BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Hệ thống lọc bụi tĩnh điện trong nhà máy nhiệt điện

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN Hệ thống lọc bụi tĩnh điện nhà máy nhiệt điện Giảng viên hướng dẫn: TS.Nguyễn Huy Phương Bộ mơn: Sinh viên thực hiện: Tự động hóa cơng nghiệp – Viện Điện Lê Văn Trường - 20174306 Nguyễn Minh Tú - 20174317 HÀ NỘI, 12/2021 MỤC LỤC CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LỌC BỤI .1 1.1 Hệ thống lọc bụi ? 1.2 Các loại hệ thống lọc bụi 1.2.1 Hệ thống lọc bụi túi vải 1.2.2 Hệ thống lọc bụi tĩnh điện CHƯƠNG HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN .3 2.1 Vị trí hệ thống lọc bụi tĩnh điện nhà máy nhiệt điện 2.2 Cấu tạo hệ thống lọc bụi tĩnh điện 2.2.1 Hệ thống điện cực lắng .3 2.2.2 Hệ thống điện cực phóng ( vầng quang ) 2.2.3 Hệ thống rung gõ điện cực lắng phóng 2.2.4 Hệ thống cách điện lọc bụi tĩnh điện 2.2.5 Hệ thống phân phối khí lọc bụi tĩnh điện 2.2.6 Thiết bị tạo điện cao áp 2.2.7 Hệ thống phễu chứa bụi thiết bị thải bụi 2.3 Vai trò hệ thống lọc bụi tĩnh điện 2.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống 2.5 Q trình tiến trình lọc bụi 2.6 2.5.1 Sự tích điện cho hạt bụi 2.5.2 Sự chuyển động hạt bụi điện trường 2.5.3 Sự lắng bụi bề mặt điện cực lắng 10 2.5.4 Đặc tính Volt-Ampe quầng sáng 10 Các tham số cần giám sát điều khiển 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ ,TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MÔ PHỎNG 12 3.1 Đề xuất phương án thiết kế 12 3.2 Sơ đồ khối .12 3.3 Sơ đồ mạch động lực .13 3.3.1 Bộ điều áp xoay chiều pha 13 3.3.2 Máy biến áp 14 3.3.3 Mạch chỉnh lưu .14 3.3.4 Mạch điều khiển .15 3.4 Tính tốn phần tử 15 3.4.1 Tính chọn Diode .15 3.4.2 Tính tốn máy biến áp 16 CHƯƠNG TỔNG KẾT 17 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 2.1 Vị trí hệ thống lọc bụi Hình 2.2 Hệ thống điện cực lắng Hình 2.3 Hệ thống điện cực phóng Hình 2.4 Hệ thống rung gõ điện cực lắng phóng Hình 2.5 Hệ thống phân phối khí Hình 3.1 Sơ đồ khối toàn hệ thống 12 Hình 3.2 Sơ đồ mạch lực 13 Hình 3.3 Bộ điều áp xoay chiều pha 13 CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG LỌC BỤI 1.1 Hệ thống lọc bụi ? Hệ thống lọc bụi hay gọi hệ thống xử lý bụi Đây hệ thống lắp đặt để hút bụi lọc loại bụi có kích thước nhỏ số vị trí định thơng qua đường ống số thiết bi khác, Bụi xử lý triệt để, tránh phát tán môi trường gây ảnh hưởng đến sức khỏe người Hệ thống lọc bụi đảm bảo không gian bên nhà máy thống mát cho cơng nhân làm việc mà tạo điều kiện giúp bảo quản hàng hóa, máy móc tốt 1.2 Các loại hệ thống lọc bụi Để xử lý bụi phát sinh trình sản xuất, hệ thống lọc bụi đời giúp loại bụi bẩn khỏi nhà máy, tránh gây ô nhiễm môi trường Dướu phương pháp lọc bụi ứng dụng phổ biến 1.2.1 Hệ thống lọc bụi túi vải Hệ thống lọc bụi túi vải hay gọi hệ thống lọc bụi tay áo, hệ thống lọc khô Đây hệ thống hút lọc bụi sử dụng túi lọc vải để loại bỏ hồn tồn hạt bụi có kích thước nhỏ bay lơ lửng khơng khí, tránh