Thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nhà máy nhiệt điện mông dương

Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin cũng như trong đời sống xã hội.Công nghiệp ngày càng phát triển, lượng bụi thải ra ngày càng nhiều thì vấn đề bảo vệ sức khoẻ con người và bảo vệ môi trường càng được đặc biệt quan tâm. Lọc bụi trong công nghiệp là một trong những vấn đề cần thiết và bắt buộc nhằm bảo vệ trong sạch môi trường cho người lao động, bảo vệ môi trường xung quanh và thu hồi sản phẩm có ích.Thiết bị lọc bụi tĩnh điện là thiết bị thu bụi tiên tiến nhất hiện nay và được sử dụng ngày một nhiều trong các ngành công nghiệp như: Năng lượng nhiệt, luyện kim đen, luyện kim màu, công nghiệp hoá chất, công nghiệp vật liệu xây dựng gốm sứ, chế biến lương thực, thức ăn chăn nuôi ......Sau hơn hai học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sao đỏ, em được giao đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương”. Qua thời gian tìm tòi với nỗ lực bản thân cùng với sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hưóng dẫn Lê Thị Mai cùng với các thầy cô giáo trong khoa Điện – Trường Đại học Sao đỏ, bản đồ án của em đã được hoàn thành. Do trình độ và thời gian có hạn nên bản đồ án của em không tránh khỏi các sai sót, rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo.Em xin chân thành cảm ơn.

LỜI NÓI ĐẦU Cùng với sự tiến bộ của khoa học và công nghệ, các thiết bị điện tử đang và sẽ tiếp tục được ứng dụng càng rộng rãi và mang lại hiệu quả cao trong hầu hết các lĩnh vực khoa học kỹ thuật, công nghệ thông tin cũng như trong đời sống xã hội. Công nghiệp ngày càng phát triển, lượng bụi thải ra ngày càng nhiều thì vấn đề bảo vệ sức khoẻ con người và bảo vệ môi trường càng được đặc biệt quan tâm. Lọc bụi trong công nghiệp là một trong những vấn đề cần thiết và bắt buộc nhằm bảo vệ trong sạch môi trường cho người lao động, bảo vệ môi trường xung quanh và thu hồi sản phẩm có ích. Thiết bị lọc bụi tĩnh điện là thiết bị thu bụi tiên tiến nhất hiện nay và được sử dụng ngày một nhiều trong các ngành công nghiệp như: Năng lượng nhiệt, luyện kim đen, luyện kim màu, công nghiệp hoá chất, công nghiệp vật liệu xây dựng gốm sứ, chế biến lương thực, thức ăn chăn nuôi Sau hơn hai học tập và rèn luyện tại trường Đại học Sao đỏ, em được giao đề tài tốt nghiệp “Thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương”. Qua thời gian tìm tòi với nỗ lực bản thân cùng với sự giúp đỡ tận tình của cô giáo hưóng dẫn Lê Thị Mai cùng với các thầy cô giáo trong khoa Điện – Trường Đại học Sao đỏ, bản đồ án của em đã được hoàn thành. Do trình độ và thời gian có hạn nên bản đồ án của em không tránh khỏi các sai sót, rất mong được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo. Em xin chân thành cảm ơn. 1 2 CHƯƠNG 1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN MÔNG DƯƠNG 1.1. Quá trình