Bối cảnh & bài toán
Nhà máy phải đưa nồng độ bụi tại cửa ra lọc bụi tĩnh điện về mức quy chuẩn môi trường Việt Nam, trong
khi thiết bị hiện hữu không đạt. Bên cạnh đó, khí hóa than chưa cháy kiệt làm giảm hiệu suất và gây lãng phí than vì nhiệt trị trong tro còn cao.
Dự án ở giai đoạn pilot: trước khi cải hoán toàn tuyến, phải chọn được đối tác và đúng vị trí lắp cụm
thử nghiệm. Nếu chọn sai vị trí, số đo không đại diện cho hệ thống thực và chương trình cải hoán mất cơ sở để ra quyết định.
Cách tiếp cận
- Khảo sát hiện trường trước khi mô phỏng: định lượng điều kiện vận hành đang có để chọn vị trí
lắp pilot R.EP — bước này quyết định giá trị của mọi số liệu về sau.
- CFD định vị nút thắt: dựng mô hình tuyến khí vào cụm R.EP, đo chất lượng dòng bằng chỉ số
đồng đều (UI) thay vì đọc màu trên hình.
- Tối ưu màn phân phối: so sánh thiết kế gốc với phương án thêm tấm đục lỗ thứ hai, chấm điểm
trên cùng ba thước đo — vận tốc cực đại, chỉ số đồng đều, độ lệch chuẩn.
- Chọn quạt bằng tính toán: tính tổn thất áp suất toàn hệ để chốt cỡ
quạt, đối chiếu giữa tính tay và mô phỏng ở hai lưu lượng.
Kết quả
- Pilot đo tại hiện trường: cụm R.EP vận hành từ 03/12/2024, dự kiến chạy 3 tháng. Trong một ngày đo,
bụi trước cụm dao động quanh 57 mg/Nm³ — trên mức thiết kế 50 mg/Nm³ của lọc bụi tĩnh điện đang dùng — còn
bụi sau cụm trung bình 6,72 mg/Nm³, hiệu suất lọc 88,19%.
- Màn phân phối cải thiện rõ: chỉ số đồng đều dòng tăng từ 0,73 lên 0,88, vận tốc cực đại
giảm từ 4,13 xuống 2,86 m/s và độ lệch chuẩn từ 0,62 xuống 0,47 m/s — trong khi tổn thất áp chỉ tăng nhẹ từ 229,85 lên 234,81 Pa.
- Nút thắt nằm ở cửa vào cụm R.EP: tại các điểm đo, dòng khá ổn định (UI = 0,96), nhưng dòng vào cụm R.EP kém (UI = 0,72) do ống khuếch tán quá lớn — điểm này chỉ mô phỏng mới phát hiện được.
- Ba khuyến nghị lắp đặt cụ thể: giữ đoạn ống vào dài 2 m cho pilot để dòng kịp ổn định; không
dùng cánh hướng dòng cho ống nhỏ; bổ sung cánh hướng hoặc cửa phân phối khí ở nơi cần chỉnh dòng.
- Chốt cỡ quạt bằng số liệu: áp suất quạt 900 Pa theo tính toán ở 9.000 m³/h và 700 Pa theo mô
phỏng ở 7.000 m³/h; tổn thất áp toàn cụm R.EP mô phỏng được 229 Pa so với mục tiêu 300 Pa.
Lợi ích mang lại
Pilot chỉ đáng đầu tư khi số liệu thu được đủ tin cậy để ra quyết định cho hệ thống thực. Tại dự án này, việc chọn vị trí lắp qua khảo sát, đánh giá màn phân phối bằng ba chỉ số và chốt cỡ quạt theo tổn thất áp tính toán đã biến cụm thử nghiệm thành cơ sở kỹ thuật cho toàn bộ chương trình cải hoán.
