Tìm hiểu cấu tạo và hệ thống điều khiển của lọc bụi tĩnh điện

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện gồm một bộ điều khiển PIACS DC, một khối biến áp chỉnh lưu cao áp, là một hệ thống lọc bao gồm 3 khoang lọc có cấu tạo tương tự nhau. Trong các khoang này có các điện cực, cơ cấu búa gõ bụi và hệ vận chuyển bụi. Ở đây mình sẽ đề cập đến hệ thống lọc bụi tĩnh điện ESP531EP450 thường sử dụng trong các nhà máy xi măng.

A. Cấu tạo:

1. Cấu tạo chung của thiết bị khử bụi.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

1. Buồng của bộ lọc bụi.
2. Phễu thu tro.
3. Đầu vào của thiết bị.
4. Đầu ra của thiết bị.
5. Thiết bị chỉnh lưu.
6. Cầu thang .
7. Dầm treo các bản cực lắng (CE).
8. Các bản cực lắng (CE) .
9. Thiết bị dẫn động cơ cấu gõ CE.
10. Dầm treo các bản cự phóng HVE.
11. Cơ cấu gõ làm sạch các bản cực phóng HVE.
12. Thiết bị dẫn động cơ cấu gõ HVE.
13. Các cửa chui.
14. Sàn vận hành phía đáy.
15. Bệ đỡ bộ khử bụi.
16. Sàn vận hành phía trên.
17. Các lỗ chui.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

1. Mặt cắt 1 .
2. Gân tăng cứng phần nóc.
3. Nóc của bộ khử bụi.
4. Trần .
5. Sứ đỡ .
6. Khung treo của các cực SE
7. Các ống bảo vệ .
8. Vách phân phối.
9. Phần đầu khói vào.
10 Lỗ chui .
11. Vỏ kiểu tấm kim loại.
12. Sàn phía trong.
13. Khung đỡ phần đáy.
14. Phần bệ đỡ.
15. Các cực SE.
16. Sàn vận hành phía trên và Mặt cắt 2.
17. Gân tăng cứng phần nóc.
18. Thiết bị dẫn động máy gõ rung cực HV.
19. Sứ cách điện thiết bị gõ rung cực HV.
20. Thanh móc cẩu.
21. Ống treo.
22. Vai đỡ.
23. Thiết bị gõ rung các cực HV.
24. Khung đỡ các cực HV.
25. Tấm ngăn các vai đỡ.
26. Khung ngang.
27. Phần đầu vào.
28. Thiết bị gõ rung các cực SE.
29. Phễu thu tro.
30. Vỏ kiểu tấm kim loại.
31. Các cực HV.

2. Tấm phân tán khí.

Để lọc bụi đạt được hiệu quả tối ưu nhất thì cần thiết phải có được sự phân tán khí tốt nhất qua các bản cực. Một lọc bụi tĩnh điện được cung cấp 2 tấm phân tán khí ở đầu vào, và một tấm tiêu chuẩn ở đầu ra.
Các tấm phân tán khí ở đầu vào cấu tạo từ các tấm chắn có thể điều khiển một cách độc lập với mục đích định hướng cho các dòng khí. Ngoài ra nếu cần thiết hoặc khi quá trình yêu cầu thì các tấm phân tán khí này có thể được làm rung bằng các cơ cấu gõ, để giả thiểu sự bám bụi trên các lá chắn.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

3. Hệ thống điện cực phát và điện cực thu.

Một hệ thống lọc bụi tĩnh điện được chia làm 3 khoang, mỗi khoang có các điện cực phát và điện cực thu riêng biệt.
Hệ thống điện cực phát có dạng hình ống bao gồm các xà chống ở trên và dưới, tất cả được kết nối với các xà dọc cố định tạo thành một khung chắc chắn, hệ thống khung này có thể một tầng hoặc nhiều hơn, tuỳ thuộc vào chiều cao của lọc bụi. Các điện cực phát được cố định một đầu, đầu kia được lắp đặt sao cho có thể dãn nở nhiệt một cách thoải mái và độc lập với nhau.
Hệ thống điện cực thu là các tấm kim loại xếp song song và xen kẽ với các điện cực phát, các tấm thu bụi được đặt ở các khoảng cách sao cho chúng cũng có thể nở ra một cách độc lập khi bị nóng lên.
Cả hai hệ thống cực phát và điện cực thu đều có các cơ cấu gõ bụi theo kiểu búa gõ quay. Cơ cấu này sẽ phá huỷ những sự liên kết tảng không mong muốn trên các điện cực.

