Thực hiện chủ trương của Thủ tướng Chính phủ tại quyết định số 1791/QĐ-TTg ngày 29 tháng 11 năm 2012 về việc thí điểm thiết kế, chế tạo trong nước thiết bị các nhà máy nhiệt điện trong giai đoạn 2012 – 2025,  Viện Nghiên cứu Cơ khí đã thực hiện Dự án khoa học công nghệ (KHCN) sản xuất thử nghiệm (SXTN) cấp Nhà nước “Hoàn thiện thiết kế và công nghệ chế tạo, chế tạo thử nghiệm lọc bụi tĩnh điện công suất 1.000.000Nm3/h”, với mục tiêu làm chủ thiết kế và công nghệ chế tạo, bằng năng lực trong nước chế tạo được thiết bị lọc bụi tĩnh điện (LBTĐ) đạt tiêu chuẩn chất lượng tương đương thiết bị LBTĐ có xuất xứ châu Âu - G7 đang phải nhập ngoại cho các nhà máy nhiệt điện trong nước.

Để đáp ứng được mục tiêu làm chủ công tác thiết kế, chế tạo, cung cấp thiết bị LBTĐ cho các nhà máy nhiệt điện than thay thế nhập ngoại, dự án SXTN đã thực hiện các nội dung chính sau:

- Xây dựng bộ hồ sơ thiết kế chế tạo và các quy trình đảm bảo và kiểm soát chất lượng sản phẩm LBTĐ công suất 1.000.000 Nm3/h, bao gồm: tài liệu tính toán và bộ bản vẽ thiết kế chế tạo; các quy trình công nghệ chế tạo, thử nghiệm, đánh giá chất lượng sản phẩm chế tạo; các tài liệu hướng dẫn lắp đặt, quy trình vận hành chạy thử, quy trình nghiệm thu và quy trình vận hành thương mại; quy trình đào tạo vận hành và tài liệu hướng dẫn bảo dưỡng sửa chữa thiết bị LBTĐ;

- Nghiên cứu tính toán mô phỏng CFD và xây dựng thiết bị thử nghiệm đánh giá chế độ khí động lực dòng khí chảy qua buồng lọc LBTĐ;

- Chế tạo hệ thống thiết bị chuyên dụng phục vụ công tác sản xuất điện cực lắng, điện cực phóng, bộ gõ rũ bụi các điện cực;

- Chế tạo giá thử nghiệm kiểm định chất lượng điện cực lắng, điện cực phóng và bộ búa gõ rũ bụi;

- Chế tạo và cung cấp thiết bị LBTĐ công suất 1.000.000 Nm3/h ứng dụng cho các nhà máy nhiệt điện.

Qua quá trình thực hiện Dự án SXTN cũng như thực tế hoạt động của thiết bị LBTĐ tại địa chỉ ứng dụng, dự án đã thu được một số kết quả như sau:

- Đã xây dựng được bộ hồ sơ thiết kế chế tạo, các quy trình đảm bảo và kiểm soát chất lượng, bao gồm các bản vẽ thiết kế chế tạo, các quy trình hướng dẫn đảm bảo và kiểm soát các chỉ tiêu chất lượng, nghiệm thu sản phẩm. Các tài liệu sản phẩm của dự án SXTN đủ độ tin cậy, đã được kiểm chứng trực tiếp qua việc cung cấp 02 thiết bị LBTĐ công suất 1.067.180 Nm3/h cho Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 1 và cung cấp 04 thiết bị LBTĐ công suất 1.035.878 Nm3/h cho Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn 2.  

- Tính đến thời điểm tháng 4/2022: 02 LBTĐ tại Nhà máy Nhiệt điện Thái Bình 1 đã đưa vào vận hành thương mại được 50 tháng. Trong suốt thời gian hoạt động đã qua, tất cả LBTĐ đều hoạt động ổn định, đáp ứng mọi chỉ tiêu kỹ thuật quy định của Dự án nhiệt điện Thái Bình 1, nồng độ bụi phát thải sau thiết bị LBTĐ đạt dưới 30 mg/Nm3; 04 LBTĐ tại Nhà máy Nhiệt điện Nghi Sơn 2 đã được đánh giá nghiệm thu, nồng độ bụi phát thải sau thiết bị LBTĐ đạt dưới 6 mg/Nm3.

- Làm chủ công nghệ phân tích tính toán mô phỏng CFD chế độ khí động lực dòng khói thải trong buồng lọc LBTĐ với việc sử dụng phần mềm SOLIDWORKS Flow Simulation kết hợp với thực nghiệm kiểm chứng trên bệ thử nghiệm vật lý. Kết quả mô phỏng được sử dụng trực tiếp cho công tác thiết kế bộ phận phân phối khí của LBTĐ;

- Làm chủ công nghệ chế tạo điện cực lắng, chế tạo thành công hệ thống thiết bị máy cán – cắt đột liên hợp chuyên dụng sản xuất tấm cực lắng đạt chất lượng tương đương sản phẩm có xuất xứ châu Âu - G7, đủ tiêu chuẩn thay thế ngoại nhập. Công nghệ chế tạo tấm cực lắng của dự án SXTN đã được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng Độc quyền sáng chế;

- Làm chủ công nghệ chế tạo, chế tạo được thiết bị và các đồ gá chuyên dụng phục vụ trực tiếp cho công tác sản xuất các chi tiết điện cực phóng, bộ gõ rũ bụi cho dự án ứng dụng thực tế;

- Làm chủ được công tác thử nghiệm và đưa vào vận hành thương mại LBTĐ;

- Về nhân lực KHCN: hình thành được nhóm cán bộ KHCN có khả năng tính toán thiết kế, kiểm soát chất lượng chế tạo cũng như vận hành dự án theo mô hình quản lý dự án của thế giới;

- Các nội dung nghiên cứu của dự án SXTN đã được sử dụng cho công tác đào tạo. Hiện đã có 02 nghiên cứu sinh tiến sĩ và 01 học viên thạc sĩ đã bảo vệ thành công luận án về lĩnh vực LBTĐ và được cấp bằng;

- Đã công bố 03 bài báo đăng trên tạp chí chuyên ngành quốc tế và 05 bài báo đăng trên các tạp chí chuyên ngành trong nước về lĩnh vực LBTĐ;

- Đã được cấp 01 Bằng độc quyền sáng chế về lĩnh vực LBTĐ.

