Hệ thống xử lý khí thải tích hợp DOC-DPF-SCR cho phát điện đường sắt 5 MW

Tạo vào 08.12

Hệ thống xử lý khí thải tích hợp DOC-DPF-SCR cho phát điện đường sắt 5 MW

Kết cấu kim loại công nghiệp lớn với các lỗ tròn, nằm trong bối cảnh nhà máy.

Tổng quan dự án

Khách hàng	Nhà thầu cơ sở hạ tầng đường sắt & cung cấp điện (bảo mật)
Ứng dụng	Tổ máy phát diesel 5 MW — Nguồn điện dự phòng nhà ga đường sắt
Sản phẩm	Hệ thống DOC + DPF + SCR tích hợp được thiết kế tùy chỉnh
Địa điểm	Dự án đường sắt bảo mật
Chạy thử nghiệm	2026

Thách thức

Một dự án hạ tầng đường sắt trọng điểm yêu cầu một tổ máy phát điện diesel 5 MW để làm nguồn điện dự phòng chính cho tổ hợp nhà ga đường sắt cao tốc. Khi vận hành ở tải tối đa, máy phát tạo ra lượng khí thải đáng kể khoảng 45.000 m³/h với nồng độ cao NOx, hạt vật chất (PM) và carbon monoxide (CO).

Dự án đối mặt với ba hạn chế nghiêm trọng:

· Giới hạn khí thải nghiêm ngặt — Cơ quan môi trường địa phương yêu cầu hệ thống phải đáp ứng mức khí thải tương đương EU Stage V đối với động cơ tĩnh, đòi hỏi giảm NOx ≥95%, hiệu suất lọc PM ≥95% và oxy hóa CO ≥90%.

· Hạn chế không gian — Phòng thiết bị được phân bổ cho xử lý khí thải chỉ có kích thước 12m × 6m × 4,5m, khiến không thể lắp đặt ba bộ xử lý riêng biệt với các đoạn chuyển ống gió thông thường.

· Độ tin cậy vận hành đường sắt — Là nguồn điện dự phòng cho hệ thống tín hiệu và nhà ga, máy phát điện phải khởi động và đạt tải đầy đủ trong vòng 15 giây. Hệ thống xử lý khí thải không được tạo ra áp suất ngược quá lớn làm ảnh hưởng đến khả năng đáp ứng của động cơ hoặc công suất đầu ra.

Giải pháp của chúng tôi

Đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi đã thiết kế một hệ thống DOC + DPF + SCR tích hợp hoàn chỉnh, gắn trên khung trượt, được đóng gói thành một khối nhỏ gọn duy nhất. Hệ thống được thiết kế dựa trên đặc tính khí thải cụ thể của động cơ 5 MW, với tối ưu hóa động lực học chất lỏng tính toán (CFD) ở mọi giai đoạn.

Kiến trúc hệ thống

Khí thải động cơ → Mô-đun DOC → Mô-đun DPF → Mô-đun SCR (với phun Urea) → Ống xả

Cả ba giai đoạn xử lý đều được đặt trong một vỏ thép không gỉ 304 duy nhất gắn trên khung thép carbon hạng nặng, loại bỏ nhu cầu về ống dẫn trung gian và giảm 40% diện tích tổng thể so với các đơn vị riêng lẻ dạng mô-đun.

Các tính năng kỹ thuật chính

1. Mô-đun DOC (Bộ xúc tác oxy hóa diesel)

· Chất nền kim loại mật độ tế bào cao với lớp phủ xúc tác Pt-Pd

· Chuyển đổi CO và HC thành CO₂ và H₂O với hiệu suất ≥95%

· Tăng nhiệt độ khí thải để hỗ trợ tái tạo DPF và khởi động SCR

2. Mô-đun DPF (Bộ lọc hạt diesel)

· Phần tử lọc dòng chảy qua thành bằng silicon carbide (SiC) với hiệu suất lọc ≥99%

· Hệ thống làm sạch bằng xung khí nén tích hợp với 12 van điện từ để loại bỏ muội than chủ động mà không cần dừng máy

· Giám sát áp suất vi sai để theo dõi tình trạng tích tụ bồ hóng theo thời gian thực

3. Mô-đun SCR (Khử xúc tác chọn lọc)

· Xúc tác vanadi-titan được tối ưu hóa cho dải nhiệt độ hoạt động 250–450°C

· Lưới phun urê đa điểm với buồng trộn được tối ưu hóa bằng CFD

· Bộ phân phối dòng bằng thép không gỉ đục lỗ đảm bảo phân bố vận tốc đồng đều trên bề mặt xúc tác — lượng NH₃ thoát ra < 10 ppm

4. Ưu điểm thiết kế tích hợp

· Diện tích khung đơn: 6,5m × 2,2m × 2,8m

· Đầu vào/đầu ra mặt bích: DN800, kết nối trực tiếp với đường ống xả động cơ

· Cửa truy cập bắt vít trên cả khoang DPF và SCR để kiểm tra và thay thế xúc tác

· Tất cả bề mặt tiếp xúc bằng thép không gỉ để chống ăn mòn trong môi trường ngoài trời/công nghiệp

· Bộ dây cảm biến đã đấu dây sẵn và hộp nối để lắp đặt plug-and-play

Các bộ trao đổi nhiệt công nghiệp trong bối cảnh nhà máy với cửa sổ lớn và khung kim loại.