4. Hệ thống chỉnh lưu cao áp T/R.

Đây là hệ thống dùng để cấp điện cho các thyristor chỉnh lưu để cung cấp trường điện áp cao cho các bản cực khử bụi. Hệ thống này điểu khiển ổn định điện áp bằng cách điều khiển băm điện áp.

5. Hệ thống búa gõ.

Đây là hệ thống gõ rung các giá đỡ bản cực vì ở môi trường điện áp cao thì các hạt bụi nhỏ sẽ bám vào các bản cực như thế sẽ dẫn đến hiện tượng không khử hết bụi vì từ trường bị hạn chế và có thể xảy ra hiện tượng phóng điện giữa các bản cực làm hư hỏng rất lớn.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

1 Khung treo cực HVE.
2 Khung ngang.
3 Trục.
5 Đầu đỡ búa.
6 Tay đòn (CN16).
7. Bệ đỡ CN 17.
8. Thanh dẫn động.
9. Ống treo.
10. Ống bảo vệ.
11. Vai đỡ.

6. Hệ thống sấy.

Đây là hệ thống giữ nhiệt độ để sao cho các giá đỡ bản cực không bị ẩm. Nếu giá đỡ bản cực bị ẩm sẽ gây hiện tượng phóng điện chập các bản cực.

B. Điều khiển hệ thống lọc bụi tĩnh điện EP450

Hệ thống lọc bụi tĩnh điện hoạt động dựa vào sức hút của các điện tử được tạo ra từ các điện cực. Hệ thống lọc bụi tĩnh điện EP450 được sử dụng cho hệ thống nghiền phụ gia gồm 3 khoang lọc có cấu tạo tương tự nhau. Cấu tạo phía bên trong của mỗi khoang tĩnh điện gồm hệ thống các điện cực phát và các tấm thu bụi. Ngoài ra còn có điện trở sấy và cơ cấu gõ bụi. Một bộ điều khiển PIACS DC điều chỉnh và cung cấo điện áp cao cho hệ thống điện cực, cho chu kì gõ bụi của cơ cấu rung, và cho nhiệt độ trong ESP bởi điện trở sấy.
Một khối biến áp chỉnh lưu cao áp dùng để tạo ra một điện áp âm một chiều cao khoảng - 4500 V. Dưới điện trường cao, các electron từ điện cực âm chuyển động về phía các tấm điện cực dương. Không khí cần lọc đi qua các tấm bản cực, các electron bám vào các phần tử bụi và đưa chúng về các bản cực và tạo thành một lớp bụi bám vào trên các tấm bản cực này. Sau một chu kỳ xác định, cơ cấu búa gõ sẽ làm rơi các lớp bụi này xuống máng vận chuyển và đưa bụi ra khỏi hệ thống.

1. Bộ điều khiển PLACS DC.

Là mạch điều khiển phản hồi. Tính hiệu dòng đầu ra được lấy về và so sánh với tín hiệu đặt, khi có sự chêng lệch thì bộ điều khiển sẽ thay đổi góc mở các thyristor tương ứng với sự thay đổi đó.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

2. Mạch điều khiển điện áp cao.

Chức năng của một hệ thống lọc bụi tĩnh điện là xử lý khí và các phần tử bụi qua hệ thống các điện cực dưới một điện trường thích hợp.
Bộ phận quan trọng nhất của một hệ thống lọc bụi là hệ thống mạch điện và các thiết bị điện áp cao. Bộ điều khiển điện áp cao gồm một module điều khiển tự động và một thùng điện áp cao. Module điều khiển là bộ PIACS DC (Precipitator Integrated Automatic Control System) đây là một module điều khiển tự động kết hợp với bộ lắng, tự động điều chỉnh trong bộ lắng thông qua góc mở của các thyritor. Thùng điện áp cao gồm một biến áp cao áp kết hợp với cầu chỉnh lưu cao áp để cung cấp nguồn một chiều đến hệ thống điện cực tạo ra công suất điện.