hình thành và phát triển công ty 1.1.1. Vị trí địa lý: Tên công ty : Công ty Cổ phần Nhiệt điện Mông Dương Cẩm Phả -Quảng Ninh Địa chỉ : Phường Mông Dương- Thị xã Cẩm Phả- Tỉnh Quảng Ninh Điện thoại : 033.3731030 Fax : 033.3730956. Nhà máy nhiệt điện Mông Dương Cẩm Phả do Tập đoàn điện lực Việt Nam làm chủ đầu tư( EVN). Nhà máy nhiệt điện Mông Dương nằm trên địa bàn Phường Mông Dương thị xã Cẩm Phả tỉnh Quảng Ninh có diện tích xây dựng vào khoảng 27 ha nằm cạnh đường quốc lộ 18A, phía Tây giáp với kho G9 Công Ty Cảng, phía Đông giáp với Công ty Than Mông Dương, phía Nam là vịnh Bái Tử Long. Nhà máy được đánh giá là đắc địa vì gần đường giao thông tiện lợi cho việc thi công xây dựng và vận chuyển nguyên nhiên liệu sản xuất sau này, và ở khu trung tâm gần với các mỏ khai thác than và Công ty sàng tuyển lớn của ngành than (Công ty Than Mông Dương ) là nguồn cung nguyên liệu vận hành cho nhà máy khi đưa vào hoạt động. 1.1.2. Lịch sử hình thành và phát triển Công ty: 3 Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương Cẩm Phả (do Tập đoàn điện lực Việt Nam ) gồm 2 nhà máy: Mông Dương 1 và Mông Dương 2, tổng công suất 1200 MW, sản lượng điện trung bình hằng năm 3,7 tỉ KWh là công ty con của Tổng Công ty điện lực - EVN (nay là Tổng công ty điện lực Mông Dương ‘EVN”) do Tập đoàn chi phối thông qua tỷ lệ nắm giữ cổ phần chi phối tại Công ty thông qua thương hiệu của Tổng công ty và thông qua nguồn cung cấp than của tổng công ty là nguyên liệu đầu vào để sản xuất kinh doanh. Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 1 được khởi công xây dựng ngày 22 tháng 10 năm 2011, đến tháng 03 năm 2015, nhà máy đã chính thức chạy thử phát điện hoà vào mạng lưới quốc gia.Từ ngày 2/1/2014 đến ngày 2/4/2014 Nhà máy chạy tin cậy. Sau một tháng chạy tin cậy liên tục, không giảm tải, đã đạt công suất thiết kế 300 MW, tổng sản lượng đạt 170 triệu kWh. Sau khi chạy tin cậy, nhà thầu dừng lò căn chỉnh, khắc phục một số rò rỉ khuyết tật một tuần. Đến nay vẫn đang chạy thử đã đạt 223 triệu kWh. Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 2 được khởi công xây dựng vào ngày 16 tháng 9 năm 2011. Công suất của Nhiệt điện Mông Dương 2 cũng tương tự Mông Dương 1 có công suất 1200MW. Tổng công suất của nhà máy là 2400 MW, sản lượng điện năng hàng năm khoảng 6,68 tỷ kWh. Nhà máy có 2 tổ máy với 4 lò hơi có công suất 150 MW/lò theo công nghệ lò tầng sôi tuần hoàn (CFB) đốt than và sử dụng nước biển làm nước làm mát. Nhà máy sử dụng phương pháp đốt đá vôi cùng với than để khử khí lưu huỳnh và sử dụng hệ thống lọc bụi tĩnh điện để kiểm soát khí thải theo yêu cầu về quản lý môi trường. Hệ thống kênh dẫn nước tuần hoàn của Nhà máy là hệ thống kênh hở, 4 có chiều dài trên 300 mét ra bên ngoài Vịnh Bái Tử Long để lấy nước làm mát cho các tổ máy và xả trở lại Vịnh sau khi đã được đưa qua xử lý. 1.2. Chức năng nhiệm vụ và