33 - PLC còn dùng để điều khiển quá trình làm việc của hệ thống nh rung gõ các điện cực, sấy, xả bụi Hệ thống đợc điều khiển, giám sát thông qua mạng PLC S7 (Trong bộ nguồn chế tạo thử là CPU215 và modul analog EM235) ghép nối với máy vi tính điều khiển tại chỗ bằng cáp lập trình PC/PPI và nối ghép với máy tính trung tâm bằng mạng, PROFIBUS, SCADA (Xem bản vẽ sơ đồ điều khiển, giám sát, quản lý hệ thống lọc bụi tĩnh điện). Các thông số từ màn hình công nghiệp cũng nh từ các nút ấn, công tắc và phản hồi dòng điện, điện áp đợc xử lý trong PLC và các đầu ra của nó là các lệnh làm việc cho các động cơ rung cực lắng, cực gai, cũng nh góc mở Thyristor để điều chỉnh điện áp cao áp. Chế độ làm việc của hệ thống, tình trạng hoạt động của các thiết bị , các thông số về dòng điện, điện áp đợc giám sát và điều khiển trên màn hình máy vi tính. Màn hình công nghiệp đợc dùng để: Đặt các thông số thời gian làm việc của rung cực lắng, cực gai cho từng trờng cũng nh thời gian nghỉ giữa hai lần làm việc. Đặt thông số điện áp, dòng điện thứ cấp khi làm việc, đồng thời hiện giá trị tức thời của điện áp, dòng điện cao áp. Đặt các thông số bảo vệ trờng cao áp. Chỉ ra sự cố xảy ra trong quá trình làm việc ở từng trờng cũng nh khi dòng cao áp quá cao. Các thông số về dòng điện, điện áp của trờng cao áp đợc đa về đầu vào của bộ điều khiển số Grado 918. ở đầu ra của bộ biến đổi, điều khiển, hiển thị số sẽ đa ra tín hiệu tơng ứng tỷ lệ từ 4 20mA về modul analog EM 235. 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 đợc xử lý, tính toán theo luật điều khiển tỷ lệ, vi, tích phân PID rồi sẽ đa 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 trờng cao áp, rồi so sánh với các tiêu chuẩn đã đặt trớc (nh các giới hạn về điện áp, dòng điện, các hiện tợng phóng điện) để đa ra các phản ứng kịp thời đảm bảo sự an toàn và tính hiệu quả cho trờng cao áp. 34 4.4 Các thiết bị điện khác Ngoài bộ nguồn chỉnh lu cao áp và bộ điều khiển điện trờng nêu trên, hệ thống điều khiển của thiết bị lọc bụi tĩnh điện có thể bao gồm một số thiết bị phụ khác để điều khiển các thông số và quá trình công nghệ phụ : a. Hệ thống điều khiển rung gõ. Hệ thống rung gõ dùng để rũ bụi khỏi các vách chắn của lới phân phối khí và các điện cực phóng, điện cực lắng. Tần số rung gõ chỉnh định sao cho bụi không bám quá dầy làm cản trở khả năng bám của các hạt bụi tiếp theo, nhng đồng thời lợng bụi bám vào điện cực cũng phải có trọng lợng nhất định để nó rơi xuống máng thu. Tần số rung gõ phụ thuộc vào lợng bụi đầu vào, kích thớc hạt bụi, khoảng cách giữa hai bản cực và tính chất của bụi. Các hạt bụi rơi xuống thùng thu bụi sẽ bám vào thành thùng gây đóng bánh làm tắc và cũng phải đợc rung gõ để thoát bụi. Với hệ thống LBTĐ đang dùng hiện nay thiết bị rung gõ cho các điện cực thờng 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. b. Thiết bị gia nhiệt - Gia