Việc làm chủ được công tác thiết kế chế tạo, kiểm soát chất lượng cho phép nâng cao được tỷ lệ nội địa hóa thiết bị LBTĐ, góp phần giảm giá thành sản phẩm, giảm chi ngoại tệ cho công tác nhập khẩu. Kết quả nghiên cứu của dự án SXTN đã được ứng dụng vào thực tế thông qua các hợp đồng kinh tế như sau:

+  Đã cung cấp 02 thiết bị LBTĐ công suất 1.067.180 Nm3/h cho dự án nhiệt điện Thái Bình 1 công suất 2 x 300 MW và 04 thiết bị LBTĐ công suất 1.035.878 Nm3/h cho dự án nhiệt điện Nghi Sơn 2 công suất 2 x 600 MW. Đối với các dự án này, phần thực hiện trong nước chiếm tỷ lệ trên 94% về khối lượng. Trong đó, các bộ phận quan trọng như điện cực lắng, điện cực phóng, hệ thống búa gõ rũ bụi được chế tạo trực tiếp bởi hệ thống thiết bị chuyên dụng là sản phẩm của dự án SXTN, còn các bộ phận kết cấu khác phối hợp chế tạo với các đơn vị trong nước.

+ Đã mở rộng ứng dụng sản phẩm của dự án SXTN như điện cực lắng, điện cực phóng, bộ búa gõ rũ bụi cho công tác cải tạo, đại tu LBTĐ của các nhà máy xi măng Tuyên Quang, Tân Quang, Quán Triều, La Hiên, Nghi Sơn và Vĩnh Sơn thông qua các hợp đồng kinh tế.    

+ Việc được tham gia trực tiếp vào dự án thực tế có quản lý, phê duyệt công nghệ của chuyên gia nước ngoài giúp cho nhân sự KHCN của Viện Nghiên cứu Cơ khí nâng cao được năng lực chuyên môn; chuẩn hóa được phương pháp vận hành theo trình độ chung của thế giới; khai thông được bài toán liên kết giữa lý thuyết và thực hành; bước đầu phát huy được năng lực cá nhân không chỉ trong công tác nghiên cứu giải mã công nghệ mà còn cả trong việc độc lập phát triển công nghệ để giải quyết bài toán của thực tế phát sinh trong quá trình sản xuất;

+ Việc thực hiện công tác chế tạo với khối lượng lớn tại các nhà máy trong nước giúp cho hình thành mối liên kết giữa nhóm nghiên cứu thiết kế với nhóm sản xuất. Hai nhóm đều có điều kiện học hỏi lẫn nhau, nâng cao được năng lực chuyên môn, hoạt động KHCN có định hướng cụ thể hơn, từ đó hình thành sự tự tin trong hành nghề, gắn bó với sản xuất, cũng như tự nâng cao được trách nhiệm của từng cá nhân trong phạm vi hoạt động của mình. Nói cách khác là tự hình thành kỷ luật sản xuất;

+ Việc thực hiện công tác thiết kế, chế tạo và cung cấp thiết bị LBTĐ bằng năng lực trong nước góp phần tăng thêm việc làm cho các doanh nghiệp trong nước, bảo vệ môi trường trong lĩnh vực giảm thiểu ô nhiễm bụi do hoạt động của các nguồn thải công nghiệp lớn như các nhà máy nhiệt điện, xi măng.

4. Kết luận
Qua quá trình thực hiện dự án SXTN, trên cơ sở kết quả đạt được trong công tác nghiên cứu, thiết kế chế tạo và cung cấp sản phẩm cho các dự án thực tế thông qua hợp đồng kinh tế, có thể rút ra một số kết luận như sau:

- Viện Nghiên cứu Cơ khí đã làm chủ được công tác thiết kế, chế tạo và đưa vào vận hành thiết bị LBTĐ cho các dự án ứng dụng thực tế thông qua hợp đồng kinh tế, đã sử dụng hiệu quả kinh phí hỗ trợ từ chương trình KHCN cấp Nhà nước của Bộ KH&CN và Bộ Công Thương;

- Với sự hỗ trợ của ngân sách Nhà nước, Viện Nghiên cứu Cơ khí đã tăng cường được năng lực chế tạo một số bộ phận trọng yếu của thiết bị LBTĐ có đòi hỏi công nghệ cao như: điện cực lắng, điện cực phóng, giàn búa gõ rũ bụi. Sản phẩm đạt chất lượng tương đương xuất xứ châu Âu, G7, đủ tiêu chuẩn thay thế hàng ngoại nhập, giúp nâng cao tỷ lệ nội địa hóa thiết bị lọc bụi tĩnh điện trên 94% về khối lượng.

- Dự án SXTN đã góp phần nâng cao năng lực KHCN, năng lực sản xuất cũng như năng lực cạnh tranh cho Viện Nghiên cứu Cơ khí với các nhà thầu nước ngoài trong lĩnh vực cung cấp thiết bị LBTĐ.