Sơ đồ dây chuyền sản xuất xi măng theo phương pháp khô và thiết bị lọc bụi tĩnh điện ở Việt Nam

Bảo vệ môi tr−ờng

Riêng nhà máy xi măng Sao mai đã sử dụng 2 máy nghiền đứng con lăn LM 46, công suất 100 tấn/h để nghiền hỗn hợp clanhke và thạch cao ở nhà máy tại Hòn chông, sau đó vận chuyển về trạm Cát lái trộn với phụ gia đã.

Hệ thống điều khiển tự động sản xuất

- Mức 3 là các hệ thống đặc biệt nh− hệ thống giám sát thành phần phối liệu, hệ thống quột nhiệt độ vừ lũ, hệ thống tối −u hoỏ, hệ thống thiết kế, hệ thống thụng tin quản lý và hệ thống truyền hình công nghiệp. Trong đó các thiết bị sản xuất chính từ đập đá vôi tới xuất xi măng và hệ thống điện, tự động hoá đều đ−ợc cung cấp từ các nhà chế tạo thiết bị xi măng nỗi tiếng thế giới nh− FLSmidth, Fuller, Polysius, Pfeifer, Bedeschi, Loesche, ABB, Haver- Boecker v.v.

Tình hình nội địa hóa của từng nhóm thiết bị sản xuất

Mô tả các phần của thiết bị sản xuất đã đ−ợc nội địa hoá và đang nhập ngoại.

Mô tả các phần của thiết bị sản xuất đã đ−ợc nội địa hoá và đang nhập ngoại Mô tả các phần của thiết bị đã đ−ợc nội địa hoá và đang nhập ngoại đ−ợc giới

Về công nghệ sản xuất, trong bản Quy hoạch cũng chỉ rõ cần phải kết hợp và nhanh chóng tiếp thu công nghệ tiên tiến, thiết bị hiện đại của thế giới với thiết bị chế tạo trong nước để sớm có được nền công nghệ, thiết bị tiên tiến và hiện đại, tự động hoá ở mức cao, bảo đảm cho sản phẩm xi măng và bảo vệ môi trường đạt tiêu chuẩn quốc tế. Tuy nhiên vì hầu hết sản phẩm của đề tài là những thiết bị có giá trị lớn, phức tạp và là những thiết bị chủ chốt trong các công đoạn công nghệ của nhà máy cho nên việc chuyển tứ nghiên cứu thiết kế sang chế tạo cần có nghiên cứu thực nghiệm thiết bị cũng nh− các cơ cấu, hỗ trợ trong việc đ−a áp dụngvào thực tế.

Những tính chất cơ bản của bụi .1 Khối l−ợng riêng

Lọc bụi tĩnh điện khử tốt nhất, vì lắng vào điện cực, các hạt không bị mất tĩnh điện ngay nên có đủ thời gian tạo thành lớp. Khi cường độ điện trường tăng lên đến giá trị tới hạn nào đó sẽ xảy ra phóng điện qua lớp bụi xốp để tạo thành rãnh nhỏ chứa đầy các ion d−ơng.

Đặc tính điện của một số khoáng chất

Khi lắng vào các điện cực, các hạt bụi bị mất điện tích ngay nên có thể bị cuốn đi lần nữa theo khí. Tiếp theo sẽ là hiện t−ợng phóng điện vầng quang ng−ợc làm giảm hiệu suất của lọc bụi tĩnh điện.

Lựa chọn các bộ phận của lọc bụi tĩnh điện

Bỳa gừ vào cỏc điện cực cú thể khụng đồng thời mà chia ra làm cỏc khoảng thời gian bằng nhau nên có thể giảm đ−ợc tối thiểu hiện t−ợng bụi bay theo lÇn 2. Bỳa gừ cú thể đặt ở nhiều mức khỏc nhau theo chiều cao của điện cực Chế độ truyền động cho cỏc bỳa gừ của 1 trường chỉ cần dựng 01 động cơ.

Hiệu suất tối thiểu cần có của Lọc bụi tĩnh điện

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 đ−ợc bù lại bằng cách tăng chiều dài tr−ờng nh−ng cũng không thể. Lọc bụi tĩnh điện hiện đại, để đáp ứng tiêu chuẩn môi trường về khí thải đều có hiệu suất trên 99% nên thường có vận tốc dòng khí nhỏ hơn 0.6 m/gi©y.