nhiệt thùng thu bụi để chống đóng bánh, nhiệt độ trong thùng cần duy trì tự động từ 60 0 C đến 70 0 C. Gia nhiệt thùng thu bụi có nhiều cách có thể bằng điện hoặc bằng hơi nóng. Chúng tôi chọn gia nhiệt bằng điện. - Gia nhiệt buồng sứ. Việc duy trì nhiệt độ buồng sứ để chống ẩm, bảo đảm cách điện cao áp giữa các điện cực cao áp và vỏ. Có thể gia nhiệt bằng điện hoặc bằng hơi nóng. Chúng tôi chọn gia nhiệt bằng điện. c. Thiết bị bảo vệ quá áp suất Trong buồng lọc bụi đợc bảo vệ quá áp suất bằng van quá áp, khi áp suất trong buồng lọc bụi vợt quá giá trị cho phép sẽ tự động mở cửa van nhằm giảm áp trong buồng. Thông thờng thiết bị bảo vệ quá áp đợc đặt trên đờng thoát của ống khói. 35 Chơng 5 lập quy trình công nghệ Chế tạo, Kiểm tra chất lợng sản phẩm, Lắp dựng, Chạy thử, Khảo nghiệm 5.1 Qui trình chế tạo Hệ thống lọc bụi tĩnh điện bao gồm nhiều bộ phận hợp thành : - Bộ phận ống thu hút khí vào - Bộ phân phối khí đến buồng chính có một hay nhều trờng - Các hệ thống điện cực lắng và phóng. - Hệ thống cách điện cao áp. - ống dẫn khí ra - Boong ke thu bụi - Các bộ phận treo điện cực (phóng, lắng) - Các bộ rung gõ bụi điện cực kắng và phóng. - Hệ thống điện chỉnh lu cao áp - Hệ điều khiển - Khung thân vỏ - Hệ phụ trợ Trong các bộ phận , kết cấu kể trên thì hệ thống các điện cực phóng và điện cực lắng là các chi tiết đặc trng của lọc bụi tĩnh điện và nó có ảnh hởng rất lớn đến hiệu suất làm việc của lọc bụi tĩnh điện. Qui trình chế tạo các điện cực lắng và điện cực phóng nh sau: Điện cực lắng là bộ phận chính yếu của bộ Lọc bụi tĩnh điện. Nó có kết cấu dạng tấm và đợc nối với cực dơng của điện trờng. Hiệu suất làm việc của điện cực lắng đợc xác định bởi tính lắng giữ bụi và hiệu quả làm sạch ( sự tách bụi dễ dàng khi đợc rung gõ. Có nhiều phơng pháp công nghệ đợc sử dụng để chế tạo điện cực lắng. + Công nghệ cán nguội: đây là công nghệ kinh điển nhất. Tấm phôi bằng thép đợc cán các gân , rãnh dọc nhằm mục đích liên kết, tạo các hốc chứa và giữ các hạt bụi sau khi đã nhờng 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 đảm bảo tính truyền rung động của tấm điện cực khi đợc rung gõ để làm sạch bụi bám trên 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 cực 36 lắng. Phơng pháp công nghệ này tuy đơn giản nhng phải đầu t 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 đợc sản phẩm có hiệu suất thu bụi cao nhng chế tạo tong đối đơn giản. Phù hợp với công nghệ và thiết bị của Việt Nam Tấm điện cực lắng đợc cắt và uốn trên máy cắt và máy uốn. Thanh gá nối đợc đột lỗ, sau đó đựoc cắt và uốn theo profin. Tiếp theo chúng đợc ghép bằng tán rivê. Ưu 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 phơng 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 đợc tráng kẽm. Cắt phôi tấm trên máy cắt tôn 2400x1215 Cắt trích 4 góc 305x40 Đột lỗ Uốn 2 mép 1780 trên máy uốn Uốn hai mép 1147 góc < 900 trên