các phương pháp chế tạo vật dụng lọc bụi phổ biến

www.k43tdh2.com

1
Chế tạo lọc bụi tĩnh điện tại Việt Nam

I. Đặt vấn đề

Hiện nay tại Việt Nam và các nước trên thế giới đều đang sử dụng các hệ thống lọc bụi tĩnh
điện kiểu nằm theo nguyên tắc dòng khí dọc, tức là chiều dòng khí chuyển động song song
với các bản cực. Nguyên tắc này đã được tổng quát hoá theo một công thức:
L
A
exp1

trong đó:
- η: Hiệu suất của lọc bụi điện
- ψ: Hệ số tỷ lệ
- ω: Vận tốc di chuyển của hạt bụi về phái cực hút bụi
- A: Diện tích bề mặt hút bụi
- L: Lưu lượng dòng khí đi qua bộ lọc bụi điện.
Đây chính là dạng công thức mà Deutsch và Anderson đưa ra vào năm 1922 và được gọi là
công thức Deutsch và Anderson rất quen thuộc trong lý thuyết tính toán thiết kế và vận hành
thiết bị lọc bụi điện và cho đến ngày nay vẫn được áp dụng khá rộng rãi. Ví dụ như Dự án xi
măng Sông Gianh, công suất 1,4 triệu tấn/năm đang được lắp đặt 03 bộ lọc bụi tĩnh điện công
suất lọc là 80.000m
3
/h, 320.000m
3
/h và 380.000m
3
/h của hãng sản xuất lọc bụi điện Elex –AG

(Thuỵ Sĩ) vẫn được thiết kế, chế taịo và vận hành theo nguyên tắc đã nói ở trên(Thời điểm
đấu thuầ chọn thiết bị cho dự án là năm 2002). Phương án thiết kế của hãng Elex theo công
thức của Deutsch và Anderson đưa ra có hai nhược điểm chính mà đến nay các thiết bị lọc bụi
điện vẫn gặp phải là kích thước của thiết bị lớn, công kềnh, thứ hai là chi phí tiêu hao điện
năng trong thiết bị lọc bụi điện tương đối cao do ngoài công chi phí vận chuyển bụi còn có chi
phí năng lượng cho việc tạo quá trình phóng điện corona liên tục và một số tổn thất khác.
Tính bình quân để xử lý 1000m
3
/h khí bụi người ta phải tiêu tốn tới 0,15kWh điện.
Để khắc phục hai nhược điểm nêu trên, chúng tôi muốn giới thiệu với các Nhà đầu tư một
kiểu lọc bụi tĩnh điện khác đã được thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành tại Việt Nam theo
một nguyên tắc khác với nguyên tắc của Deutsch và Anderson đó là kiểu lọc bụi mang ký
hiệu LBĐ-93T. Lọc bụi tĩnh điện LBĐ-93T hoạt động theo nguyên tắc dòng khí dọc tức là
chiều của dòng khí bụi chuyển động vuông góc với các tấm bản cực được bố trí bên trong của
lọc bụi. Kiểu lọc bụi LBĐ-93T được thiết kế dựa trên sáng chế của Tiến sỹ KHKT Vũ Huy
Toàn (Liên hiệp khoa học sản xuất công nghệ hoá học UCE) và được chế tạo, lắp đặt, cvận
hành và bàn giao cho Công ty xi măng Hà Tiên 2 từ tháng 7 năm 2004.
II. Giới thiệu quá trình thiết kế, chế tạo, lắp đặt và vận hành lọc bụi tĩnh điện LBĐ-93T-
60 tại Công ty Xi măng Hà Tiên 2.
1. Mô tả hiện trường Nhà máy xi măng Hà Tiên 2
Công ty Xi măng Hà Tiên 2 được thành lập nắm 1962, với dây chuyền sản xuất clinker theo
công nghệ lò quay phương pháp ướt. Thiết bị do hãng VENOT.PIC (Cộng hoà Pháp) cung
cấp, bao gồm: 2 lò quay Ф 3,3x100m, đi vào hoạt động năm 1964, với sản lượng 240.000T
clinker/năm theo thiết kế và 280.000T clinker/năm trong những năm gần đây.
www.k43tdh2.com