để người hít vào gây ảnh hưởng đến sức khỏe khí thải ngồi hạn chế ô nhiễm môi trường Ưu điểm: - Loại bỏ loại hạt bụi thô, mịn siêu mịn - Dễ dàng lắp đặt vận hành - Cho hiệu cao, không gây ảnh hưởng đến quạt hút - Đảm bảo cho khí xuyên qua tối ưu - Độ bền sử dụng cao, tái sử dụng nhiều lần - Chịu nhiệt độ cao, mơi trường ăn mịn Nhược điểm: Khơng thích hợp dùng cho loại bụi dầu nhờn, kết dính bụi dễ cháy nổ Ứng dụng: - Chủ yếu khu chế xuất, nhà máy thuộc ngành: chế biến gỗ, sản xuất xi măng, gạch đá…….Tạo lề cho văn in mặt 1.2.2 Hệ thống lọc bụi tĩnh điện Hệ thống lọc bụi tĩnh điện sử dụng nhằm lọc bỏ hạt bụi có kích thước nhỏ khỏi dịng khơng khí qua buồng lọc theo nguyên lý ion hóa Bụi tách khỏi khơng khí chúng qua vùng điện trường mạnh, bám lại cực lâu dần tạo mảng bụi lớn Sau đó, chung tháo gỡ xuống nhờ rung động mạnh tạo hệ thống búa gõ, rơi xuống vào boong chứa Ưu điểm: - Hiệu suất cao lên tới 98% - Công suất lọc lớn, lọc 100000m3/h - Hoạt động ổn định - Khả chịu nhiệt độ cao lên đến 400 độ C Nhược điểm: - Chi phí vận hành bảo dưỡng phương pháp lọc bụi cao phức tạp Ứng dụng: - Phổ biến ngành nhiệt điện CHƯƠNG HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2.1 Vị trí hệ thống lọc bụi tĩnh điện nhà máy nhiệt điện Hình 2.1 Vị trí hệ thống lọc bụi Với mục đích làm khí thải đưa mơi trường bắt buộc hệ thống lọc bụi tĩnh điện phải thu hầu hết bụi trình đốt nhiên liệu nhà máy Vậy hệ thống lọc bụi tĩnh điện cần phải đặt đường dẫn khí thải hệ thống khói nhà máy 2.2 Cấu tạo hệ thống lọc bụi tĩnh điện 2.2.1 Hệ thống điện cực lắng Kết cấu điện cực lắng ảnh hưởng đến hiệu suất thu lọc bụi tĩnh điện Hệ thống điện cực lắng thường có dạng: dạng dạng ống Dạng sử dụng lọc bụi tĩnh điện đứng lọc bụi tĩnh điện ngang, dạng ống sử dụng lọc bụi tĩnh điện đứng Yêu cầu chung cho điện cực lắng bề mặt hướng điện cực phóng phải phẳng khơng có lồi, nhơ nhọn ảnh hưởng đến điện áp làm việc lọc bụi tĩnh điện Hệ thống dạng sử dụng rộng rãi vì: - Đảm bảo độ cứng vững lớn với chi phí vật liệu nhỏ - Giảm tối đa lượng bụi theo khí lần có phần che thủy khí động lực học - Có thể sử dụng vận tốc dịng khí lớn 1.7 m/s chiều dày cần khoảng 0.8-1.5mm có tính kinh tế Hình 2.2 Hệ thống điện cực lắng 2.2.2 Hệ thống điện cực phóng ( vầng quang ) Các điện cực phóng phép ghép dạng khung tổ hợp chúng tạo thành khối cho trường hợp treo sứ cách điện cao áp Hình 2.3 Hệ thống điện cực phóng 2.2.3 Hệ thống rung gõ điện cực lắng phóng Hình 2.4 Hệ thống rung gõ điện cực lắng phóng a Rung đập điện cực Hệ thống rung thực cách đẩy điện cực treo lệch tâm cấu cam theo hướng nằm ngang thả đột ngột cho điện cực vị trí ban đầu, điện cực va chạm vào rũ bụi bám vào bề mặt b Rung rũ búa gõ Đây biện pháp phổ biến cho hệ thống phóng lắng Cần có khối lượng búa gõ nhỏ va đập làm mài mòn thiết bị c Rung đập xung Cũng tương tự hệ thống búa gõ chuyển động thủy lực hay nam châm điện Hệ thống có thuận tiện điều khiển lực đập khoảng thời gian lần khoảng rộng phức tạp hệ thống