máy uốn Đè 2 mép 1147 xuống góc 00 trên máy uốn - Thanh số 1 Cắt dải 8962x265x3 trên máy cắt dải Đột lỗ D6, D18 trên máy đột dập 37 Cắt trích ô vuông 85x100 trên máy đột dập 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 đợc tráng kẽm. - ống D33x9804 và D20x1435 Cắt đạt chiều dài L Đập bẹp đầu trên máy đột dập Khoan lỗ/ Hàn đai ốc Hàn gai Mạ kẽm - Các thanh đỡ dài 726 Cắt phôi tấm 726x92x2 Đột lỗ vuông Uốn chữ U trên máy uốn Hàn các tai đỡ chi tiết số 3 - Hàn lắp toàn bộ khung 5.2 Quy trình lắp dựng Quy trình lắp dựng này chỉ giới hạn lắp đặt phần từ bích chụp khí vào đến bích chụp khí ra của Lọc bụi tĩnh điện. Quy trình thứ tự nh sau: 38 Thi công móng Lắp dựng khung cột Lắp đặt HT tiếp địa Lắp dựng thân vỏ, phễu thu bụi Lắp bộ phân phối khí Lắp bộ điện cực lắng và khung treo, bộ gõ bụi Lắp ráp trờng cơ Lắp bộ DC phóng, khung treo, bộ gõ 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 phễu thu Sơn, bảo ôn, mái Kiểm tra, Hoàn thiện 5.3 Quy trình chạy thử Quy trình khảo nghiệm bao gồm: 5.3.1. Khảo nghiệm tại phân xởng: Khảo nghiệm tại phân xởng bao gồm các phần nh sau: a) Kiểm nghiệm độ phân bố đều của dòng khí. b) Kiểm nghiệm thiết bị điện. 39 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 5.3.3. Phơng pháp kiểm nghiệm: a) Phơng pháp kiểm nghiệm dựa theo phơng pháp của hãng ALSTOM Power K.K. b) Đo và tính toán hiệu suất thu bụi. Phép đo hiệu suất thu bụi của bộ lọc bụi tĩnh điện dựa theo nguyên lý mẫu thử isokinetic. Các mẫu thử đợc lấy đồng thời tại hai nơi là chụp khí vào và chụp khí ra theo phơng pháp mẫu thử bụi song song có trợ giúp của máy tính. Hiệu suất thu bụi đợc tính toán bằng phơng pháp đậm đặc với công thức nh sau: %100x C )a1(CC in outin + = Trong đó Hiệu suất thu bụi ( % ) Cin nồng độ bụi vào (bình thòng, khô) ( mg/m 3 ) Cout nồng độ bụi ra (bình thòng, khô) ( mg/m 3 ) a hệ số lọt khí (% ) c) Tổn thất áp khi đi qua LBTĐ: Tổn thất áp đợc tính theo công thức sau: PHPPP outin + = Trong đó P Tổn thất áp khi đi qua LBTĐ P in áp suất trung bình trên tiét diện khí vào ( Pa ) P out áp suất trung bình trên tiét diện khí ra ( Pa ) P H Trị số điều chỉnh cho sự gia tăng khí nóng (Pa) d) Độ rò khí của LBTĐ: Độ rò khí đợc tính toàn theo công thức sau: %100x 2OK 2O2O a out inout = Trong đó O 2 in Lợng O2 trong khí thải tại khu vực khí vào ( % ) O 2 out Lợng O2 trong khí thải tại khu vực khí ra (%) a Độ lọt khí (%) K Nồng độ O2 trong không khí tại chỗ (%) 40 Chơng 6 Khảo nghiệm đo lờng thiết bị 6.1 Khảo nghiệm bộ điều khiển điện trờng tại phòng thí nghiệm Để khảo nghiệm bộ điều khiển điện trờng ta tạo một mạch thử nh sau: Tín hiệu điện áp 0 380VAC ở đầu ra của bộ điều khiển thyristor đợc đa đến đầu vào của mạch thử. Các tín hiệu phản hồi đợc lấy nh trên hình vẽ. 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 trờng. 