SlideShare a Scribd company logo
1 of 99
Download to read offline
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
LÊ THÀNH TRUNG
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN MỨC
NƯỚC BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Hà Nội – 10/2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------
LÊ THÀNH TRUNG
NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN MỨC
NƯỚC BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN
Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC:
TS. Bùi Đăng Thảnh
Hà Nội – 10/2016
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu
trong khóa luận là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng.
Hà Nội, tháng 9 năm 2016
Tác giả luận văn
Lê Thành Trung
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 3
LỜI CẢM ƠN
Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đến nay, em đã
nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè.
Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô giáo Viện Điện –
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để
truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Bùi Đăng Thảnh người đã trực tiếp
hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn
nhiệt tình của thầy em đã có được những kiến thức quý báu về cách thức nghiên
cứu vấn đề cũng như nội dung của đề tài, từ đó em có thể hoàn thành tốt khoá luận
tốt nghiệp của mình.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, tháng 09 năm 2016
Học viên thực hiện
Lê Thành Trung
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 4
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................1
LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................3
MỤC LỤC.............................................................................................................4
MỞ ĐẦU ...............................................................................................................7
1.1. ................................................8
Tổng quan nhà máy nhiệt điện tuabin hơi
1.1.1. ............................................8
Giới thiệu chung về nhà máy nhiệt điện
1.1.2. .................................10
Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện
1.1.3. ...........................................11
Chu trình nhiệt của nhà máy nhiệt điện
1.2. .....................................................13
Lò hơi nhà máy nhiệt điện tuabin hơi
1.2.1. N .........................................................................13
hiệm vụ của lò hơi
1.2.2. ........................................14
Cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi
1.2.3. .....................................................................17
Các thiết bị phụ của lò
1.2.4. ...................................................................18
Giới thiệu về tuabin hơi
1.2.5. ...........................19
Giới thiệu sơ lược các hệ thống điều khiển lò hơi
1.3. ..............................................22
Hệ thống điều khiển và giám sát nhà máy
1.4. ..................................................................................23
Tổng kết chương 1
CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO
HƠI......................................................................................................................24
2.1. .....................24
Vai trò và nhiệm vụ của bộ điều khiển mức nước bao hơi
2.2. ...................25
Các yếu tố ảnh hưởng tới bộ điều khiển mức nước bao hơi
2.2.1. ...................25
Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 5
2.2.2. .......................25
Ảnh hưởng của lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa
2.2.3. ..................................................26
Ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất
2.2.4. .......................26
Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng hơi ra khỏi lò
2.3. ...........................................................26
Động học quá trình trong bao hơi
2.3.1. ............28
Phương trình cân bằng khối lượng và bảo toàn khối lượng
2.3.2. ................................29
Mô hình hóa bộ điều khiển mức nước bao hơi
2.4. ..........................30
Các cấu trúc cơ bản của điều khiển mức nước bao hơi
2.4.1. ..........................................................30
Sơ đồ điều khiển một tín hiệu
2.4.2. ...........................................................33
Sơ đồ điều khiển hai tín hiệu
2.4.3. ............................................................36
Sơ đồ điều khiển ba tín hiệu
2.5. ...................................................................39
Các phương thức điều chỉnh
2.5.1. .........................................41
Cấu trúc điều khiển mức nước 3 tín hiệu
2.5.2. ...........41
Chế độ điều khiển theo độ chênh áp hai đầu van điều khiển
2.6. ................43
Sơ đồ nguyên lý chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi
2.6.1. ........................................................................................44
Thiết bị đo
2.6.2. ............................................................................47
Thiết bị chấp hành
2.6.3. .....................................................................................51
Bình bao hơi
2.6.4. ...................................................................................55
Bộ điều khiển
2.7. ..................................................................................56
Tổng kết chương 2
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI ..............57
3.1. Tính toán mô phỏng bộ điều khiển............................................................57
3.1.1. Hàm truyền của các đối tượng thực tế.................................................57
3.1.2. Tính toán bộ điều khiển.......................................................................58
3.2. Thiết kế phần cứng ....................................................................................61
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 6
3.2.1. Sơ đồ P&ID của phần điều khiển mức nước bao hơi..........................61
3.2.2. Thống kê các điểm vào/ra của phần điều khiển mức nước bao hơi....63
3.2.3. Lựa chọn thiết bị trường cho phần điều khiển mức nước bao hơi ......64
3.2.4. Cấu hình bộ điều khiển AC 800M của ABB.......................................68
3.2.5. Lựa chọn máy tính điều khiển giám sát ..............................................77
3.3. Thiết kế phần mềm ....................................................................................85
3.3.1. Lưu đồ thuật toán điều khiển 1 tín hiệu ..............................................85
3.3.2. Lưu đồ thuật toán điều khiển 2 tín hiệu: .............................................86
3.3.3. Lưu đồ thuật toán điều khiển 3 tín hiệu ..............................................86
4.1. Kết quả mô phỏng......................................................................................88
4.2. Giao diện điều khiển thực tế......................................................................89
Kết luận và hướng phát triển của đề tài ...............................................................94
Tài liệu tham khảo................................................................................................95
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 7
MỞ ĐẦU
Bao hơi là thiết bị đặc biệt quan trọng của Lò thu hồi nhiệt, có thể được xem
như quả tim cùa Lò thu hồi nhiệt. Bao hơi đóng vai trò vị trí trung gian trong quá
trình chuyển đổi pha của nước/hơi trong quá trình biến đổi nước thành hơi. Nước
cấp từ bộ tiết nhiệt cấp vào trong bao hơi, nước từ bao hơi vào bộ sinh hơi trở
ngược lại bao hơi và hơi từ bao hơi đi vào các bộ siêu nhiệt.