xung nên chưa ứng dụng rộng rãi d Rung rũ bụi dạng rung Hệ thống rung sử dụng nam châm điện cấu rung điện – nhằm tạo dao động định hướng không ổn định để rung rũ bụi tích tụ điện cực kết cấu phức tạp tin cậy làm việc lâu dài với dao động gây mỏi phá hủy chi tiết nên thực tế ứng dụng 2.2.4 Hệ thống cách điện lọc bụi tĩnh điện Các cách điện lọc bụi tĩnh điện phải làm việc mơi trường nhiệt ẩm khí với nồng độ bụi cao Vì chúng thường đặt hộp bên ngồi dịng khí với biện pháp nhằm giữ cho chúng không bị bụi bẩn, đặc biệt phải giữ cho nhiệt độ bề mặt phận cách điện phải cao điểm đọng sương Trong lọc bụi tĩnh điện khô thường sử dụng cách điện có sấy khởi động lọc bụi tĩnh điện số trường hợp khác có yêu cầu Trong trường hợp hạt bụi hạt dẫn điện thường phải sử dụng hệ thống thổi khí khơng khí vào hộp cách điện Các cách điện điện cực phóng cấu rung gõ chúng đặc biệt quan trọng với hệ thống lọc bụi tĩnh điện, thường làm sứ thạch anh 2.2.5 Hệ thống phân phối khí lọc bụi tĩnh điện Hệ thống phân phối khí kết cấu thiết bị phân phối dịng khí vào lọc bụi tĩnh điện , mục đích làm cho dịng khí phân phối mặt cắt lọc bụi tĩnh điện để bề mặt thu bụi để chúng làm việc môi trương đồng cản trở không cho dịng khí qua phần khơng tích cực lọc bụi tĩnh điện a Hệ thống lưới phân phối khí Hình 2.5 Hệ thống phân phối khí Hệ thống lưới phân phối khí thường có kết cấu: mặt sàng khoang gỗ với tiết diện sống khoảng 32% đặt cách nhau, cửa phân phối dạng chóp hình lăng trụ có tiết diện sống 50% kết hợp với mặt sàn Đối với dạng thứ cho khả đồng dịng khí tới 80% Đối với dạng chóp hình lăng trụ, tiết diện sống 50% kết hợp với mặt sàng, đảm bảo đồng dịng khí lên tới 96% kết hợp mặt sàng đảm bảo tới 98% b Các chắn dịng khí phễu thu bụi Để đảm bảo hiệu suất cao lọc bụi tĩnh điện cần có giải pháp để ngăn chặn dịng khí qua vùng khơng tích cực trường điện Trong lọc bụi ngang vùng phía điện cực, vùng nằm điện cực lắng dãy vỏ thành lọc bụi tĩnh điện Ngoài ra, rung gõ điện cực bụi tích tụ rơi xuống phễu thu bụi lại tung thành đám mây bụi Đám mây bụi bị làm giảm hiệu suất hệ thống lọc bụi tĩnh điện Bởi hệ thống cần phải bố trí chắn dịng khí phễu thu bụi 2.2.6 Thiết bị tạo điện cao áp Hiệu suất thiết bị lọc bụi phụ thuộc chủ yếu vào điện cao áp điện cực phóng điện tích điện âm điện cực góp nối đất Thơng thường hiệu suất gần tới giá trị tối ưu tức lọc để đạt hiệu suất cao cần phải xác định cho khoảng cách điện cực khoảng 50mm – 70mm hiệu điện đặt vào điện cực khoảng 60kV – 80kV Khi làm việc điện áp cần giữ giới hạn phóng điện đánh thủng Giá trị điện áp phóng điện đánh thủng phụ thuộc vào điều kiện vật lý hóa học khí mật độ bụi 2.2.7 Hệ thống phễu chứa bụi thiết bị thải bụi Hệ thống phễu chứa bụi lọc bụi tĩnh điện phận thu gom b ụi sau b ụi rung gõ rơi xuống từ điện cực Các phễu có độ d ốc h ợp lý đảm b ảo bụi thu xuống đáy phễu Bụi thu gom đáy phễu thải ngồi vít tải thơng qua van uay kín tháo bụi nhằm mục đích ngăn ch ặn dịng khí xâm nhập từ ên ngồi vào Để tránh