"Click vào để xem ảnh gốc có chất lượng tốt hơn"

Trong sơ đồ khối này bao gồm một bộ thyristor mắc song song ngược điều chỉnh dòng trước khi cung cấp đến cuộn sơ cấp của biến áp cao áp thông qua một điện cảm. Điện áp thứ cấp của biến cao áp qua cầu chỉnh lưu cao áp cung cấp trực tiếp đến các điện cực. Tín hiệu dòng được lấy về là một tín hiệu phản hồi, khi đó giá trị trung bình của bộ lắng là một thông số được điều chỉnh trong một vòng lặp kín.
Bộ điều khiển PIACS DC đóng vai trò là một bộ điều khiển tích phân tỉ lệ PI, trong đó tín hiệu dòng trung bình được so sánh với tín hiệu dòng danh định là một hàm của thời gian, theo một chiến lược lập trình, sai lệch đưa tới bộ PI. Xung mở thyrristor biến đổi giá trị sai lệch này.
Tín hiệu áp kV cũng được kết nối về module điều khiển với mục đích chính là phát hiện tia lửa điện và phục hồi điện áp.
Hiệu suất thu bụi của ESP có quan hệ mật thiết với năng lượng điện hoá tạo ra bởi nguồn điện áp cao, sự phát tán bụi sẽ giảm khi tăng công suất điện hoá, có nghĩa là hiệu suất thu bụi tăng cùng với công suất điện hoá. Khối biến áp chỉnh lưu có thể hoạt động theo hai chế độ: chế độ kích một chiều truyền thống và chế độ kích gián đoạn.

* Bộ chỉnh lưu truyền thống:

Với phương pháp này bộ điều khiển pha thyritor điều chỉnh điện áp trước khi cung cấp cho cuộn sơ cấp của biến áp cao áp để điều chỉnh công suất điện hoá. Bằng cách chọn hệ số phản hồi thích hợp, điện áp sơ cấp sẽ được tăng đến giá trị mà tạo ra điện áp thứ cấp mong muốn, sau đó được chỉnh lưu bằng cầu chỉnh lưu cao áp. Điện áp thứ cấp mong muốn, sau đó được chỉnh lưu bằng cầu chỉnh lưu cao áp. Điện áp thứ cấp sau chỉnh lưu sẽ được cung cấp trực tiếp tới các vùng của ESP mà không cần qua bộ lọc.
Điện áp ra có cực tính âm. Bình thường một điện cảm giới hạn dòng được mắc nối tiếp với cuộn sơ cấp của biến áp cao áp để tăng trở kháng ngắn mạch trong ESP. Nguyên lý cơ bản của nó là thay đổi góc mở của các thyrisor điều khiển mắc ở đầu vào của biến áp. Việc làm trễ góc mở thyristor, qua đó làm giảm giá trị dòng trung bình và điện áp trung bình của bộ lắng.

* Bộ kích gián đoạn (I):

IE được phát triển trên nền tảng bộ kích một chiều truyền thống, sự khác biện chủ yếu nằm trong module điều khiển tự động. Module này được lập trình để khử hoàn toàn một số nửa chu kỳ xác định của dòng sơ cấp biến áp. Quá trình khử này cũng sẽ giảm giá trị dòng và áp trung bình trong bộ lắng, bằng phương pháp không cung cấp góc mở cho các thyristor trong các nửa chu kỳ tương ứng.
Kết quả đạt được với IE so với bộ kích DC truyền thống là: giá trị đỉnh của dòng và áp lắng lại thấp hơn.

Giá trị trung bình của dòng lắng giảm là do một số xung dòng bị khử. Quá trình khử xung dòng này được biểu hiện theo góc gián đoạn Nec. Nec được định nghĩa là số nửa chu kì trong một chu kì kích chia cho số xung dòng trong khoảng thời gian đó. Vì vùng dưới xung dòng của bộ kích IE và DC là như nhau, giả thiết giá trị trung bình đạt được với bộ kích DC là Tdc, của IE là Die thì ta có:

Iie = Tdc / Nec

LINK 1 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 2 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 3 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

LINK 4 - TÌM KIẾM SÁCH/TÀI LIỆU ONLINE (GIÁ ƯU ĐÃI NHẤT)

Các bạn có thể xem thêm bài viết các thiết bị lọc bụi khác và video bên dưới:

http://www.ebookbkmt.com/2016/02/thiet-bi-loc-bui-gioi-thieu-cau-tao-va.html