Công suất tiêu hao

Trên cơ sở những tính toán về thông số kỹ thuật cần có của một thiết bị lọc bụi tĩnh. Thiết kế 3 tr−ờng cơ, khung vỏ, Hệ thống dẫn bụi vào, ra và hệ thống sấy.

Giới thiệu chung

Bụi than cốc có điện trở nhỏ, khoảng 103 Ωcm, và có số l−ợng tuỳ thuộc vào khói bụi, nh−ng với một l−ợng nhất định nó làm cho quá trình thu hồi bụi tốt hơn, nh−ng nếu nhiều sẽ làm giảm lực bám vào cực lắng, bụi sẽ tách ra và bay theo khí, vì bụi than cốc phóng điện nhanh. Trên quan điểm l−ợng bụi trong khí bẩn sẽ giảm dần do bị thu hồi cũng nh−, thí dụ không đồng đều về nhiệt độ, nên các hệ thống lọc bụi tĩnh điện thường được phân chia thành các tr−ờng thu bụi nối tiếp hoặc song song với nhau.

Thiết kế bộ điều khiển điện tr−ờng

Nếu không có phản ứng nhanh giảm điện áp giữa hai bản cực, tức là ngắt hiện t−ợng phóng điện, sẽ làm hỏng điện cực, đồng thời nếu ngắt nguồn cung cấp sau đó phục hồi lại sẽ làm giảm hiệu suất thu hồi bụi, hoặc trong lúc có hiện t−ợng phóng điện hệ thống rung gõ làm việc, bụi bám vào bản cực rơi xuống sẽ làm giảm điện tr−ờng và hết hiện t−ợng phóng điện. Bộ điều khiển điện tr−ờng có chức năng giới hạn dòng làm việc, khi bị ngắn mạch tải sẽ đ−a tín hiệu phản hồi dòng về và giảm điện áp nguồn đến mức thấp nhất, thông thường bằng Uk ngắn mạch, khi không còn ngắn mạch hệ thống lại từ từ tăng lên đến giá trị đặt.

Kết quả chế tạo thử nghiệm bộ nguồn cao áp Bộ nguồn cao áp chế tạo thử có các thông số cơ bản sau

Tần số rung gừ chỉnh định sao cho bụi không bám quá dầy làm cản trở khả năng bám của các hạt bụi tiếp theo, nh−ng đồng thời l−ợng bụi bám vào điện cực cũng phải có trọng l−ợng nhất định để nó rơi xuống máng thu. Với hệ thống LBTĐ đang dựng hiện nay thiết bị rung gừ cho cỏc điện cực th−ờng là cơ khí, có kết cấu bánh răng hộp số, cam và búa gõ, cũng có thể dùng nam châm điện hoặc cơ cấu gạt.