tượng bết dính ph ễu thu ch ứa b ụi cịn bố trí sấy rung tháo bụi 2.3 Vai trò hệ thống lọc bụi tĩnh điện Trong hệ thống xử lý khí thải thiết bị lọc bụi tĩnh điện truyền thống chủ yếu dựa vào đặc điểm than tro Các ESP thông thường lại có cơng nghệ lạc hậu, nhiệt độ khơng cao khiến việc loại bỏ PM2.5 trở nên hiệu Để khắc phục hạn chế này, nhà máy nhiệt điện phải nâng cấp hệ thống lọc bụi tĩnh điện nhằm tăng hiệu suât loại bỏ Các nhà máy nhiệt điện than thường dùng lọc tĩnh điện lò luyện sơ cấp, thứ cấp Các hạt mang điện qua điện cực di chuyển qua điện trường tĩnh Giải pháp có khả làm khí thải, hiệu suất cao, loại bỏ hạt li ti Khi vận hành cách, ESP đạt hiệu suất thu khảong 99% hạt PM10 95% PM2.5 Hiện lọc bụi tĩnh điện sử dụng phổ biến quy trình cơng nghiệp.ESP với tác dụng kiểm sốt khí thải từ ống khói qua khu vực chứa điện cực tích điện âm Các hạt khí, bụi, khí thải qua điện âm tiếp xúc với kim loại tích điện dương bị hút gắn bề mặt 2.4 Nguyên lý hoạt động hệ thống Nguyên lý: - Khi cấp điện cao áp vào điện cực ion hố, khoảng khơng gian điện cực lọc bụi xuất điện trường mà cường độ thay đổi cách thay đổi điện cấp vào Khi tăng điện đến trị số định, khoảng không gian điện cực xảy tượng phóng điện - Khi dịng khí nhiễm có chứa hạt bụi lơ lửng qua khoảng không gian điện cực lọc bụi hạt tích điện Các hạt bụi lơ lửng tích điện tác động điện trường chuyển động đến điện cực bám vào điện cực đó, cịn khí sau làm qua lọc bụi quạt khói đẩy qua ống khói thải vào khí Bụi lắng tụ điện cực tác dụng hệ thống rung gõ rơi vào phễu hứng bụi hệ thống chuyển hố thải bụi Nhìn chung trình lọc bụi tiến hành theo bước sau: - Bước 1: Tạo hạt phóng điện - Bước : Tích điện cho bụi - Bước : Đổi hướng phân tách bụi - Bước : Lắng bụi - Bước : Thải bụi 2.5 Quá trình tiến trình lọc bụi 2.5.1 Sự tích điện cho hạt bụi Trong điện trường hai điện cực hạt bụi tích điện việc hấp thụ ion lên bề mặt hạt bụi Quá trình tích điện hạt bụi xảy chủ yếu bên vùng quầng sáng Các hạt bụi tích điện thêm mà ion cịn tiêp tục hút bám thêm lên bền mặt hạt bụi Số ion hút bám bề mặt hạt bụi ngày nhiều điện tích hạt bụi ngày tăng lên, có nghĩa cường độ điện trường gây điện tích có hạt bụi tăng lên Cường độ điện trường có hướng ngược với cường độ điện trường điện cực Vì tốc độ chuyển động ion tới hạt bụi giảm đi, nghia giảm tốc độ tích điện co hạt bụi Khi cường độ điện trường điện tích hạt bụi có giá trị cường độ điện trường ngồi tốc độ chuyển động ion tới hạt bụi có nghĩa hạt bụi khơng nhận thêm ion Lúc ta nói hạt bụi đạt điện tích tới hạn Sự tích điện hạt bụi xảy nhanh Đối với hầu hết bụi cơng nghiệp, điều kiện bình thường cần 1s hạt bụi tích lượng điện tích 90% tới hạn Với hạt bụi có kích thước lớn μm điện tích tới hạn tỷ lệ với cường độ điện trường tỷ lệ với bình phương bán kính hạt bụi Trong đó: q th - Điện tích tới hạn hạt bụi n - Số lượng điện tích hạt bụi tích r - Bán kính hạt bụi E - Cường độ điện trường 2.5.2 Sự chuyển động hạt bụi điện trường Trong không gian