2
Năm 1991, Công ty Xi măng Hà Tiên 2 đưa vào sản xuất thêm 01dây chuyền sản xuất clinker
theo công nghệ lò quay Ф 3,3x100m năng suất của hệ đạt tối đa 460x2=920tấn clinker/ngày,
nhiên liệu sử dụng là dầu FO với tiêu hao 140-152kg/T clinker. Khí thải lò quay chưa được

xử lý và được thải thẳng ra môi trường qua ống khói có đường kính 4,2m, cao 50m. Nồng độ
bụi đo tại đầu ra của ống khói đạt khoảng 20g/m
3
. Chính vì vậy môi trường của khu vực thị
trấn Kiên Lương và các khu vực lân cận bị ô nhiễm bụi rất nặng. Do yêu cầu cấp bách phải
giải quyết triệt để vấn đề ô nhiễm bụi do Nhà máy thải ra, Công ty Xi măng Hà Tiên 2 đã lập
dự án cải tạo môi trường bằng biện pháp lắp đặt các hệ thống lọc bụi tĩnh điện (Ký hiệu
MT01) cho 02 lò nung hệ ướt và các lọc bụi túi (Ký hiệu MT02 đến MT11) cho các điểm phát
sinh bụi khác với tổng giá trị của Dự án khoảng 40tỷ đồng.
Sau đó Công ty Xi măng Hà Tiên 2 đã tổ chức đấu thầu quốc tế để lựa chọn nhà thầu có đủ
năng lực và kinh nghiệm cung cấp 02 bộ lọc bụi tĩnh điện cho hạng mục MT01. Liên doanh
nhà thầu Lilama 18 –UCE- Việt Thông đã được chọn là nhà thầu thắng thầu gói thầu cung cấp
thiết bị và các dịch vụ kỹ thuật cho hạng mục MT01.
2. Các yêu cầu kỹ thuật của Lọc bụi tĩnh điện của hạng mục MT01:
- Lọc bụi tĩnh điện : 02 bộ;
- Năng suất lọc : 140.000m
3
/h
- Nhiệt độ làm việc : 250
o
C;
- Nhiệt độ làm việc (max) : 400
o
C;
- Nồng độ bụi đầu vào(max): 20g/Nm
3

- Nồng độ bụi đầu ra (max) : 80mg/Nm
3

- Số trường lọc bụi : 3 trường.
3. Kết quả thiết kế
Sau khi ký hoạp đồng kinh tế với Công ty Xi măng Hà Tiên 2, dưới sự chủ trì của Liên hiệp
KH sản xuất công nghệ hoá học (UCE) kết hợp với Viện Cơ học và Công ty Tư vấn công
nghệ thiết bị và kiểm định xây dựng CONINCO tiến hành thiết kế lọc bụi tĩnh điện LBĐ-93T-
60, bao gồm thiết kế vỏ lọc bụi điện, thiết kế chụp dẫn bụi vào và ra, thiết kế các đường ống
công nghệ, thiết kế bảo ôn lọc bụi và các kết cấu bê tông đỡ lọc bụi điện. Bản thiết kế này đã
đượpc Công ty tư vấn đầu tư phát triển và xây dựng –THIKECO và Công ty APAVE (Cộng
hoà Pháp) thẩm tra đánh giá đạt yêu cầu chất lượng. Thời gian chi phí cho công đoạn thiết kế
và thẩm tra thiết kế mà Dự án cho phép và hoàn thành là 3 tháng.
4. Quá trình chế tạo.
Sau khi Thiết kế kỹ thuật được APAVE thẩm tra đạt yêu cầu, Công ty LILAMA 18 tiến hành
chế tạo vỏ thiết bị lọc bụi và các đường ống công nghệ tại Xưởng chế tạo của Cty ở Thủ Đức
– TP. HCM dưới sự giám sát chặt chẽ của Công ty CONINCO. Thiết bị sau khi chế tạo xong
được Công ty LILAMA 18 vận chuyển bằng ô tô vào tập kết và bàn giao tại nhà máy. Các
phần thiết bị công nghệ khác như búa gõ, bản cực, máy biến thế, tủ điều khiển…đều được chế
tạo tại xưởng chế tạo của UCE. Riêng phần tự động hoá và SCADA quá trình lọc bụi điện
được nhà thầu phụ là Công ty CAC thực hiện với thiét bị của hãng Allen-Bradley (Mỹ) và
phần mềm SCADA Fix MMI của hãng Intellution (Mỹ).
5. Quá trình lắp đặt
Thiết bị sau khi chế tạo xong, tập kết tại hiện trường Công ty Xi măng Hà Tiên 2 và được
Công ty LILAMA 18 lắp đặt dưới sự giám sát của Công ty CONINCO, quá trình lắp đặt phát
sinh một số sự cố nhỏ về lắp ghép đã được Chuyên gia của UCE và CONINCO đưa ra các
www.k43tdh2.com

3
phương án hiệu chỉnh kịp thời. Kết quả của quá trình chế tạo và lắp đặt là Công ty Xi măng
Hà Tiên 2 cho phép thiết bị lọc bụi điện LBĐ-93T-60 được xông nhiệt của khí thải lò nung
với nhiệt độ từ 250
o