Phân tích lựa chọn, lập quy trình công nghệ chế tạo

Đây là bộ phận kết cấu liên kết chủ yếu bằng hàn tại chỗ để gắn kết các thanh thép hình đảm bảo độ cứng vững để đỡ tải toàn bộ khối l−ợng các cụm, thiết bị chứa bên trong, bên ngoài với vách tạo buồng kín khí cho các tr−ờng cơ và phần bảo ôn. Hiệu suất làm việc của điện cực lắng đ−ợc xác định bởi tính lắng giữ bụi và hiệu quả làm sạch ( sự tách bụi dễ dàng khi đ−ợc rung gâ. Có nhiều phương pháp công nghệ được sử dụng để chế tạo điện cực lắng. + Công nghệ cán nguội: Đây là công nghệ kinh điển nhất. Tấm phôi bằng thép. đ−ợc cán cán các gân , rãnh dọc nhằm mục đích liên kết, tạo các “hốc” chứa và giữ. các hạt bụi sau khi đã nhường điện khỏi bị cuốn đi theo luồng khí luôn di chuyển qua bề mặt tấm điện cực do quạt hút tạo nên. Đồng thời nó cùng phải đẩm bảo tính truyền rung động của tấm điện cực khi đ−ợc rung gừ để làm sạch bụi bỏm trờn bề mặt. + Công nghệ hàn: Hãng DHA Hoa Kỳ đã dùng hệ thống thiết bị hàn tự động chuyên dụng để hàn các thanh thép hình L lên bề mặt tạo ra các gân “hốc” của điện. Phương pháp công nghệ này tuy đơn giản nhưng phải đầu tư thiết bị chuyên dùng đồng thời phải xử lý sự cong vênh của tấm điện cực lắng. + Công nghệ của Hãng Cottrel. Đây là công nghệ tạo đ−ợc sản phẩm có hiệu suất thu bụi cao nh−ng chế tạo t−ong đối. Phù hợp với công nghệ và thiết bị của Việt Nam. Tấm điện cực lắng đ−ợc cắt và uốn trên máy cắt và máy uốn. Thanh gá nối đ−ợc đột lỗ, sau đó đựoc cắt và uốn theo profin. Tiếp theo chúng đ−ợc ghép bằng tán rivê. điểm của công nghệ này là đầu t− thiết bị thấp dễ sản xuất loạt. Vì thế giá thành sản phẩm rẻ hơn so với các ph−ơng pháp công nghệ khác. Về mặt lý thuyết có thể chế tạo tấm điện cực lắng có chiều rộng và chiều dài tuỳ ý. Quy trình Chế tạo Điện cực lắng:. - Tấm lắng bụi: Vật liệu dùng để chế tạo tấm điện cực lắng là thép SPCC đ−ợc tráng kẽm. Tạo hình chữ U trên máy cán con lăn. Quy trình Chế tạo điện cực phóng và Khung dây điện cực phóng:. - Vật liệu dùng để chế tạo điện cực phóng là ống thép SPCC đ−ợc tráng kẽm. Cắt đạt chiều dài L. Đập bẹp đầu trên máy đột dập Khoan lỗ/ Hàn đai ốc. Hàn gai Mạ kẽm. Đột lỗ vuông. Uốn chữ U trên máy uốn Hàn các tai đỡ chi tiết số 3 - Hàn lắp toàn bộ khung. Quy trình kiểm tra chất l−ợng sản phẩm đ−ợc xây dựng đồng bộ trong kế hoạch quản lý chất l−ợng cuả sản phẩm lọc bụi tĩnh điện. 1) Soạn thảo kế hoạch sản xuất chi tiết theo yêu cầu của khách hàng đúngchất l−ợng, đúng tiến độ. Soạn thảo biểu lịch trình cho toàn bộ qua trình sản xuất của các chi tiết, các bộ phận: Chuẩn bị vật t− → Gia công → Lắp ráp → Hàn → Gia cố. 2) Lập quy phạm chế tạo cho các chi tiết chủ chốt nh− Điện cực phóng, Tấm điện cực lắng và kiểm tra việc thực hiện quy phạm này. 3) Đào tạo người vận hành cho các nguyên công đặc biệt và chỉ cho những người. đã có chứng chỉ làm các công viịec đó. 6) Làm sạch các bề mặt thép bằng phun bi tr−ớc khi sơn. Quy trình kiểm tra và kiểm nghiệm :. 1) Kiểm tra vật liệu tr−ớc khi nhập kho và xác nhận thép tấm. 2) Kiểm tra chi tiết phụ trợ và xác nhận chứng chỉ chất l−ợng sản phẩm 3) Kiểm tra các bộ phận do các bên khác gia công tr−ớc khi nhập kho. 4) Các chuyên gia đặc biệt thực hiện kiểm tra từng nguyên công trên toàn bộ quá trình: Chuẩn bị vật t− → Gia công → Lắp ráp Hàn → Gia cố → Đánh dấu và Làm kín các lỗ lọt khí → Xử lý bề mặt → Sơn. 5) Các chuyên gia đặc biệt kiểm tra các bộ phận và chi tiết đã chế tạo xong, nhập kho và lập báo cáo kiểm tra. 6) Thực hiện kiểm tra và kiểm cho các chi tiết và bộ phận chính yếu và quan trọng. 7) Cung cấp đầy đủ các dụng cụ đo lường và chỉ cho phép sử dụng sau khi đã. kiểm chuẩn định kỳ. 8) Chỉ định người kiểm tra trong số đã được đào tạo và qua được kỳ thi kiểm tra.

Quy trình lắp dựng và chạy thử .1 Quy trình lắp dựng

Các mẫu thử đ−ợc lấy đồng thời tại hai nơi là chụp khí vào và chụp khí ra theo ph−ơng pháp mẫu thử bụi song song có trợ giúp của máy tính. Trong phòng thí nghiệm về bụi các cuộc thí nghiệm sẽ nhằm lấy đ−ợc các đặc tr−ng của bụi như điện trở, thành phần hoá học, kích thước hạt bụi và độ bám dính của bụi.