giưa điện cực lắng điện cực quần sáng, hạt bụi chịu tác động nhiều lực: lực điện trường, trọng lực thân hạt bụi, lực cản mơi chất, lực dịng khí quấn hạt bụi theo chiều dịng khí Do điện cực có điện tử chuyển động nên va chạm vào hạt bụi bám vào hạt bụi, làm hạt bụi trở thành ion âm nên chuyển động phía cực điện lắng Quá trình tiếp diễn làm cho lớp khơng khí khoảng khơng gian điện cực làm Do vậy, trình làm việc lớp bụi điện cực lắng dày lên 2.5.3 Sự lắng bụi bề mặt điện cực lắng Sự lắng bụi bề mặt điện cực lắng phụ thuộc vào kết cấu điện cực lắng chủ yếu bám dính hạt bụi Sự bám dính hạt bụi lại phụ thuộc vào trình trao đổi chất hạt bụi cho cực lắng, mà trình trao đổi điện tích hạt lại phụ thuộc vào điện trở suất chúng 2.5.4 Đặc tính Volt-Ampe quầng sáng Đặc tính Volt- Ampe, tiêu thiết bị lọc bụi tĩnh điện Khi điện áp tăng đến điện áp xuất phóng điện quầng sáng Mức điện áp mà giá trị bắt đầu xuất phóng điện quầng sáng gọi điện áp tới hạn Đặc tính Volt-Ampe quần sáng phụ thuộc đáng kể vào khoảng cách điện cực trái dấu , phụ thuộc vào hình dáng kích thước điện cực quần sáng Đặc tính Volt-Ampe phụ thuộc vào nhiệt độ, độ ẩm, tốc độ thành phần khí Trong thực tế, điện cần xuất tượng quầng sáng thường có giá trị lướn Quầng sáng xuất cường độ điện trường đạt tới giá trị tới hạn  Đối với điện cực lắng dạng ống trụ rỗng điện cực quầng sáng sợi dây dẫn cường độ điện trường tới hạn tính theo cơng thức: Trong đó: R1 – Bán kính điện cực quần sáng Eth - Cường độ điện trường tới hạn  Đối với hệ thống điện cực lắng dạng ống trụ điện cực quầng sáng sợi dây dẫn nhẵn khơng gai điện áp tới hạn để xuất quầng sáng xác định theo công thức:  Đối với điện cực lắng dạng điện cực quầng sáng có dạng dây dẫn điện áp tới hạn tính theo cơng thức: Trong đó: Eth - Cường độ điện trường tới hạn U th - Điện áp tới hạn ( điện áp bắt đầu xuất quầng sáng) R1 - Bán kính điện cực quầng sáng H – Khoảng cách quầng sáng điện cực lắng dạng a - Khoảng cách điện cực quầng sáng dãy Để thu bụi, người ta thường dùng quầng sáng âm, có nghĩa điện cực quầng sáng nối với cực âm quầng sáng âm ion âm có độ linh động so với độ linh động ion dương 10 2.6 Các tham số cần giám sát điều khiển Một hệ thống lọc bụi có hoạt động tốt hay khơng phụ thuộc vào hiệu suất làm việc hệ thống Ta có cơng thức tính hiệu suất làm việc hệ thống lọc bụi tĩnh điện sau: n ESP=1−e −vA Q =1− Cra C vào Trong đó: v tốc độ di chuyển hạt (m/s) A diện tích bề mặt thu gom (m2) Q lưu lượng khói thải (m3/s) C vào nồng độ bụi đầu vào C nồng độ bụi đầu Đối với hạt bụi có đường kính lớn μ tốc độ chuyển động hạt bụi phía cực lắng tỉ lệ với kích thước hạt bụi tỷ lệ với bình phương cường độ điện trường v= 10 −11 E r μ (m/s) Đối với hạt bụi có kích thước nhỏ μ tốc độ chuyển động hạt bụi phía điện cực lắng khơng phụ thuộc vào kích thước hạt bụi mà phụ thuộc vào cường độ điện trường v= 0,17.10−11 E μ (m/s) Với : E cường độ điện trường r bán kính hạt bụi μ độ nhớt động lực khí điều kiện thực tế Qua ta thấy