C đến 400
o
C mà không phát hiện được một sự cố nào về kết cấu thép của
lọc bụi, các kết cấu dãn nở và đường ống công nghệ của lọc bụi điện LBĐ-93T-60 đều hoạt
động tốt. Quá trình xây dựng và lắp đặt thiế bị lọc bụi tĩnh điện cùng các thiết bị phụ trợ khác
do LILAMA 18 thực hiện kéo dài trong vòng 6 tháng.
6. Quá trình vận hành chạy thử.
Sau khi thiết bị lọc bụi được alứp đặt và chạy thử không tải, Công ty Xi măng Hà Tiên 2 cho
phép chạy thử có tải và đã xuất hiện một số vấn đề kỹ thuật khiến lọc bụi hoạt động với hiệu
suất thấp và không ổn định. LILAMA 18 và UCE đã theo dõi và tìm ra nguyên nhân và tự bỏ
chi phí để thực hiện các bước hiệu chỉnh cần thiết. Các bước hiệu chỉnh của thiết kế nhằm
nâng cao hiệu suất của lọc bụi là thiết kế và lắp thêm hệ thống chắn trường, tăng thêm trọng
lượng cho quả đối trọng của điện cực phát, chuyển hệ thống gõ bụi ở vị trí thân lọc bụi lên
đỉnh lọc bụi. Kết quả của các quá trình hiệu chỉnh trên là thiết bị lọc bụi điện hoạt động ổn
định, lượng bụi thu hồi được nhiều. Ngày 22-23/04/2003, Công ty Xi măng Hà Tiên2 cho
phép tiến hành đo nồng độ bụi khí thải tại đầu ra của lọc bụi, công tác đo kiểm tra do Trung
tâm Công nghệ và Môi trường tiến hành vàđã cho báo cáo kết quả đo nồng độ bụi khí thải đạt
yêu cầu thiết kế tức là đảm bảo thông số ≤ mg/Nm
3
. Ngày 3/3/2004, Công ty Xi măng Hà
Tiên 2 cho phép UCE vận hành thiết bị lọc bụi chạy thử chỉ tiêu bảo hành thiết bị trong vòng
3 tháng, kết thúc vào ngày 10/5/2004. Công ty xi măng Hà Tiên 2 đã chấp nhận các thông số
thiết kế và bảo hành thiết bị lọc bụi điện và cho phép Liên doanh LILAMA 18 –UCE- Việt
Thông làm công tác nghiệm thu và thanh lý hợp đồng kinh tế.
7. Một số đo đạc đánh giá
Hai thiết bị lọc bụi tĩnh điện LBĐ-93T-60 lắp đặt cho hai lò nung hệ ướt cuảt Công ty Xi
măng Hà Tiên 2 đưa vào vận hành đã được một số cơ quan chuyên ngành và Công ty Xi măng
Hà Tiên 2 đo đạc, kiểm tra và đánh giá đạt được một số kết quả sau:
Các thông số về điện:

Tên
Trường 1
Trường 2
Trường 3
Điện
áp
Dòng
điện
Điện
áp
Dòng
điện
Điện
áp
Dòng
điện
Lọc bụi điện 82-1
29KV
8mA
29KV
19mA
30KV
19mA
Lọc bụi điện 82-2
25KV
5mA
26kV
13mA
26kV
15mA

Các thông số về công nghệ:
TT
Quy mô đưa vào sử dụng của
hạng mục công trình
Theo thiết kế đã được
phê duyệt
Theo thực tế đạt
được
A
Lọc bụi tĩnh điện 82-1


1
Các thông số kỹ thuật chủ yếu


1.1
Công suất lọc
140.000m
3
/h
140.000m
3
/h
1.2
Nồng độ bụi đầu vào (Max)
20g/Nm
3

20gNm
3

1.3
Nồng độ bụi đầu ra (Min)
< = 80mg/Nm
3

56,304mg/Nm
3

B
Lọc bụi điện 82-2


www.k43tdh2.com

4
1
Các thông số kỹ thuật chủ yếu


1.1
Công suất lọc
140.000m
3
/h
140.000m
3
/h

1.2
Nồng độ bụi đầu vào (Max)
20g/Nm
3

20gNm
3

1.3
Nồng độ bụi đầu ra (Min)
< = 80mg/Nm
3

47,136mg/Nm
3

Qua các kết quả trên chúng ta có thể rút ra một số nhận xét sau:
- Công suất tiêu thụ điện của mỗi trường lọc bụi điện bình quân khoảng 0,5kW, so với các hệ
thống lọc bụi khác được chào cho Công ty Xi măng Hà Tiên 2 trong quá trình đấu thầu thì
công suất điện tiêu thụ chỉ bằng khoảng 1/10. Điều này đặc biệt có ý nghĩa khi ta biết rằng
trong quá trình đấu thầu quốc tế chọn nhà thầu cung cấp thiết bị lọc bụi điện cho hạng mục
MT01 này có mặt rất nhiều nhà sản xuất lọc bụi nổi tiếng trên thế giới như hãng LURGI
(CHLB Đức), hãng F.L.S miljo (Đan Mạch) và Thiên Tân (Trung Quốc).
- Kết quả đo kiểm tra nồng độ khí thải tại ống khói của lò nung đạt 56,304mg/Nm
3
nhỏ hơn so
với yêu cầu của Tiêu chuẩn môi trường và Thiết kế đưa ra là ≤ 80mg/Nm
3
.
- Kích thước và trọng lượng của lọc bụi cũng giảm đi rất nhiều so với các lọc bụi đã chào của