Trong quá trình vận hành của Lò thu hồi nhiệt, mực nước trong bao hơi phải
luôn được duy trì ở một mức ổn định. Mực nước trong bao hơi bị giảm thấp quá
mức sẽ gây hư hỏng các bộ sinh hơi, bộ siêu nhiệt do bị quá nhiệt trên đường ống.
Ngược lại, mực nước bao hơi tăng cao quá mức có thể làm nước đi vào các bộ quá
nhiệt gây ra hiện tương thủy kích đường ống, trường hợp xấu hơn, nước đi vào đến
tuabin sẽ gây hư hỏng cánh tuabin.
Do đó, các yêu cầu liên quan đến việc điều khiển mực bao hơi đặt ra rất khắt
khe. Điều khiển mực bao hơi phải đảm bảo đáp ứng mọi trạng thái làm việc khác
nhau của Lò thu hồi nhiệt từ khởi động, tăng giảm lượng nhiệt cấp vào Lò, sự biến
đổi áp suất trong bao hơi cũng như những thay đổi tải của tuabin hơi.
Chính vì những , em lựa chọn đề tài
lý do trên “Nghiên cứu thiết kế bộ điều
khiển mức nước bao hơi”.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 8
CHƯƠNG I. KHÁT QUÁT VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TUA BIN HƠI
1.1.Tổng quan nhà máy nhiệt điện tuabin hơi
1.1.1. Giới thiệu chung về nhà máy nhiệt điện
Hình 1.1: Hình ảnh tổng quan hoạt động và các thành phần cơ bản của nhà máy
nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện hoạt động trên nguyên lý chuyển hóa năng lượng
nhiệt năng từ đốt cháy các nhiên liệu hữu cơ thành cơ năng làm quay tuabin,
cuối cùng mới chuyển cơ năng thành năng lượng điện. Nhiệt năng được dẫn tới
tuabin qua môi trường dẫn nhiệt là hơi nước. Nhiệt năng cung cấp càng nhiều thì
năng lượng điện phát ra càng lớn và ngược lại. Điện áp phát ra ở mỗi đầu cực
máy phát được đưa qua hệ thống trạm biến áp nâng áp tới cấp điện áp thích hợp
trước khi hòa vào lưới điện quốc gia.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 9
Các thành phần chính trong quá trình chuyển hóa năng lượng trong nhà
máy nhiệt điện bao gồm:
 Lò hơi: thực hiện chuyển đổi năng lượng sơ cấp (than, dầu) thành
nhiệt năng, chuyển nước thành hơi nước.
 Tuabin: tuabin thực hiện chuyển đổi năng lượng từ nhiệt năng
sang cơ năng.
 Máy phát: máy phát thực hiển chuyển đổi năng lượng từ cơ năng
sang điện năng.
 Trạm biến áp: trạm biến áp thực hiện nâng điện áp từ đầu cực
máy phát lên điện áp cao để đáp ứng truyền tải điện năng.
Ngoài các thành phần chính, nhà máy nhiệt điện chứa các hệ thống phụ
trợ cho các thành phần chính như:
 Hệ thống chế biến và cung cấp nhiên liệu: Nhiên liệu là than được
nghiền mịn (R90) rồi được gió nóng thổi vào lò thực hiện quá trình
cháy sinh ra nhiệt.
 Trạm bơm tuần hoàn: Trạm bơm tuần hoàn làm nhiệm vụ cung cấp
nước làm mát bình ngưng với lưu lượng nước làm mát bình ngưng là
38580 m3
/h.
 Trạm bơm nước ngọt: Cung cấp nước ngọt cho quá trình vận hành và
làm mát, chèn…
 Hệ thống xử lý nước: Xử lý nước ngọt (nước thô) trước khi cung cấp
cho quá trình vận hành.
 Hệ thống khử bụi Khử lưu huỳnh: Đây là hai hệ thống quan trọng
–
đảm bảo môi trường được sạch Hệ thống khử tro bụi và chất độc hại
–
lưu huỳnh trong khói trước khi thải ra môi trường.
 Hệ thống thải xỉ: Thải xỉ lò ra khỏi nhà máy.
 Hệ thống cung cấp dầu đốt lò, dầu bôi trơn làm mát gối trục.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 10
 Hệ thống sản xuất Hydrô: Cung cấp Hydro có chất lượng cao làm mát
máy phát điện.
 Hệ thống cung cấp khí: Cung cấp khí cho các van khí nén.
 Hệ thống điều khiển đo lường...
,
Các thành phần trong nhà máy hoạt động thông qua hệ thống tích hợp
hoạt động của các thành phần với nhau, hệ thống đó là hệ thống điều khiển và
giám sát tích hợp (ICMS) trong nhà máy. Mỗi hệ thống đều có các trạm điều
khiển riêng và được tích hợp trong hệ thống ICMS.
1.1.2. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện hoạt động trên nguyên lý chuyển hóa năng lượng hữu
cơ thành nhiệt năng bằng việc đốt cháy các nhiên liệu đó trong lò hơi. Nhiệt
năng làm thay đổi trạng thái của môi chất Môi chất nhận nhiệt trở thành thế
.
năng được dẫn truyền đến đến các tầng cánh tuabin tạo thành động năng làm
quay tuabin. Tuabin quay làm quay máy phát điện, chuyển cơ năng của tuabin
thành năng lượng điện trong máy phát điện.
Môi chất là môi trường truyền tải năng lượng đi vì vậy phải đảm bảo chất
,
lượng như: áp xuất, nhiệt độ, độ khô. Nhiệt năng cung cấp càng nhiều thì năng
lượng điện phát ra càng lớn và ngược lại. Điện áp phát ra ở đầu cực máy phát
điện sẽ được đưa qua hệ thống trạm biến áp để nâng lên cấp điện áp thích hợp
trước khi hoà vào mạng lưới điện quốc gia.