ngành nghề kinh doanh: Nền kinh tế thị trường phát triển mạnh, khuynh hướng đa dạng hoá ngành nghề kinh doanh của các Tập đoàn kinh tế lớn trong nước được mở rộng cùng với sự thiếu hụt nguồn cung năng lượng điện dùng cho sinh hoạt và cho hoạt động sản xuất kinh doanh là tiền đề quan trọng cho sự ra đời của Công ty Cổ phần Nhiệt điện Mông Dương. Trước tình hình đó, Tập đoàn than đã cùng một số Tập đoàn kinh tế lớn khác trong nước góp vốn thành lập Công ty Cổ phần Nhiệt điện Mông Dương để xây dựng Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 600MW chia thành 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn 1200MW. Ngành nghề kinh doanh : - Đầu tư xây dựng, quản lý vận hành nhà máy Nhiệt điện Cẩm Phả và bán điện cho hệ thống điện Quốc gia - Kinh doanh các ngành nghề khác phù hợp với quy định của pháp luật. Mục tiêu hoạt động: là tối đa hoá các khoản lợi nhuận hợp lý cho Công ty, tăng lợi tức cho cổ đông, đóng góp cho Ngân sách Nhà nước, đảm bảo quyền lợi cho người lao động và không ngừng phát triển Công ty ngày càng lớn mạnh. 1.3. Sơ đồ tổ chức quản lý của Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương 5 6 ĐẠI HỘI ĐỒNG CỔ ĐÔNG HỘI ĐỒNG QUẢN TRỊ TỔNG GIÁM ĐỐC BAN KIỂM SOÁT PH ÂN XƯỞ NG LÒ MÁY PH ÒNG AN TOÀ N – MÔI TRƯ ỜNG PH ÂN XƯỞ NG ĐIỆN - TỰ ĐỘN G PH ÂN XƯỞ NG HOÁ PH ÂN XƯỞ NG NHIÊ N LIỆU VẬN TẢI PH Â N X Ư Ở N G PH Ụ C V Ụ PH ÒNG HÀN H CHÍ NH - QUẢ N TRỊ PH ÒNG KỸ THU ẬT PH ÒNG KẾ HOẠ CH PH ÒNG VẬT TƯ PH ÒNG TỔ CHỨ C- ĐT- LAO ĐỘN G PH ÒNG KẾ TOÁ N TR UNG TÂM ĐIỀU KHI ỂN SẢN XUẤ T PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC SẢN XUẤT PHÓ TỔNG GIÁM ĐỐC KỸ THUẬT KẾ TOÁN TRƯỞNG PH ÂN XƯỞ NG SỬA CHỮ A CHƯƠNG 2. TỔNG QUAN CHUNG VỀ HỆ THỐNG LỌC BỤI TĨNH ĐIỆN Trong thực tế đã dùng các thiết bị lọc bụi khác nhau dựa trên các phương pháp khác nhau. Sau đây xin giới thiệu một số thiết bị lọc bụi và nguyên tắc vận hành của chúng. Lọc bụi theo phương pháp trọng lực: Các hạt bụi đều có khối lượng, dưới tác dụng của trọng lực các hạt có xu hướng chuyển động từ trên xuống dưới ( đáy của thiết bị ). Tuy nhiên, đối với các hạt nhỏ, ngoài tác dụng của trọng lực còn có lực chuyển động của dòng khí và lực ma sát môi trường. Như đã biết trở lực phụ thuộc vào nhiều nhân tố trong đó có kích thước hạt bụi, do đó sẽ ảnh hưởng tới tốc độ lắng của hạt bụi. Vì vậy lọc bụi theo phương pháp lọc bụi chỉ áp dụng với những hạt có kích thước lớn. Lọc bụi theo phương pháp ly tâm - xiclôn - tấm chớp - lọc bụi theo quán tính: Khi dòng chuyển động đổi hướng hoặc chuyển động theo đường cong, ngoài trọng lực tác dụng lên hạt còn có lực quán tính, lực này lớn hơn nhiều lần so với trọng lực. Dưới ảnh hưởng của lực quán tính, hạt có xu hướng chuyển động thẳng, nghĩa là các hạt có khả năng tách ra khỏi dòng khí. Hiện tượng này được sử dụng trong các thiết bị lọc: xiclôn - tấm chớp… Các thiết bị này chỉ có khả