Khảo nghiệm bộ điều khiển điện tr−ờng tại phòng thí nghiệm

Nhận xét: Bộ điều khiển đã có phản ứng khi xảy ra hiện t−ợng điện áp phía thứ cấp quá cao, cụ thể là: đ−a ra tín hiệu báo động bằng đèn đồng thời tự động điều chỉnh làm giảm điện áp xuống còn 20kV( U-corona - giá trị này có thể thay đổi đ−ợc trong phần mềm). Nhận xét: Bộ điều khiển đã có phản ứng khi xảy ra hiện t−ợng dòng điện phía thứ cấp quá cao, cụ thể là: đ−a ra tín hiệu báo động bằng đèn đồng thời tự động điều chỉnh làm giảm điện áp xuống còn 9kV(Uknm - giá trị này có thể thay đổi đ−ợc trong phần mềm).

Mạch lấy các tín hiệu phản hồi dòng điện và điện áp của tr−ờng cao áp

+ Khối biến áp chỉnh lưu cao áp bao gồm: nguồn điện áp xoay chiều 60kV và bộ cầu chỉnh lưu. + Bằng các mạch biến đổi tín hiệu nh− đã trình bày trên sơ đồ ta có các tín hiệu chuẩn đ−a về bộ biến đổi số Grado 918.

Tính chất của bụi

Hiện nay, để lọc bụi trong khí thải ở các nhà máy thông thường người ta hay sử dụng lọc bụi tĩnh điện vì tính đa năng và hiệu suất cao của nó. Dòng khí vào lọc bụi tĩnh điện khô phải có nhiệt độ cao hơn hẳn điểm đọng sương để tránh đọng n−ớc trên bề mặt lắng và tránh ôxy hoá cho các điện cực.

Nguyên lý làm việc của lọc bụi tĩnh điện

Dòng khí có bụi đi qua khe giữa các điện cực lắng (dạng hình tấm) và giữa các cực phóng có dạng hình tròn, chữ nhật, vuông,và có thể có gai nhọn,đ−ợc đỡ bằng sứ cách điện cao áp. D−ới tác dụng của lực điện tr−ờng, xung quanh cực phóng xuất hiện vầng quang (corona), làm xuất hiện hiện t−ợng ion hoá chất khí và làm cho các hạt bụi bị nhiễm điện.

Các bộ phận cơ bản của lọc bụi tĩnh điện

+ Hệ thống điện cực phóng ghép khung: Chỉ sử dụng đ−ợc khi kết hợp với điện cực lắng dạng tấm và bị hạn chế bởi nhiệt độ làm việc đến 300 ữ 3500C vì khi nhiệt độ cao hơn sẽ xảy ra hiện t−ợng vặn khung ống. + Rung đập điện cực: Hê thống rung thực hiện bằng cách đẩy các điện cực đ−ợc treo lệch tâm bằng một cơ cấu cam theo hướng nằm ngang và tiếp theo là thả đột ngột cho điện cực về vị trí ban đầu; các điện cực sẽ va chạm vào nhau và rũ bụi bám vào bề mặt của mình.

Lựa chọn các bộ phận của lọc bụi tĩnh điện

Bụi thu gom ở đáy phễu đ−ợc thải ra ngoài bằng vít tải thông qua van quay kín khí tháo bụi nhằm mục đích ngăn chặn dòng khí thâm nhập từ bên ngoài vào lọc bụi tĩnh điện. Bên cạnh việc thiết kế hệ thống điều khiển ổn định, tin cậy thì việc lựa chọn các kết cấu, bộ phận cơ khí sao cho phù hợp sẽ ảnh hưởng lớn đến khả năng duy trì điện áp ổn định giữa các điện cực.

Các thông số kỹ thuật của thiết bị

Điều khiển tự động điện áp theo tần suất phóng tia điện trong LBTĐ (Valter). Điều khiển tự động điện áp bằng cách áp đặt và giữ trên các điện cực 1 điện áp trung bình cực đại.( Loge- Cottrell).