Quá trình chuyển hoá năng lượng của nhà máy nhiệt điện tua bin hơi. Hóa
năng chứa trong nhiên liệu thành nhiệt năng bởi quá trình đốt cháy. Nhiệt năng
cấp cho nước để tạo thành hơi bão hòa. Hơi bão hoà tích năng lượng chuyển
thành động năng tác động vào cánh tua bin, tua bin quay tạo thành cơ năng quay
máy phát và chuyển hoá thành điện năng. Quá trình chuyển hoá năng lượng đó
có thể được thể hiện qua sơ đồ sau:
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 11
Hình 1.2: Sơ đồ chu trình chuyển hóa năng lượng trong nhà máy nhiệt điện
1.1.3. Chu trình nhiệt của nhà máy nhiệt điện
Nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển hóa nhiệt năng
thành cơ năng rồi sau đó thành điện năng. uá trình chuyển hóa nhiệt năng thành
Q
cơ năng thông qua môi chất trung gian đó là nướ ư ược chuyển hóa thành
c. N ớc đ
hơi nước trong lò hơi nhờ nhiệt lượng sinh ra từ việc đốt cháy các nhiên liệu:
than đá, khí thiên nhiên tại buồng đốt. Chu trình nhiệt trong nhà máy nhiệt điện
tua bin hơi được thực hiện như sau:
Nước từ bình ngưng có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ môi trường, được bơm
ngưng bơm qua bộ gia nhiệt hơi chèn tới các bộ gia nhiệt hạ áp số 1→2→3→4.
Tại đây, nước sẽ được làm nóng lên bơi hơi trích ra từ tuabin hạ áp. Sau khi ra
khỏi các bình gia nhiệt hạ áp nước được đưa tời bình khử khí để khử hết các bọt
khí có lẫn trong nước.
Nước từ bình khử khí được các bơm tăng áp và bơm cấp A,B,C đưa lần
lượt tới các bình gia nhiệt cao áp số 6, bình gia nhiệt cao áp số 7 và bình làm mát
hơi của bình gia nhiệt số 6. Các bình gia nhiệt cao áp này sẽ tiếp tục nâng nhiệt
độ của nước nhờ hơi trích từ tuabin cao áp. Tiếp đó, nước được đưa vào bộ hâm
để làm nóng thêm nhờ khói thoát ra từ lò. Nước ra khỏi bộ hâm có áp suất
khoảng 170 bar và nhiệt độ khoảng 450 .
Khi đã đạt được nhiệt độ thích hợp, nước được đưa vào bao hơi. Nước từ
bao hơi đi xuống các đường ống được bố trí xung quanh thành lò hay còn gọi là
Lò Nhiên u
liệ
Bao hơi Hơi Tuabin Máy phát
Nước ngưng
Nhiệt năng Hóa năng
Cơ năng
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 12
các giàn ống sinh hơi. Tại đây, nước sẽ nhận nhiệt năng từ quá trình đốt cháy
nhiên liệu trong lò và trở thành hơi bão hòa. Hơi nước bão hòa được tách ẩm nhờ
các xyclon và màng chắn ẩm. Hơi ra khỏi bao hơi gần đạt trạng thái khô hoàn
toàn, được đưa vào các bộ quá nhiệt cấp 1, bộ quá nhiệt màng, bộ quá nhiệt cấp
2, trở thành hơi quá nhiệt có áp suất khoảng 170 bar và nhiệt độ khoảng 540 .
Hơi này sẽ được phun vào xylanh cao áp của tuabin, sinh công lần thứ nhất. Ra
khỏi xylanh cao áp, hơi bị mất nhiệt (còn khoảng 400 ), đi qua đường tái lạnh
vào bộ tái nhiệt để nâng nhiệt độ của hơi gần với nhiệt độ hơi mới (khoảng
540 ), theo đường tái nóng đi tới xylanh trung áp, giãn nở sinh công trong xy
lanh trung áp. Hơi ra khỏi xy lanh trung áp tiếp tục được đưa vào xy lanh hạ áp
để sinh công lần cuối. Hơi ra khỏi xylanh hạ áp sau khi sinh công sẽ được đưa
tới bình ngưng để ngưng trở lại thành nước. Bình ngưng có hệ thống nước làm
mát tuần hoàn và hệ thống hút chân không làm cho hơi nước được ngưng tụ
nhanh hơn. Nước sau khi được ngưng tụ trong bình ngưng sẽ tiếp tục được bơm
ngưng bơm đi theo chu trình khép kín của hơi và nước.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 13
Hình 1.3: Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện
1.2.Lò hơi nhà máy nhiệt điện tuabin hơi
1.2.1. Nhiệm vụ của lò hơi
Nhà máy nhiệt điện, lò hơi là thiết bị lớn nhất và vận hành phức tạp nhất.
Đòi hỏi trình độ cơ khí hóa và tự động hóa cao, chế độ làm việc phải đảm bảo
sao cho đạt hiệu suất cao nhất. Trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu,
nhiệ ượng tỏa ra sẽ biến nước thành hơi, chuyển hóa năng lượng của nhiên liệu
t l
thành nhiệt năng của hơi. Lò hơi có các nhiệm vụ chính sau:
- Chuyển hóa năng lượng của nhiên liệu hữu cơ như than đá, dầu mỏ, khí
đốt… trong buồng đốt thành nhiệt năng.