để biết hệ thống có hoạt động tốt hay khơng ta phải dựa vào hiệu suất mà hệ thống đạt Do để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định đạt hiệu cao ta phải giám sát nồng độ bụi đầu vào nồng độ bụi đầu hệ thống Ở công thức ta thấy hiệu suất hệ thống lọc bụi phụ thuộc vào thành phần v, A Q Nếu tăng v, A giảm Q hiệu suất hệ thống tăng theo Nhưng giảm Q có lẽ khơng thể giảm lưu lượng khói thải đồng nghĩa với giảm suất nhà máy điện Vì tăng v A Đối với A diện tích bề mặt thu gom ta coi hệ thống thiết kế theo yêu cầu cố định Vậy muốn tăng hiệu suất ta phải tăng tốc độ chuyển động hạt bụi 11 CHƯƠNG THIẾT KẾ ,TÍNH CHỌN CÁC PHẦN TỬ MẠCH ĐỘNG LỰC VÀ MƠ PHỎNG 3.1 Đề xuất phương án thiết kế Trong trình hoạt động nhà máy lượng bụi thải thời điểm khác Do luồng khí quạt gió thổi vào cực lọc có nồng độ biến thiên Tùy theo cơng suất hoạt nhà máy lượng bụi thải nhiều hay Khi nồng độ bụi khơng khí nhiều lọc phải tăng điện áp cực lọc để thu nhiều bụi ngược lại Do đó, hệ thống lọc bụi tĩnh điện cần phải có khả thay đổi mức điện áp Có hệ thống hoạt động tối ưu Xuất phát từ yêu cầu ta dễ dàng có phương án để thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện - Phương án 1: Điện áp lưới điện đưa vào điều áp xoay chiều pha đưa vào máy biến áp Bên thứ cấp nối với chỉnh lưu không điều khiển dùng Điốt - Phương án 2: Điện áp lưới đưa trực tiếp vào sơ cấp máy biến áp Bên thứ cấp nối với chỉnh lưu điều khiển dùng Tiristo 3.2 Sơ đồ khối Ta có sơ đồ khối toàn hệ thống lọc bụi tĩnh điện sau Hình 3.6 Sơ đồ khối tồn hệ thống Nguyên lý hoạt động:  Khi cung cấp điện áp pha 380 V từ lưới điện cho hệ thống sau qua áp điện áp kích lên đưa vào chỉnh lưu ta điện áp chiều 72kV cực lọc Nhưng trình hoạt động hệ thống lượng bụi qua cực lọc biến thiên, có nghĩa tải thay đổi, đồng 12 thời điện áp lưới thể thay đổi ( cho phép 10%) Điều dẫn đến điện áp chiều cực lọc thay đổi làm cho việc lọc hiệu không ổn định Để ổn định điện áp ta thực khâu phản hồi điện áp mạch điều khiển Điện áp phản hồi mang thông tin thay đổi điện áp tải Sự thay đổi thông qua mạch điều khiển chuyển đổi thành thay đổi góc điều khiển đến Tiristor điều áp xoay chiều làm cho điện áp tải lọc ổn định mức 72kV DC Khâu hồi tiếp dòng hệ thống nối với khâu chống ngắn mạch mạch điều khiển Khi dòng hồi tiếp mức cho phép khâu chống ngắn mạch hoạt động để bảo vệ toàn hệ thống 3.3 Sơ đồ mạch động lực Đề xuất phương án mạch động lực hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nhà máy Hình 3.7 Sơ đồ mạch lực Nguyên lý :  Điện áp lưới U = 380 V đưa vào mạch điều áp xoay chiều pha dùng cặp Tiristor đấu song song ngược Điện áp sau qua mạch điều áp xoay chiều pha có điện áp khơng sin đối xứng, sau đưa vào chỉnh lưu cầu pha để điện áp chiều đưa cao áp lọc 3.3.1 Bộ điều áp xoay chiều pha Hình 3.8 Bộ điều áp xoay chiều pha Nguyên lý: 13  Các Tiristor điều khiển với góc điều khiển α Điện áp đưa vào điện áp hình sin có U = 380 V Sau qua điều áp xoay chiều giảm xuống mức cần thiết để