năng tách các hạt có kích thước > 10 µm, nên khi dùng để lắng các hạt nhỏ sẽ không có hiệu quả. 7 Lọc bụi theo phương pháp Èm. Khi các hạt bụi tiếp xúc với bề mặt dịch thể các hạt bụi sẽ bám trên bề mặt đó, dựa trên nguyên tắc đó có thể tách các hạt bụi ra khỏi dòng khí. Thực nghiệm cho thấy theo phương pháp này chỉ thu hồi các hạt bụi có kích thước > 3÷5 µm. Các hạt bụi nhỏ nếu lọc bụi theo phương pháp Èm sẽ kém hiệu quả. Lọc bụi điện: Khí chứa bụi được dẫn qua điện trường có điện thế cao. Dưới tác dụng của điện trường khí bị ion hoá. Các ion tạo thành bám trên các hạt bụi và tích điện cho chúng. Các hạt sau khi tích điện được qua một điện trường, chúng sẽ bị hút về các cực trái dấu. Phương pháp này dùng để thu hồi các hạt bụi nhỏ có kích thước bất kỳ. Ta có thể thấy được ưu điểm vượt trội của thiết bị lọc bụi tĩnh điện so với các thiết bị lọc bụi khác. Nó có thể lọc bụi với các hạt có kích thước bất kỳ. 2.1. Phân tích nguyên lý làm việc và yêu cầu công nghệ lọc bụi tĩnh điện. Khí thải cần lọc bụi được thổi qua một hệ thống hai điện cực. Điện cực nối đất gọi là điện cực lắng vì bụi được lắng chủ yếu ở trên điện cực này. Điện cực thứ hai được gọi là điện cực quầng sáng. Điện cực này được cung cấp dòng điện một chiều có điện thế cao, do điện thế cao nên cường độ điện trường xung quanh có giá trị lớn và gây ra sự va đập ion mãnh liệt. Biểu hiện bên ngoài của sự ion hóa khí mãnh liệt là nhìn thấy một quầng sáng bao phủ xung quanh điện cực này. 8 Sự phóng điện quầng sáng xảy ra sát bề mặt điện cực quầng sáng. Sự phóng điện quầng sáng không lan rộng giữa hai điện cực mà yếu đi và tắt dần theo phương tới điện cực lắng. Vì đi từ điện cực quầng sáng tới điện cực lắng thì cường độ điện trường yếu dần đi (điện trường giữa hai điện cực là điện trường không đều). Các ion khí được tạo ra chủ yếu trong vùng quầng sáng. Dưới tác dụng của lực điện trường các ion sẽ chuyển động về phía các điện cực trái dấu với chúng. Các ion dương chuyển dịch về phía điện cực âm (điện cực quầng sáng). Các ion âm chuyển dịch về phía điện cực dương ( điện cực lắng). Sự chuyển dịch dòng các 9 Hình 2. 1. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống lọc bụi tĩnh điện. ion về phía các điện cực trái dấu tạo ra dòng điện. Dòng điện này được gọi là dòng điện quầng sáng. Khi thổi khí thải cố chứa bụi bẩn qua không gian giữa hai điện cực thì các ion sẽ bám dính trên bề mặt của các hạt bụi và các hạt bụi trở lên mang điện tích. Khi đến các điện cực các hạt bụi bị hút và lắng lại trên bề mặt các điện cực. Lượng bụi được lắng chủ yếu trên bề mặt các điện cực lắng. Trên bề mặt điện cực quầng sáng cũng có bụi lắng lại nhưng lượng bụi này nhỏ không đáng kể so với lượng bụi lắng lại ở điện cực lắng. Theo mức độ tích tụ bụi trên bề mặt điện cực người ta định kỳ rung lắc điện cực hoặc xối nước rửa điện cực và thu lấy bụi. 2.1.1 Sự tích điện