- Truyền nhiệt năng sinh ra cho môi chất bằng bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt và
thông qua hệ thống dẫn đưa môi chất đi làm quay tua bin. Trong nhà máy
nhiệt điện tuabin hơi môi chất l ư ước có nhiệt độ thông thư
à n ớc. N ờng
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 14
được nâng dần lên đến nhiệt độ sôi, chuyển trạng thái từ lỏng thành hơi và
tiếp tục nhận nhiệt thành hơi quá nhiệt.
Các nhà máy điện thường sử dụng hai loại lò hơi là: lò trực lưu và lò có
bao hơi.
Lò trực lưu: Lò trực lưu là loại lò không có bình bao hơi nên nước chỉ
được tuần hoàn có một lần. Nước chuyển động dưới áp lực của bơm cấ qua bộ
p
hâm nước và đi trực tiếp vào bề mặt sinh hơi nhận nhiệt bức xạ của buồng lửa
rồi tới phần đối lưu. Khi đó nước đã được hoá hơi hoàn toàn trở thành hơi bão
hoà khô và đi tới bộ quá nhiệt tới tuabin.
Lò có bao hơi: Lò có bao hơi thì nư ược tuần hoàn tự nhiên nhiều lần
ớc đ
trong bao hơi, đường ống nước xuống và dàn ống sinh hơi. Dựa vào trọng lượng
riêng của môi chất, theo nguyên lý bề mặt nhận nhiệt nhiều hơn dãn nở nhiều
hơn có khối lượng riêng nhỏ hơn bị đẩy lên phía trên (trong giàn ống sinh hơi).
Việc thực hiện tuần hoàn tự nhiên nhiều lần (4÷10) lần nhờ các thiết bị (bao hơi,
đường ống nước xuống, giàn ống sinh hơi, đường hơi lên) nối với nhau tạo thành
vòng tuần hoàn.
Quá trình truyền nhiệt từ sản phẩm cháy cho môi chất đ ợc thực hiện nhờ
ƣ
các dạng trao đổi nhiệt: bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt. Hiệu quả của các dạng này
phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi trường, môi chất tham gia và phụ thuộc
vào hình dạng của lò hơi và các thiết bị có trong lò hơi.
1.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi
Cấu tạo
Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của lò hơi có bao hơi được biểu diễn trên hình
1.4. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo lò hơi đốt than phun, đây là loại lò hơi dùng phổ
biến hiện nay trong các nhà máy nhiệt điện ở nước ta và trên thế giới, công suất
của lò tương đối lớn.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 15
Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của lò hơi có bao hơi
1-Buồng đốt nhiên liệu; 12- Quạt gió;
2- Bơm cấp; 13- Thùng nghiền than;
3- Bộ hâm nước; 14- Bộ sấy không khí;
4- Đường ống dẫn nước vào bao hơi
(balông);
15- Vòi phun nhiên liệu;
5- Bao hơi; 16- Thuyền xỉ;
6- Dàn ống nước xuống; 17- Đường khói thải;
7- Dàn ống sinh hơi; 18-Khử bụi tĩnh điện
8- Ống hơi lên (dãy Pheston) cùng với bao
hơi tạo thành vòng tuần hoàn tự nhiên của
nước và hơi;
19- Quạt;
20- Ống khói;
21- Phễu đựng tro bay.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 16
9- Đường ống dẫn hơi bão hoà tới bộ quá
nhiệt;
10- Bộ quá nhiệt;
11- Van hơi chính đặt trên đường ống dẫn
hơi tới turbine;
Nguyên lý làm việc
Lò hơi nhà máy máy nhiệt điện tua bin hơi dùng để sản xuất ra hơi quá
nhiệt. Hơi quá nhiệt nhận được tạo thành nhờ các quá trình: đun nóng nước đến
sôi, nước sôi chuyển trạng thái từ pha lỏng thành hơi bão hòa, qua bộ quá nhiệt
để biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt đưa tới tua bin. Công xuất của lò phụ
thuộc vào lư ượng, nhiệt độ và áp xuất hơi. Các giá trị này càng cao thì công
u l
xuất lò hơi càng lớn. Hiệu xuất trong quá trình trao đổi nhiệt giữa ngọn lửa và
khói với môi chất trong lò hơi phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi chất (nước
hoặc hơi) và phụ thuộc vào hình dáng, cấu tạo, đặc tính của các phần tử lò hơi.