các hãng khác. Trọng lượng của lọc bụi LBĐ-93T-60 là 103 tấn (khối lượng nghiệm thu chính
thức) so với 170 tấn chào của Hãng LURGI. Về kích thước của lọc bụi cũng giảm nhiều,
trong khi UCE thiết kế lắp LBĐ-93T-60 nằm gọn trong khoảng đất trống ở phía đầu của lò
nung mà không phải tháo dỡ và lấn vào các công trình khác sẵn có của nhà máy, trong khi các
Hãng khác đều chào thiết bị nằm choán hết phần đất và đường đi sau ống khói của lò nung sát
tới bể quậy bùn của Nhà máy. Hay nói cách khác là kích thước dài của lọc bụi điện của các
hãng khác có cùng một công suất lọc bụi.
- Các số liệu so sánh về các đặc tính kỹ thuật của lọc bụi tĩnh điện đã được chào thầu của hãng
nước ngoài và số liệu thực tế của LBĐ-93T-60 đạt được liệt kê trên bảng sau:

TT
Đặc tính kỹ thuật
Đơn vị
LBĐ-93T-60
Lọc bụi điện của
nước ngoài chào
thầu
1
Năng suất lọc
m
3
/h
140.000
140.000
2
Hiệu suất lọc
%
99,7
99,7
3

Nhiệt độ làm việc
o
C
250
250
4
Chiều dài hiệu dụng
trường lọc
mm
2.430
9.000
5
Tổn thất áp lực
Pa
200
200
6
Nguồn chỉnh lưu
KV/mA
35/150 (3 bộ)
80/500 (2bộ)
7
Công suất tiêu thụ thực tế
W
4.000
70.000
III. Một vài suy nghĩ về lọc bụi tĩnh điện LBĐ-93T-6-
- Có thể nói đây là một thiết bị lọc bụi tĩnh điện hoàn toàn mang thương hiệu của Việt Nam,
từ thiết kế, chế tạo, lắp đặt và chuyển giao công nghệ hoàn toàn chủ động bằng các cán bộ
khoa học và công nhân Việt Nam thực hiện, ngay đến công nghệ lọc bụi tĩnh điện được sử

dụng cũng thực hiện theo một Bằng độc quyền sáng chế 100% Việt Nam (Bằng độc quyền
www.k43tdh2.com

5
sáng chế số 4195 do Cục Sở hữu trí tuệ cấp theo quyết định số: A1029/QĐ-ĐK, ngày
25/3/2004 ) ngoại trừ một số linh kiện và thiết bị điều khiển (phần cứng) là mua của Hoa Kỳ.
- Đây là một thiết bị cực kỳ tiết kiệm năng lượng điện, vì qua thực tế vận hành đã chứng tỏ
LBĐ-93T-60 ở mọi mức công suất sử dụng điện năng ít hơn các thiết bị lọc bụi điện tương
đương của nước ngoài không dưới 10 lần. Nó ảnh hưởng không nhỏ tới các Nhà đầu tư, vì
theo tính toán giá trị điện năng tiết kiệm được do sử dụng LBBD-93T trong 10 năm tương
đương với giá thiết bị lọc bụi điện phải mua lúc đầu.
- Đây là một thiết bị được xếp nằm trong chương trình trọng điểm của Nhà nước về khuyến
khích nghiên cứu và chế tạo các thiết bị cơ khí trong nước cho các nhà máy công nghiệp, nhất
là công nghiệp sản xuất xi măng.
- Đây chính là một tiền đề tạo điều kiện cho các nhà Đầu tư tiết kiệm được ngoại tệ để khỏi
phải nhập các thiết bị của nước ngoài chế tạo, đồng thời tạo ra rất nhiều công ăn việc làm cho
các doanh nghiệp sản xuất cơ khí trong nước.
Tóm lại: nếu các nhà đầu tư, các doanh nghiệp đang có nhu cầu sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh
điện mà chọn sử dụng thiết bị lọc bụi tĩnh điện LBĐ-93T thì các bạn sẽ được một thiết bị gọn
và nhẹ hơn về kích thước, tiêu tốn ít năng lượng điện hơn rất nhiều so với các thiết bị lọc bụi
điện khác tương đương.

(Nguồn: Tạp chí VLXD đương đại, số 3/2006)