Thiết Bị Lọc Bụi Kiểu Tĩnh Điện

Hiện nay, trong các nhà nhiệt điện thiết bị khử bụi được áp dụng phổ biến là thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện (Electrostatic Precipitator – ESP). Để đáp ứng các tiêu chuẩn môi trường đối với các dự án này nhất thiết phải có biện pháp thu hồi các hạt bụi. Cùng Môi trường Hợp Nhất tìm hiểu chi tiết hơn về thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện.

1. Ưu điểm của thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Các sản phẩm từ quá trình cháy nhiên liệu khi ra khỏi buồng lửa lò hơi cuốn theo dòng khói và các hạt bụi. Thông thường, nồng độ các hạt thải trong khói dao động từ 10 – 40g/Nm3 với kích cỡ nhỏ hơn 80µm, bao gồm phần lớn là các hạt tro có kích cỡ nhỏ hơn 40 µm và một phần các hạt than không cháy hết với kích cỡ lớn hơn 40 µm. Theo tiêu chuẩn Việt Nam QCVN 22: 2009 về phát thải bụi ra môi trường thì nồng độ bụi cho phép ra khỏi ống khói phải nhỏ hơn 170 mg/Nm3.

Ưu điểm của lọc bụi tĩnh điện là hiệu suất tốt, khả năng lọc bụi rất cao, hiệu quả lên tới 99,9%. Chỉ còn lượng bụi rất nhỏ, khoảng 0,01% đưa ra ngoài ống khói cao của nhà máy. Tổn thất áp lực của dòng khí khi qua thiết bị này bé, vào khoảng 160 ÷ 300 Pa, tiêu hao điện năng cũng bé, điện năng tiêu thụ khoảng 0,2 ÷ 0,6 kWh để khử 1000m3 khói thải. Lưu lượng dòng khí đi vào thiết bị này lớn, chịu được nhiệt độ cao, có thể làm việc bình thường với nhiệt độ khói thải lên đến 350oC.

Tuy nhiên, thiết bị lọc bụi tĩnh điện có các nhược điểm như: tiêu hao kim loại lớn để chế tạo thiết bị, diện tích lắp đặt lớn, yêu cầu nghiêm ngặt về công việc lắp đặt và vận hành. Nhạy cảm với đặc tính của bụi tro khá cao, thông thường thiết bị này thích hợp nhất với suất điện trở của bụi tro là 104  ÷ 5.1010 Ω.cm, nếu ngoài phạm vi này thiết bị hoạt động không hiệu quả.

2. Nguyên lý làm việc của thiết bị lọc bụi tĩnh điện

Quá trình tích điện của các hạt bụi trong thiết bị lọc bụi tĩnh điện được thể hiện trên hình 1.

Khi hai cực kim loại (bản cực và tấm hút bụi) được nạp một dòng điện một chiều cao áp và duy trì một điện thế đủ để duy trì phóng điện tạo nên một điện trường. Các phân tử khí hoặc không khí khi đi qua môi trường này bị ion hóa thành các ion dương và âm.

Các ion dương tập trung đậm đặc ở gần điện cực âm và tạo thành quầng sáng corona xung quanh điện cực. Nếu điện áp được khống chế dưới giới hạn nguy hiểm thì sẽ không xảy ra tia lửa điện gây sự cố và tổn hao năng lượng.

Các ion khí mang dấu “-“ sẽ di chuyển về phía cực dương và trên đường chuyển động chúng va đập vào các hạt bụi làm cho các hạt bụi bị tích điện âm, nhờ đó các hạt bụi bị hút vào các bản cực thu bụi “+”.

Quá trình tích điện của những hạt bụi xảy ra rất nhanh do số lượng ion dày đặc và kích thước của chúng nhỏ hơn nhiều so với ngay cả hạt bụi có kích thước nhỏ hơn 1 micromet; kết quả là hầu hết bụi được tích điện ngay từ tiết diện vào của thiết bị.

3. Các thiết bị chính trong bộ khử bụi tĩnh điện

Nguyên lý làm việc và các thiết bị chính thể hiện trong các hình 1,2,3.

Các bộ phận chính của hệ thống thiết bị lọc bụi tĩnh điện là: hệ thống bản cực điện gọi tắt là “trường”, thiết bị làm sạch bụi khỏi bản cực điện, thiết bị phân dòng trên đường khói đi, thiết bị thải bụi và cung cấp điện.

3.1. Hệ thống bản cực điện

Điện cực được sử dụng cho thiết bị khử bụi có nhiều loại: hình tròn, hình sao, hình răng cưa, lò xò đàn hồi, lòng máng… Trong đó, điện cực kiểu hình sao và hình tròn phóng điện tương đối đồng đều, điện áp tới hạn thấp nên phù hợp với bộ khử bụi có nồng độ bụi tro thấp. Còn kiểu răng cưa, kiểu lòng máng thì cường độ dòng điện phóng ra lớn thích hợp với dòng khói có nồng độ bụi cao và suất điện trở lớn.

3.2. Tấm hút bụi (tấm tích bụi)

Một số yêu cầu kỹ thuật với tấm hút bụi:

• Có tính năng về điện cao như: cường độ điện trường cao, mật độ dòng điện đồng đều.
• Thuận lợi cho việc tích bụi và tách bụi.
• Phân bố gia tốc rung đồng đều.
• Tổn thất áp suất nhỏ, kết cấu gọn, độ biến dạng nhỏ, dễ chế tạo.

3.3. Hệ thống rũ bụi và thải bụi

Trên tấm điện hút bụi có gắn các thiết bị rung để tách bụi khi dày quá yêu cầu cho phép. Thiết bị này có thể là búa gõ hay máy rung. Đối với bộ khử tĩnh điện kiểu ướt thì dùng nước tràn hay phun một màng nước trên mặt tấm tích bụi; khi dòng nước tiếp xúc với tấm hút bụi thì sẽ cuốn bụi bám mang đi theo dòng nước.

3.4. Thiết bị phân bổ dòng khói và hệ thống cung cấp điện

Để dòng khói đi vào thiết bị đồng đều người ta thường đặt các cánh hướng dòng ngay ở đầu vào bộ khử bụi.

Ngoài ra, một thiết bị rất quan trọng trong quá trình tính toán và vận hành là hệ thống cấp điện. Nó bao gồm máy tăng áp, bộ chỉnh lưu và hộp điều khiển. Thông thường dùng điện xoay chiều có điện áp 380V tăng đến 60 ÷ 90 kV. Sử dụng bộ chỉnh lưu silic để đảm bảo việc làm ổn định và dễ điều khiển tự động. Để đảm bảo an toàn thì vỏ thiết bị khử bụi phải tiếp đất với điện trở tiếp đất không nhỏ hơn 4Ω.

Hy vọng với những thông tin về thiết bị lọc bụi kiểu tĩnh điện đã mang lại cho bạn đọc nhiều thông tin bổ ích.

Nếu bạn đang có nhu cầu lắp đặt hệ thống xử lý khí thải cho cơ sở của mình, hãy để lại thông tin ở khung bên dưới hoặc liên hệ Hotline: 0938.857.768 để được tư vấn cụ thể hơn.