Trên hình 1.3 trình bày nguyên lý cấu tạo của lò hơi tuần hoàn tự nhiên trong
nhà máy điện tuabin hơi. Nhiên liệu (than bột) và không khí được phun qua vòi
phun số 15, vào buồng đốt nhiên liệu (buồng lửa) số 1, tạo thành hỗn hợp cháy
trong buồng lửa, nhiệt độ ngọn lửa có thể đạt tới 1900 . Nhiệt lượng tỏa ra khi
nhiên liệu cháy truyền cho nước trong dàn ống sinh hơi 7, nư g dần nhiệt
ớc tăn
độ đến sôi, chuyển thành hơi bão hòa. Hơi bão hòa trong ống sinh hơi 7 đi đến
dàn ống hơi lên 8 và tập trung vào bao hơi số 5. Trong bao hơi số 5, hơi được
phân ly ra khỏi nư ước tiếp tục đi xuống theo ống xuống 6 đặt ngoài tư
ớc, n ờng
lò rồi lại sang ống sinh hơi 7 để tiếp tục nhận nhiệt. Hơi bão hòa từ bao hơi số 5
đi qua đường ống dẫn hơi tới bộ quá nhiệt số 9, đi vào các ống xoắn nhận nhiệt
từ khói nóng chuyển động ở phía ngoài ống, chuyển hơi bão hòa thành hơi quá
nhiệt có nhiệt độ cao, áp xuất cao đi vào ống góp để sang tua bin. Hơi qua vòi
phun chuyển thành động năng tác dụng lên cánh tuabin làm quay tuabin. Dàn
ống sinh hơi số 7 đặt phía trong tường lò, nước trong ống nhận nhiệt và sinh hơi
tạo ra trong ống sinh hơi 7 một hỗn hợp là hơi và ước. Ống xuống số 6 đặt
n
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 17
ngoài tường lò nên môi chất trong ống là nước do không nhận 11 nhiệt. Khối
lượng riêng của hỗn hợp là hơi và nước trong ống 7 nhỏ hơn khối lượng riêng
của nước trong ống xuống 6 tạo nên áp lực đẩy hỗn hợp trong ống 7 đi lên còn
nước trong ống 6 đi xuống tạo thành quá trình tuần hoàn tự nhiên. Buồng đốt
nhiên liệu (buồng lửa) trên hình 13, nhiên liệu được phun vào và cháy lửng lơ
trong buồng lửa. Quá trình cháy nhiên liệu xảy ra trong buồng lửa đạt đến nhiệt
độ rất cao, từ 1300 - 1900 vì vậy hiệu quả trao đổi nhiệt bức xạ giữa ngọn
lửa và giàn ống sinh hơi rất cao. Lượng nhiệt dàn ống sinh hơi thu đ ợc từ ngọn
ƣ
lửa chủ yếu là do trao đổi nhiệt bức xạ. Để tăng hiệu quả hấp thụ nhiệt lượng bức
xạ của ngọn lửa đồng thời bảo vệ tường lò khỏi tác dụng của nhiệt độ cao và ảnh
hưởng xấu của tro nóng chảy, người ta bố trí các dàn ống sinh hơi 7 xung quanh
tường buồng lửa. Khói ra khỏi buồng lửa, trước khi vào bộ quá nhiệt đã được
làm nguội một phần ở dàn ống hơi lên, khói nóng chuyển động ngoài ống truyền
nhiệt cho hỗn hợp hơi nước chuyển động trong ống. Khói ra khỏi bộ quá nhiệt,
nhiệt độ còn cao, để tận dụng phần nhiệt thừa của khói người ta đặt thêm bộ hâm
n s
ước và bộ ấy không khí ở phần đuôi lò. Bộ hâm nước có nhiệm vụ nâng nhiệt
độ của nước từ nhiệt độ khi ra khỏi bình gia nhiệt hạ lên đến gần nhiệt độ sôi
áp
và cấp vào bình bao hơi 5. Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình cấp nhiệt cho
nước ở lò hơi. Bộ hâm nước và bộ xấy không khí đã tận dụng một phần nhiệt
đáng lẽ bị thải ra ngoài. Chính vì vậy người ta còn gọi bộ hâm nước và bộ ấy là
s
bộ tiết kiệm nhiệt.
1.2.3. Các thiết bị phụ của lò
- Các đường ống hơi và nước có các van cách ly, van điều chỉnh và van an
toàn được lắp đặt.
- Các đường gió và đường khói dùng cho việc cung cấp gió tới các vòi đốt
và hút khói đưa tới ống khói.
- t.
Các đường hơi chính và hơi tái nhiệ
- Các thiết bị đo lường
- Các thiết bị điều khiển, liên động và bảo vệ tự động.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 18
- Các thành phần thiết bị không bao gồm trong phạm vi cung cấp của nhà
sản xuất (quạt khói, quạt gió .v.v..)
- Các vòi thổi bụi
- Các thiết bị rửa lò
- Bộ sấy không khí sơ bộ dùng hơi.
1.2.4. Giới thiệu về tuabin hơi
a.Tổng quan về cấu tạo
Tua bin hơi là một động cơ nhiệt chuyển hóa thế năng của hơi nước thành
cơ năng làm quay roto. Tua bin hơi bao gồm hai thành phần chính đó là thành
phần cố định (stato) và phần quay (roto). Dãy các vòi phun nằm cố định còn
được gọi là dãy cánh tĩnh, dãy cánh được lắp trên trục roto gọi là dãy cánh động.
Mỗi cặp dãy cánh tĩnh và dãy cánh động liền kề tạo thành một tầng của tuabin.
Vì hơi nước đi vào ở tầng đầu tiên có áp suất cao và đi ra ở tầng cuối cùng
có áp suất thấp là cho thể tích riêng của hơi tăng nhanh. Do đó, tiết diện rãnh của
các dãy cánh tĩnh và dãy cánh động càng về cuối càng lớn. Đồng thời, đường
kính cánh, đường kính trục roto và đường kính trung bình của tầng càng về cuối
càng lớn.
Phía hơi vào bao giờ cũng có thêm bộ phận an toàn ghép nối trên trục của
roto nhằm mục đích cắt hơi đi vào tuabin khi số vòng quay thực tế quá số vòng
quay định mức 10 %. Các đoạn trục ghép được làm mát và bôi trơn bằng
– 12
bơm dầu. Roto của tuabin được nối với roto của máy phát bằng khớp nối trục
nửa mềm.
Stato bao gồm có thân tuabin, các hộp ống phun, hộp supap, vành chèn
đầu cuối, vành bánh tĩnh, bánh tĩnh và các bộ chèn bánh tĩnh. Thân tuabin có hai
mặt bích ngang và hai mặt bích đứng nhằm chia tuabin thành phần trước, phần
giữa và ống thoát. Ngoài ra còn có ổ đỡ trước, sau dùng cho roto và máy phát.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 19
b.Vận hành tua bin hơi
Vận hành tua bin hơi nhằm mục đích cung cấp điện và nhiệt năng liên tục,
đảm bảo chất lượng, an toàn, với độ tin cậy cao và hiệu quả kinh tế tối đa.