Tính toán thiết kế bộ nguồn chỉnh lưu cao áp .1 Tính chọn công suất bộ nguồn chỉnh lưu cao áp

Để điều khiển dòng cao áp theo yêu cầu(ví dụ nh− mở máy êm, ổn định điện áp làm việc) trong mô hình sử dụng một mạch vòng kín với khâu phản hồi về đầu vào của Module Analog EM 235 của PLC, các số liệu sẽ đ−ợc xử lý, tính toán theo luật điều khiển tỷ lệ, vi, tích phân PID rồi sẽ đ−a ra tín hiệu điều khiển thông qua bộ điều khiển Thyristor để điều chỉnh điện áp cao áp đầu ra. Hệ thống cũng liên tục cập nhật các giá trị về dòng điện, điện áp cao áp cũng nh− các thông số liên quan đến quá trình làm việc của trường cao áp, rồi so sánh với các tiêu chuẩn đã đặt trước (như các giới hạn về điện áp, dòng điện, các hiện tượng phóng điện) để đưa ra các phản ứng kịp thời đảm bảo sự an toàn và tính hiệu quả cho trường cao áp.

Qui trình chế tạo

Về mặt lý thuyết có thể chế tạo tấm điện cực lắng có chiều rộng và chiều dài tuỳ ý. - Tấm lắng bụi: Vật liệu dùng để chế tạo tấm điện cực lắng là thép SPCC đ−ợc tráng kẽm.

Quy trình lắp dựng

- Vật liệu dùng để chế tạo điện cực phóng là ống thép SPCC đ−ợc tráng kẽm. Uốn chữ U trên máy uốn Hàn các tai đỡ chi tiết số 3 - Hàn lắp toàn bộ khung.

Quy trình chạy thử

Lắp dựng khung cột Lắp đặt HT tiếp địa. Lắp dựng thân vỏ, phễu thu bôi. Lắp bộ phân phối khí Lắp bộ điện cực lắng và khung treo, bé gâ bôi. Lắp ráp tr−ờng cơ Lắp bộ DC phóng, khung treo, bé gâ. Lắp chụp khí ra, vào, van tháo bụi. Lắp sàn nóc LBTĐ. Lắp biến thế CLCA, đi cáp. điện, bộ sấy. Lắp hệ điều khiển. Lắp thang, sàn thao tác, phụ trợ. Lắp bộ sấy và van tháo bụi phÔu thu. Sơn, bảo ôn, mái Kiểm tra, Hoàn thiện. c) Kiểm nghiệm độ rung của khung treo điện cực lắng và điện cực phóng 5.3.2. Kiểm nghiệm công năng:. Các phép kiểm bao gồm:. a) Hiệu suất thu bụi. b) Tổn thất áp trên bộ lọc bụi c) Tiếng ồn. Ph−ơng pháp kiểm nghiệm:. a) Ph−ơng pháp kiểm nghiệm dựa theo ph−ơng pháp của hãng ALSTOM Power K.K. b) Đo và tính toán hiệu suất thu bụi. Nh− vậy khi mức điện áp ở đầu ra bộ điều khiển thyristor thay đổi các giá trị phản hồi cũng sẽ thay đổi theo mặt khác để thay đổi trở kháng của tải ta thay đổi giá trị chiết áp VRt, do đó ta có thể xem xét các chế độ làm việc của bộ điều khiển điện trường.

Khảo nghiệm ở chế độ điều khiển bằng tay

• Thử nghiệm hệ điều khiển mới với thiết bị lọc bụi tĩnh điện hiện có tại Lạng Sơn

Từ quá trình khảo sát, tìm hiểu các thiết bị lọc bụi tĩnh điện, do n−ớc ngoài cung cấp, đang hoạt động ở Việt Nam, cũng nh− dựa trên những kinh nghiệm thiết kế một số loại lọc bụi tĩnh điện cho nghành than , giấy, thép, nhóm đề tài có thể khẳng định đ−ợc rằng chúng ta hoàn toàn có thể chủ động thiết kế, chế tạo hệ thống lọc bụi tĩnh điện công suất cỡ vừa và nhỏ cho nghành xi măng. Trong quá trình nghiên cứu, thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện lưu lượng 1230m3/phút , một phần các kết quả nghiên cứu của đề tài đã đ−ợc áp dụng vào thực tế thông qua việc chế tạo các hệ thống lọc bụi tĩnh điện cho nhà máy giấy Đồng Nai và nhà máy cán thép Gia sàng.