O 
C3H8 + 5O2 = 3CO2 + 4H2O                                                      
C4H10 + 6,5O2 = 4CO2 + 5H2O 
C5H12 + 8O2 = 5CO2 + 6H2O 
Từ phương trình phản ứng cho thấy, để đốt cháy hoàn toàn 1 m3 LPG với thành 
phần như trên cần lượng O2 là: 
 = 0,0034.3,5 + 0,5468.5 + 0,4392.6,5 + 0,0106.8 = 5,6855 (m3/m3)  
Thể tích không khí khô tương ứng 

 

 là:  

 = 5,6855.(100/21) = 27,07 (m3/m3) 
Lượng không khí ẩm lý thuyết cần thiết cho phản ứng cháy là:         
,

 = 

.(1 + 1,61.d),  (m3/m3) 

Trong đó d là độ chứa hơi, ở điều kiện thông thường lấy d = 23 (g/kg không khí 
khô) = 0,023 (kg/kg). 
,

 = 27,07.(1 + 1,611.0,023) = 28,07 (m3/m3) 

25 
 


Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

Tải bản đầy đủ ngay

×