1. Khảo nghiệm ở chế độ điều khiển bằng tay: ở chế độ điều khiển bằng tay ta dùng một chiết áp để điều chỉnh điện áp ở đầu ra của bộ điều khiển thyristor. Các thông số thu đợc nh sau: - Giá trị điện áp đo đợc ở đầu ra của bộ điều khiển thyristor: 0 380VAC. - Giá trị điện áp thứ cấp phản hồi về và chỉ thị trên đồng hồ đo: 0 60kV. - Giá trị dòng điện thứ cấp phản hồi về và chỉ thị trên đồng hồ đo: 0 350 mA. ở chế độ điều khiển bằng tay, khi các giá trị đo đợc không phù hợp với các thông số bảo vệ đặt trớc trên màn hình thì sẽ có các tín hiệu cảnh báo bằng đèn. A B Từ bộ điều khiển thyristor tới VAC 0~380 380/220VAC 100om VRu 200om 1K 0-10V Tới bộ biến đổi 1-10V/4-20mA Phản hồi dòng điện thứ cấp Tới bộ biến đổi 0-20mA/4-20mA Phản hồi điện áp thứ cấp 0-20mA VRi VR 2K Rpa VRt 1K 0-10V 41 2. Khảo nghiệm ở chế độ điều khiển tự động: a. Khảo nghiệm việc điều chỉnh ổn định điện áp làm việc: b. Khảo nghiệm bảo vệ điện áp thứ cấp quá cao: c. Khảo nghiệm bảo vệ dòng điện thứ cấp quá cao: d. Khảo nghiệm việc bảo vệ điện áp thứ cấp quá thấp: e. Kết luận: Sau khi tiến hành khảo sát ta có thể rút ra đặc tính sau: Trong đó: - I2C là giá trị dòng điện quá cao. - U2C là giá trị điện áp quá cao. - U2 là giá trị điện áp làm việc. - Ucorona là điện áp làm xuất hiện corona. - U2T là giá trị điện áp quá thấp. - Uknm là điện áp ngắn mạch cuộn kháng 6.2 Khảo nghiệm bộ điều khiển rung gõ điện cực: 6.2.1 Các tham số điều khiển rung gõ điện cực: - Thời gian rung điện cực lắng : 0 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. - Thời gian nghỉ giữa các lần rung cực lắng : 0 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. - Thời gian rung điện cực phóng : 0 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. U2 U2T U2C Ucorona Uknm Báo động bằng đèn U, I I2C t 42 - Thời gian nghỉ giữa các lần rung cực phóng : 0 32000(s) : ~ 530p ~ 9h. 6.2.2 Chế độ điều khiển bằng tay: ở chế độ này việc điều khiển rung gõ các điện cực thực hiện thông qua các nút ấn trên tủ điều khiển. 6.2.3 Chế độ điều khiển tự động: ở chế độ này chu kỳ rung gõ các điện cực thực hiện theo các tham số đã đặt kể trên. 6.3 Khảo nghiệm hệ điều khiển, theo dõi bằng máy tính - Hệ thống đợc điều khiển, giám sát thông qua mạng PLC S7-200 (ở đây là CPU215 và modul analog EM235) ghép nối với máy vi tính bằng cáp lập trình PC/PPI. - Các trạng thái của hệ thống đợc thể hiện nh: + Giá trị điện áp làm việc phía thứ cấp. + Giá trị dòng điện làm việc phía thứ cấp. + Chế độ điều khiển: Tự động Tay Stop. + Trạng thái hoạt động của các thiết bị. [...]