Trình tự và các thao tác vận hành cụ thể được ghi trong quy trình vận
hành lập riêng cho từng loại tua bin cụ thể. Nội dung quy trình vận hành có ba
phần:
- Giới thiệu đặc điểm chung về cấu tạo thiết bị.
- Đặc tính kỹ thuật của thiết bị.
- Hướng dẫn vận hành.
Vận hành tua bin là thực hiện các công việc chính như sau:
- Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện vận hành.
- Chuẩn bị khởi động.
- Khởi động.
- Kiểm soát thiết bị khi làm việc bình thường.
- Ngừng thiết bị.
Trong mục này chúng ta chỉ xem xét một số vấn đề cơ bản cần lưu ý khi
khởi động và ngừng thiết bị. Đây là hai giai đoạn quan trọng trong vận hành tua
bin vì lúc đó trạng thái cơ học và nhiệt của các bộ phận, chi tiết tua bin và đường
ống dẫn thay đổi rất lớn.
1.2.5. Giới thiệu sơ lược các hệ thống điều khiển lò hơi
Vận hành lò hơi là một công việc điều khiển phức tạp. Quá trình vận hành
lò hơi không tách khỏi quá trình vận hành chung toàn nhà máy. Mỗi sự thay đổi
của một khâu nào đó trong nhà máy đều dẫn đến sự thay đổi chế độ vận hành của
lò hơi và đòi hỏi các thao tác điều khiển lò tương ứng. Quá trình vận hành sao
cho lò hơi làm việc ở trạng thái kinh tế nhất, an toàn nhất trong một thời gian
dài. Cụ thể trong quá trình vận hành lò hơi không để xảy ra sự cố mà phải bảo
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 20
đảm lò làm việc có hiệu suất cao nhất, tương ứng lượng than tiêu hao để sản xuất
1kg hơi là nhỏ nhất. Các thông số của lò như: áp suất hơi trong bao hơi hoặc ở
ống góp hơi chung, nhiệt độ hơi quá nhiệt, mức nước trong bao hơi, hệ số không
khí thừa, hàm lượng muối trong nước cấp lò hơi … phải được giữ cố định và chỉ
được phép sai số trong một phạm vi giới hạn.
Đầu ra của hệ thống điều khiển lò hơi là điện năng, điện năng cung cấp
cho phụ tải điện. Chính vì vậy, công suất phát của nhà máy điện thay đổi phụ
thuộc vào phụ tải điện. Giá trị công suất này được yêu cầu từ trung tâm điều độ
quốc gia. Với hệ thống điều khiển lò hơi, công suất điện phát ra phụ thuộc vào
lưu lượng hơi đưa đến tuabin của máy phát, lưu lượng hơi dẫn vào tuabin lớn thì
sinh công càng lớn, do vậy điện năng sản xuất ra càng lớn (chuyển hóa năng
lượng từ nhiệt năng thành cơ năng và thành điện năng) làm cho công suất của
máy phát tăng lên và ngược lại. Vì vậy khi có yêu cầu thay đổi công suất phát
điện thì phải thay đổi lư ượng hơi đưa vào tuabin, kéo theo đó là yêu cầu nhiệt
u l
năng thay đổi, nhiên liệu đưa vào lò thay đổi và nước cấp vào bao hơi cũng phải
thay đổi để có được sản lượng hơi theo yêu cầu.
Lò hơi là một hệ thống có nhiều đầu vào và nhiều đầu ra.
- Đầu vào của lò hơi bao gồm: nhiên liệu (than, dầu), không khí cung cấp
Oxy cho quá trình cháy và lượng nước cấp xuống vào bao hơi.
- Đầu ra của lò hơi là: động năng của dòng hơi quá nhiệt, lượng khói thải
và xỉ (tro) từ quá trình cháy.
Như vậy năng lượng đưa vào lò là hóa năng có trong nhiên liệu, năng
lượng đầu ra của lò là động năng của dòng hơi quá nhiệt (nước là môi chất dẫn
truyền năng lượng). Đầu vào và ra có quan hệ mật thiết với nhau, với mỗi thay
đổi ở đầu ra thì phải điều khiển đầu vào (như ước..) để
nhiên liêu, không khí, n
đáp ứng được sản lượng hơi mong muốn.
Chính vì vậy mà hệ thống điều khiển lò hơi nhà máy nhiệt điện là một hệ
thống điều khiển có cấu trúc phức tạp với rất nhiều mạch vòng điều khiển khác
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 21
nhau, giám sát và điều khiển hàng trăm tham số. Trong lò hơi các quá trình điều
khiển: nhiên liệu, không khí, nước cấp, áp xuất... đều có tác động và ảnh hưởng
lẫn nhau, để đạt được hiệu suất tối đa, đáp ứng yêu cầu phụ tải thì cùng lúc phải
phối hợp điều khiển nhiều đối tượng với nhiều thông số. Điều này yêu cầu một
hệ thống điều khiển tổng thể Tất cả các mạch vòng điều khiển đều có sự liên
.
quan ràng buộc lẫn nhau. Vì vậy điều khiển lò hơi là điều khiển phức tạp có
nhiều đầu vào nhiều đầu ra (MIMO) có tác động xen kênh lớn. Cấu trúc chung
của hệ thống điều khiển lò hơi được trình bày như ưới:
hình1.5 d
Hình 1.5: Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển lò hơi
Việc tự động hóa lò hơi chủ yếu tập trung vào vấn đề điều khiển tự động
các quá trình trong lò để đảm bảo cho lò làm việc ổn định và kinh tế nhất bằng
cách điều chỉnh năm quan hệ: phụ tải nhiên liệu, phụ tải không khí, phụ tải
- - -
khói thải, phụ tải mức nước bao hơi và phụ tải xả liên tụ
- - c.