cho các hạt bụi. Trong điện trường giữa hai điện cực, các hạt bụi được tích điện là do việc hấp thụ các ion lên bề mặt hạt bụi. Quá trình tích điện của hạt bụi xảy ra chủ yếu ở bên ngoài vùng quầng sáng. Các hạt bụi vẫn có thể tích điện thêm khi mà các ion vẫn còn có thể tiếp tục hút bám thêm lên trên bề mặt hạt bụi. Số ion hút bám trên bề mặt hạt bụi càng nhiều thì điện tích của hạt bụi càng tăng lên, có nghĩa là cường độ điện trường gây ra do điện tích có được của hạt bụi cũng tăng lên. Cường độ điện trường này có hướng ngược với cường độ điện trường giữa hai điện cực. Vì vậy tốc độ chuyển động của các ion tiếp theo tới hạt bụi sẽ giảm đi, nghĩa là giảm tốc độ tích điện cho các hạt bụi. Khi cường độ điện trường của điện tích hạt bụi có giá trị bằng cường độ điện trường ngoài thì tốc độ chuyển động của các ion tới hạt bụi sẽ bằng không có nghĩa là hạt bụi không nhận thêm các ion nữa. Lúc này ta nói hạt bụi đó đạt được điện tích tới hạn. Sự tích điện của hạt bụi xảy ra rất nhanh. 10 [...]... tự động này hoạt động theo một yêu cầu công nghệ chung của bộ lọc bụi và nguyên lý điều khiển của chúng là giống nhau tức là dùng vi điều khiển để điều khiển các quá trình hoạt động của các hệ thống Là một trong những hệ thống tự động của bộ lọc bụi nhà máy điện để nâng cao hiệu suất của bộ lọc bụi tĩnh điện, thiết kế lắp đặt ở bộ lọc bụi tĩnh điện một hệ thống tự động rung phễu xả tro gồm 6 bộ xả tro... cầu sau: 1 Điện áp trên cao áp lọc bụi rất cao Với điện áp cao áp này ta sẽ rất khó chọn van, giá thành của hệ thống sẽ cao 2 Trong quá trình lọc do lượng khí giữa 2 bản cực khi ion hóa tạo thành dòng điện nên hệ thống rất hay bị ngắn mạch Vì vậy ta phải thiết kế 1 hệ thống ngắn mạch tự động đóng mạch vào điện áp làm việc sau khi thiết kế 1 hệ thống chống ngắn mạch và tự động đóng mạch vào điện áp làm... của hạt bụi E - Cường độ điện trường Thực chất của quá trình lọc bụi điện là sự nạp điện cho các hạt bụi chứa trong khí.Các hạt này sẽ tách ra khỏi dòng khí dưới tác dụng của điện trường Quá trình này xảy ra trong trường điện gồm có các điện cực phóng và điện cực thu Để tích điện cho các hạt bụi thì dòng ion được tạo nên bởi quầng sáng trong điện trường không đều gồm hai hệ thống điện cực: điện cực... điện cho các cuộn hút của công tắc tơ cho phép các động cơ gõ rung và xả dẫn hoạt động Khi các kênh ra điều khiển các động cơ gõ rung và xả tro không có tín hiệu điều khiển thì các cuộn hút của công tắc tơ 31 CHƯƠNG 4 THIẾT KẾ MẠCH LỰC VÀ MẠCH ĐIỀU KHIỂN CHO HỆ THỐNG Như đã phân tích về công nghệ lọc bụi tĩnh điện trong chương 2, thì điện áp vào hệ thống lọc bụi là điện áp xoay chiều ba pha 660V, điện. .. hạt bụi Sự bám dính của các hạt bụi lại phụ thuộc vào quá trình trao đổi điện tích của các hạt bụi cho cực lắng, mà quá trình trao đổi điện tích của hạt bụi lại phụ thuộc vào điện trở suất của chúng Cực dương của