... Chơng 8 Kết luận và kiến nghị Đề tài KC 06-07 phần Lọc bụi tĩnh điện đã đạt đợc các mục tiêu, yêu cầu đề ra ban đầu Đề tài KC 06-07/phần Lọc bụi tĩnh điện đã tạo ra đợc các sản phẩm cụ thể nh sau: Xây dựng các tính toán để thiết kế hệ thống lọc bụi tĩnh điện lu lợng 1230m3/phút Tạo ra bộ bản vẽ thiết kế cơ khí cho hệ thống lọc bụi tĩnh điện 1230m3/phút Xây dựng qui trình chế tạo, kiểm nghiệm, lắp đặt,chạy... theo chơng trình (PLC) và tủ điện Chế tạo đợc 01 bộ nguồn cao áp có điều khiển của lọc bụi tĩnh điện ( 1 trờng ) bao gồm biến thế cao áp, bộ chỉnh lu và bộ điều khiển chỉnh lu Hệ thống điều khiển và bộ nguồn cao áp của lọc bụi tĩnh điện , sau khi chế tạo đã đợc tiến hành lắp đặt và thủ nghiệm thực tế tại nhà máy xi măng Lạng Sơn và đã đợc cơ sở sản xuất chứng nhận kết quả hoạt động tốt Từ quá trình khảo... Vận hành quạt hút 43 - Kiểm tra đặt các giá trị điện áp và dòng điện làm việc cho hệ thống ở chế độ điều khiển bằng tay - Đặt các thông số làm việc cho PLC Mức các giá trị bảo vệ điện áp, dòng điện cao áp sẽ đợc tự động nội suy trong bộ điều khiển PLC b Điều khiển chạy thử bằng tay Điều khiển điện áp cao áp ấn nút điều khiển cung cấp điện nguồn hệ thống điều khiển, đa công tắc điều khiển về chế độ... thép, nhóm đề tài có thể khẳng định đợc 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 Việc chế tạo hoàn toàn ở trong nớc sẽ góp phần làm giảm chi phí đầu t xây dựng ,sản xuất, tiết kiệm ngoại tệ cho đất nớc mà vẫn đáp ứng đợc những tiêu chuẩn về an toàn sản xuất, bảo vệ môi trờng của Việt Nam Trong quá trình nghiên cứu,... điện lu lợng 1230m3/phút , một phần các kết quả nghiên cứu của đề tài đã đợc 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 Nhóm nghiên cứu đề nghị các cơ quan quản lý của nhà nớc và Bộ KHCN-MT tạo điều kiện để nhanh chóng đa các kết quả nghiên cứu của đề tài vào thực tiễn, đặc biệt là 45 trong giai đoạn hiện nay, khi mà... điều khiển rung điện cực cấp nguồn cho các động cơ rung giũ bụi, dòng điện cao thế giảm dần, khi muốn dừng, ấn nút dừng rung c Điều khiển chạy thử tự động Sau khi điều khiển khởi động các thiết bị độc lập nh quạt hút, ta đa công tắc chọn về chế độ tự động Khởi động hệ thống điều khiển, thiết bị lọc bụi tự động làm việc ổn định điện áp và dòng điện cao áp Theo thời gian đặt sau 10 phút, thiết bị gõ thực... đặc biệt là 45 trong giai đoạn hiện nay, khi mà Tổng công ty xi măng Việt Nam đang có những dự án xây dựng các nhà máy xi măng mới để đáp ứng nhu cầu xi măng ngày càng tăng của xã hội Ngoài ra, nhóm đề tài mong muốn các cơ quan quản lý về khoa học, công nghệ tiếp tục đầu t cho công tác nghiên cứu để nâng cao khả năng và chất lợng của hệ thống lọc bụi tĩnh điện Cụ thể là tiếp tục nghiên cứu để nâng cao . 33 - PLC còn dùng để điều khiển quá trình làm việc của hệ thống nh rung gõ các điện cực, sấy, xả bụi Hệ thống đợc điều khiển, giám sát thông qua mạng PLC S7 (Trong bộ nguồn. của ống khói. 35 Chơng 5 lập quy trình công nghệ Chế tạo, Kiểm tra chất lợng sản phẩm, Lắp dựng, Chạy thử, Khảo nghiệm 5.1 Qui trình chế tạo Hệ thống lọc bụi tĩnh điện bao. lắp toàn bộ khung 5.2 Quy trình lắp dựng Quy trình lắp dựng này chỉ giới hạn lắp đặt phần từ bích chụp khí vào đến bích chụp khí ra của Lọc bụi tĩnh điện. Quy trình thứ tự nh sau: 38 Thi