Nhiệt độ hơi quá nhiệt phụ thuộc rất ít đến phụ tải lò hơi nên việc điều
chỉnh nó được thực hiện độc lập chủ yếu bằng các bộ giảm ôn hỗn hợp.
Từ những chỉ tiêu đặt ra, hệ thống điều khiển lò hơi phải được cấu thành
từ một số bộ điều chỉnh tương đối độc lập với nhau gồm:
Lò hơi
Điề ể
u khi n nướ ấ
c c p
Nhiên liệu Yêu cầu
nhiên liệu
Điề ể
u khi n nhiệ ộ
t đ lò hơi
Gió
Đầu vào Đầu ra
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 22
- Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt: Đảm bảo chất lượng hơi khi
phun vào tuabin đạt các thông số như: Độ khô, nhiệt độ, áp suất, lưu
lượng hơi…
- Hệ thống điều chỉnh quá trình cháy: Điều khiển quạt gió cấp không khí
vào lò và khói thoát, tạo điều kiện cháy tối ưu trong buồng đốt.
- Hệ thống điều chỉnh sả ượng hơi
n l : Điều khiển quá trình cấp nhiên liệu
(nghiền và phun than) vào trong buồng đốt cháy tạo nhiệt năng.
- Hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi: Điều khiển quá trình cấp nước
cho bao hơi, đảm bảo cân bằng giữa lượng hơi sinh ra, lư ượng nư
u l ớc
cấp vào ước đi xuống giàn sinh hơi.
và n
1.3.Hệ thống điều khiển và giám sát nhà máy
Nhà máy được trang bị một hệ thống điều khiển và giám sát tích hợp
(ICMS) để thực hiện các chức năng: điều khiển và giám sát quá trình vận hành
của lò hơi tua bin và các thiết bị phụ điều khiển phối hợp lò hơi tua bin, bảo vệ
,
lò hơi tua bin máy phát … điều khiển và giám sát các hệ thống phụ trợ thuộc
phần cân bằng nhà máy. Tất cả hệ thống được kết nối mạng LAN theo cấu trúc
thẳng (hình sao) thông qua các Switch.
Cấu trúc của hệ thống điều khiển và giám sát tích hợp bao gồm các trạm
điều khiển được bố trí phân tán dựa trên cơ sở các bộ điều khiển loại vi xử lý,
các hệ thống điều khiển độc lập và sử dụng bộ điều khiển logic khả trình. Hệ
thống điều khiển giám sát (ICMS-intergrated control monitoring system) bao
gồm:
- UCMS - Unit
Hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy được gọi là
control monitoring system
- SCM -
Hệ thống điều khiển giám sát phần chung của nhà máy được gọi là
Sstation control monitor system
Các hệ thống hoạt động độc lập với khối tổ máy được điều khiển và giám
sát độc lập hoàn toàn từ các tủ điều khiển độc lập sử dụng bộ điều khiển logic
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 23
khả trình PLC cụ thể như sau: hệ thống xử lý nước và khử khoáng và xử lý nước
thải, hệ thống cấp than, hệ thống xử lý tro xỉ, hệ thống xử lý hidro trạm khí nén,
hệ thống thổi bụi lò.
Toàn bộ việc điều khiển và giám sát quá trình vận hành nhà máy được
thực hiện từ phòng điều khiển chính đặt tại nhà điều khiển trung tâm.
1.4.Tổng kết chương 1
Xuất phát từ việc tìm hiểu tổng quát đặc điểm của lò hơi trong nhà máy
nhiệt điện, ta thấy rằng hệ thống điều khiển lò hơi nhà máy nhiệt điện là một hệ
thống điều khiển có cấu trúc phức tạp với rất nhiều mạch vòng điều khiển khác
nhau, giám sát và điều khiển hàng trăm tham số. Chính vì vậy, luận chỉ lựa
án
chọn đi sâu nghiên cứu một đối tượng là điều khiển mức nước cấp bình bao hơi,
từ đó nghiên cứ tổng hợp và mô hình hóa mô phỏng bộ điều khiển thích hợp
u,
đảm bảo ổn định mức nước cấp bình bao hơi nhằm góp phần nâng cao chất
l .
ượng của hệ thống
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 24
CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
2.1. Vai trò và nhiệm vụ của bộ điều khiển mức nước bao hơi
Hệ thống điều chỉnh cấp nước vào lò hơi đóng vai trò rất quan trọng trong
hệ thống điều chỉnh của lò hơi. Nhiệm vụ của hệ thống tự động điều chỉnh cấp
nước vào lò hơi là đảm bảo sự cân bằng vật chất giữa lưu lượng hơi ra khỏi lò
hơi và lưu lượng nước cấp vào lò. Trong quá trình hoạt động của lò hơi, sự cân
bằng vật chất giữa lưu lượng hơi ra khỏi lò và lưu lượng nước cấp vào lò bị phá
vỡ do nhiều nguyên nhân. Một trong những nguyên nhân chính như sau: sự thay
đổi lưu lượng hơi cấp vào Tua in, sự thay đổi nước cấp vào lò, sự thay đổi áp
b
suất bao hơi, sự thay đổi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa, v.v…Những lý do
trên dẫn đến làm thay đổi mức nước trong bao hơi.