điều chỉnh ổn định điện áp làm việc  Dạng điện áp điều áp phụ thuộc vào tải góc mở Tiristor 3.3.2 Máy biến áp Nguyên lý: Sau qua điều áp điện áp đưa vào biến áp bình thường khơng sin, theo phân tích điện áp có dạng đối xứng, tách thành thành phần điều hòa bậc bậc cao, khơng có thành phần chiều Do vậy, thành phần xoay chiều điện áp sơ cấp máy biến – điện áp hiệu dụng sơ cấp khuếch đại qua máy biến áp : U 2=m U Với m tỉ số biến đổi máy biến áp Do đó, sau máy biến áp điện áp khuếch đại tới điện áp thích hợp để qua mạch chỉnh lưu đạt điện áp làm việc mong muốn cho thiết bị 3.3.3 Mạch chỉnh lưu Sau điện áp khuếch đại lên nhiều lần điện áp đưa qua mạch chỉnh lưu để đạt điện áp chiều Tuy nhiên dạng điện áp sau chỉnh lưu không phẳng q trình làm việc nhờ có khâu phản hồi điện áp đưa mạch điều khiển để ổn định điện đáp Môi điện áp tăng lê mạch điều khiển lại điều chỉnh làm cho điện áp giảm xuống ngược lại Chính mà điện áp làm việc thiết bị ổn định 14 Mạch chỉnh lưu gồm van Đ1−Đ đấu thành nhóm: Đ Đ nhóm catot chung, Đ2 Đ nhóm anot chung Nguồn xoay chiều đưa vào mạch van lấy trực tiếp từ lưới thông qua biến áp Trong nửa chu kỳ đầu: 0÷ π , điện áp u2 > ta thấy với nhóm catot chung Đ1 Đ Đ1 dẫn Cịn nhóm anot chung Đ Đ Đ dẫn Do nửa chu kỳ đầu Đ1 Đ dẫn, nửa chu kỳ sau Đ3 Đ4 dẫn 3.3.4 Mạch điều khiển Nhiệm vụ mạch điều khiển để phát xung mở Tiristor thời điểm mà ta mong muốn Đồng thời mạch điều khiển hệ thống lọc bụi tĩnh điện ngồi nhiệm vụ cịn nhận thơng tin thay đổi điện áp 3.4 Tính tốn phần tử Với thông số yêu cầu thiết kế : - Điện áp tải là: U d =72 kV DC - Dòng làm việc I lv=1.6 A 3.4.1 - Tính chọn Diode Điện áp ngược đặt lên van: U lv =k nv U 2=k nv Ud ku Trong : U d −điện áp tải(kV ) U lv −điện áp ngược van( kV ) U 2−điệnáp nguồn xoay chiều (kV ) k nv−hệ số điệnáp ngược k u−hệ số điện áp tải Với sơ đồ chỉnh lưu cầu pha nên ta có k nv=1.41, k u =0.9 - Điện áp làm việc dịng trung bình qua van tính là: U lv =113,14 kV , I tb= - I lv =0.8 A Điện áp ngược max van chịu : 15 U lv =k u U lv =226.3 kV 3.4.2 - Tính tốn máy biến áp Điện áp sơ cấp máy biến áp: U 1=380 V Điện áp pha thứ cấp: + Chọn ∆ U ba=6 % U d , α =10 ° góc dự trữ có suy giảm điện áp + Từ phương trình cân điện áp có tải ta có: U do= + Điện áp thứ cấp: U d +U ba ( 1+0.06 ) U d = =77.5(kV ) cos α cos α U =86.11( kV ) ku −¿ Dòng hiệu dụng thứ cấp máy biến áp: I 2=1.11 I d =1.776 A U 2= - Dịng hiệu dụng phía sơ cấp máy biến áp: I 1=k ba I 2=I - U2 =402.45 A U1 Công suất máy biến áp: + Công suất tối đa tải: Pdmax =U I d =124(kW ) + Công suất biến áp nguồn cấp: Sba=K s Pdmax =152.52(kVA ) 16 CHƯƠNG TỔNG KẾT Sau thời gian tìm hiểu tập lớn, chúng em phần hiểu hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nhà máy nhiệt điện Trong thời gian chung em tìm hiểu số nội dung vị trí, cấu tạo,vai trị… hệ thống điều khiển Biết cần phải làm để có hệ thống lọc bụi đạt hiệu cao tốt Tuy nhiên thời gian kiến thức thân cịn có hạn nên cịn số phần mà chúng em chưa hoàn thiện 17