thiết bị lọc bụi thường được nối đất Các hạt bụi sau khi dịch chuyển về các điện cực sẽ lắng lại trên bề mặt điện cực Theo mức độ tích tụ bụi trên bề mặt điện cực, người ta định kỳ rung lắc điện. .. mặt cực hút bụi Khi bề dày của lớp bụi đủ lớn thì dưới tác dụng của trọng lực chúng bị bong ra và rơi xuống phễu chứa bụi Nhóm này dùng thiết bị lọc bụi đạt hiệu quả rất cao 4 Nhóm 3: có > 2.10 Ω cm ( có độ dẫn điện thấp ) để lọc bụi có điện trở cao gây trở ngại lớn cho quá trình làm việc của thiết bị lọc bụi bằng điện Lớp bụi đọng trên bề mặt cực hút bụi tạo thành lớp cách điện Các điện tích liên... bản này ta sẽ thiết kế 1 mạch điệu khiển cho 2 bản cực đáp ứng yêu cầu đặt ra 15 2.1.4 Yêu cầu của nguồn điện tạo nên điện trường cao áp cấp cho buồng lọc bụi Do mỗi điện áp lọc khác nhau nên ta ứng dụng trong các nhà máy với các loại bụi khác nhau Để ứng dụng cụ thể cho mỗi mức điện áp lọc khác nhau thì ta cần phân tích xem hạt bụi có tính chất như thế nào (kích thước, khả năng dẫn điện, bán kính... trao cho hạt Vì vậy khi các hạt chứa bụi điện tích nằm ở khoảng không gian giữa hai điện cực thì nó sẽ chuyển động từ điện cực phóng tới điện cực thu Nếu ở vùng quầng sáng có các ion dương thì một số hạt bụi sẽ tích điện dương và bị hút tới cực thu Nếu ở vùng quầng sáng có các ion dương thì một số hạt bụi sẽ tích điện dương và bị hút tới điện cực phóng Lực tác dụng tương hỗ giữa điện trường v điện. .. áp làm việc sau khi kết thúc phóng điện Điện áp của thiết bị lọc bụi phải được tăng dần ổn định để đảm bảo cho lượng bụi được ổn định và để tránh sự phóng điện không kiểm soát được giữa các bản cực 2.2 Cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống lọc bụi tĩnh điện Phụ thuộc vào các điều kiện bảo quản, thành phần, nhiệt độ, áp suất, độ ẩm không khí, các tính chất vật lý, hóa học của bụi, yêu cầu và mức độ... chiều dài trường tĩnh điện Vận tốc của dòng khí trong lọc bụi tĩnh điện do tiết diện của lọc bụi tĩnh điện quyết định Tiết diện càng lớn vận tốc càng nhỏ và ngược lại Vận tốc dòng khí trong thực tế là yếu tố quyết định hiệu suất của lọc bụi tĩnh điện vì nếu vận tốc lớn hơn mức cần thiết dù có thể được bù lại bằng các tăng chiều dài trường nhưng cũng không thể không chế được hiện tượng “ Bụi lần thứ hai”- . luyện tại trường Đại học Sao đỏ, em được giao đề tài tốt nghiệp Thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho Nhà máy Nhiệt điện Mông Dương . Qua thời gian tìm tòi với nỗ lực bản thân cùng với sự giúp. của thiết bị lọc bụi tĩnh điện so với các thiết bị lọc bụi khác. Nó có thể lọc bụi với các hạt có kích thước bất kỳ. 2.1. Phân tích nguyên lý làm việc và yêu cầu công nghệ lọc bụi tĩnh điện. Khí. phần Nhiệt điện Mông Dương để xây dựng Nhà máy nhiệt điện Mông Dương 600MW chia thành 2 giai đoạn, mỗi giai đoạn 1200MW. Ngành nghề kinh doanh : - Đầu tư xây dựng, quản lý vận hành nhà máy Nhiệt