Thông số kỹ thuật

Thông số	Giá trị
Công suất động cơ định mức	5.000 kW
Lưu lượng khí thải	~45.000 m³/h (ở tải đầy)
Nhiệt độ khí đầu vào	350–480 °C
Áp suất ngược hệ thống	≤ 2,5 kPa (ở tải đầy, điều kiện sạch)
Hiệu suất giảm NOx	≥ 95%
Hiệu suất lọc PM	≥ 95%
Hiệu suất chuyển đổi CO	≥ 90%
Rò rỉ NH₃	< 10 ppm
Vật liệu vỏ	Thép không gỉ SUS304
Vật liệu khung	Thép carbon (sơn epoxy)
Kích thước tổng thể (D×R×C)	6.500 × 2.200 × 2.800 mm
Trọng lượng ước tính	~8.500 kg

Tiến độ thực hiện dự án

Giai đoạn	Thời gian	Cột mốc chính
Kỹ thuật & Thiết kế	2 tuần	Báo cáo mô phỏng CFD & phê duyệt bản vẽ GA
Sản xuất	4 tuần	Mua vật tư, chế tạo, nạp xúc tác
Kiểm tra nghiệm thu tại nhà máy (FAT)	1 tuần	Kiểm tra áp suất, kiểm tra rò rỉ, kiểm tra chức năng
Vận chuyển & Lắp đặt	1 tuần	Định vị tại chỗ, kết nối ống dẫn, đi dây
Chạy thử nghiệm thu	1 tuần	Kiểm tra bằng tải giả, xác minh phát thải, bàn giao
Tổng thời gian thực hiện	~9 tuần

Kết quả & Hiệu suất

Sau khi chạy thử nghiệm, hệ thống đã trải qua bài kiểm tra độ bền 72 giờ với tải trọng đầy đủ và giám sát khí thải liên tục. Kết quả vượt qua các yêu cầu hợp đồng của dự án:

· NOx tại ống khói: 180 mg/Nm³ (giới hạn: 400 mg/Nm³) — biên độ 55%

· PM tại ống khói: Dưới giới hạn phát hiện (< 5 mg/Nm³)

· CO tại ống khói: 120 mg/Nm³ (giới hạn: 500 mg/Nm³)

· Áp suất ngược ở tải đầy đủ: 2,1 kPa — hoàn toàn nằm trong giới hạn 3,0 kPa của nhà sản xuất động cơ

· Thời gian từ khởi động đến tải đầy đủ của máy phát: 12 giây — không bị ảnh hưởng bởi hệ thống xử lý khí thải

· Khoảng thời gian tái sinh DPF: > 500 giờ vận hành theo cấu hình tải điển hình

"Thiết kế tích hợp đã giúp chúng tôi tiết kiệm không gian sàn quan trọng trong phòng thiết bị, và khung gầm plug-and-play đã giảm thời gian lắp đặt tại chỗ của chúng tôi gần một nửa. Bài kiểm tra khí thải đã đạt ngay lần đầu tiên." — Giám đốc Dự án của Khách hàng

Kết cấu kim loại công nghiệp lớn với một lỗ tròn, được đặt trong xưởng với cửa sổ cao.

Tại sao điều này quan trọng

Dự án này chứng minh khả năng của chúng tôi trong việc cung cấp các giải pháp xử lý khí thải tùy chỉnh, công suất lớn cho các ứng dụng cơ sở hạ tầng đòi hỏi khắt khe. Bằng cách tích hợp DOC, DPF và SCR vào một đơn vị gắn trên khung, chúng tôi đã đạt được:

· Tiết kiệm không gian 40% so với các hệ thống mô-đun riêng lẻ

· Chi phí lắp đặt thấp hơn nhờ giao hàng lắp ráp sẵn, đã kiểm tra trước

· Hiệu suất phát thải đã được chứng minh đáp ứng các tiêu chuẩn động cơ tĩnh tại nghiêm ngặt nhất

· Độ tin cậy vận hành được xác nhận trong điều kiện nguồn điện dự phòng đường sắt thực tế

Sẵn sàng thảo luận về dự án xử lý khí thải của bạn? Liên hệ với đội ngũ kỹ thuật của chúng tôi để có giải pháp tùy chỉnh phù hợp với thông số động cơ và yêu cầu phát thải của bạn.