Mức nước tăng hoặc giảm quá mức quy định sẽ ảnh hưởng đến chất
lượng hơi hoặc sự cố lò hơi. Khi mức nước bao hơi tăng quá mức quy định sẽ
ảnh hưởng đến chất lượng hơi. Vì khi đó ảnh hưởng tới quá trình phân ly hơi
trong bao hơi, các giọt ẩm sẽ theo hơi tràn sang bộ quá nhiệt, làm giảm quá trình
truyền nhiệt giữa hơi và khói, dẫn đến những tầng cuối của Tua in sẽ có độ ẩ
b m
cao, b
làm hỏng tầng cánh Tua in. Còn khi mức nước bao hơi thấp hơn mức yêu
cầu sẽ làm mất sự tuần hoàn tự nhiên của nước trong hệ thống. Trong khi đó
lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa vẫn không đổi dẫn đến có thể làm biến dạng
hoặc phình nổ các ống sinh hơi.
Chính vì vậy, hệ thống điều chỉnh tự động cấp nước bao hơi có vai trò rất
quan trọng trong hệ thống điều chỉnh của lò hơi. Có nhiệm vụ đảm bảo mức
nước bao hơi thay đổi trong một giới hạn cho phép hay nói cách khác là đảm bảo
sự cân bằng vật chất giữa lưu lượng hơi ra khỏi lò và lưu lượng nước cấp vào lò.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 25
2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới bộ điều khiển mức nước bao hơi
Quá trình thay đổi mức nước trong lò có bao hơi là một quá trình rất phức
tạp. Không những bị thay đổi do cân bằng vật chất bị phá vỡ (ảnh hưởng của sự
thay đổi lưu lượng hơi ra khỏi lò, của sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò…)
mà còn bị thay đổi do ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất trong bao hơi, ảnh
hưởng của hiện tượng sôi bồng…Những ảnh hưởng này lại có tác động tương hỗ
lẫn nhau và làm cho quá trình thay đổi mức nước càng trở nên phức tạp.
2.2.1. Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò
Khi thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò nhưng vẫn không thay đổi lượng
nhiệt sinh ra trong lò thì lưu lượng hơi ra khỏi lò không thay đổi và các thông số
của nó cũng không thay đổi mà chỉ thay đổi mức nước trong bao hơi. Khi lưu
lượng nước cấp vào lò tăng thì mức nước trong bao hơi tăng và ngược lại, khi
lưu lượng nước cấp vào lò giảm thì mức nước trong bao hơi giảm. Về lý thuyết
thì quan hệ này là tuyến tính nhưng thực tế do ảnh hưởng của chiều dài đường
ống từ van điều chỉnh tới bao hơi nên bị chậm trễ một khoảng thời gian nào đ
τ ó
và đặc điểm của đối tượng nhiệt là quán tính lớn nên đặc tính động của lò hơi khi
đại lượng điều chỉnh là mức nước thường là một khâu tích phân quán tính có trễ.
2.2.2. Ảnh hưởng của lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa
Sự thay đổi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa trong điều kiện lưu lượng
nước cấp vào lò không thay đổi cũng làm thay đổi mức nước trong bao hơi.
Ta thấy, khi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa tăng lên thì mức nước
trong bao hơi tăng lên do khi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa tăng trong khi
đó áp suất lò vẫn không thay đổi tương ứng nhiệt độ bão hoà của nước không
thay đổi đẫn đến lượng hơi sinh ra trong hệ thống tăng lên, dẫn đến việc tách
tương ứng một lượng nước đưa vào bao hơi dẫn tới mức nước bao hơi tăng.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 26
Như vậy, khi lượng sinh ra trong lò thay đổi đột ngột trong điều kiện giữ
lưu lượng nước cấp không thay đổi thì nó ảnh hưởng tới thành phần sôi bồng
làm tăng mức nước đồng thời chúng lại ảnh hưởng tới sự phá vỡ cân bằng vật
chất làm giảm mức nước. Người ta chứng minh được rằng, ảnh hưởng tổng hợp
của hai hiện tượng như sau: lúc đầu mức nước tăng (khoảng 30 giây) sau đó
giảm dần.
2.2.3. Ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất
Khi áp suất thay đổi thì mức nước bao hơi cũng thay đổi theo. Khi áp suất
bao hơi tăng lên thì mức nước bao hơi giảm, vì khi áp suất bao hơi tăng thì đồng
thời nhiệt độ nước bão hoà trong lò tăng trong khi đó nhiệt lượng sinh ra trong
buồng lửa vẫn không thay đổi dẫn đến lượng hơi sinh ra trong hệ thống giảm,
điều này dẫn đến mức nước trong bao hơi sẽ giảm. Còn khi áp suất bao hơi giảm
thì hiện tượng xảy ra nguợc lại làm cho mức nước bao hơi tăng lên. Khi áp suất
thay đổi thì không những ngoài chính bản thân nó làm thay đổi mức nước nó còn
gây ra hiện tượng sôi bồng làm thay đổi mức nước.
2.2.4. Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng hơi ra khỏi lò
Khi thay đổi sản lượng hơi ra khỏi lò tốc độ quy dẫn của hơi và tốc độ
tuần hoàn trong vòng tuần hoàn sẽ thay đổi dẫn đến ảnh hưởng tới chế độ tuần
hoàn của môi chất trong hệ thống lò.
Khi tăng đột ngột sản lượng hơi ra khỏi lò áp suất bao hơi sẽ giảm, điều
này dẫn đến xảy ra hiện tượng sôi bồng làm tăng mức nước bao hơi.
2.3. Động học quá trình trong bao hơi
Hình dưới đây biểu diễn hệ thống bao hơi :
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 27
Hình 2.1: Sơ đồ thể hiện bao hơi
Q - Nhiệt lượng được cung cấp tới giàn ống sinh hơi.
qf - Nước cấp được cung cấp tới bao hơi và hơi bão hòa
qs - Hơi nước được đưa từ lò hơi tới các bộ quá nhiệt và tuabin.
Sự xuất hiện của hơi nước bên trong chất lỏng của bao hơi gây ra hiện
tượng sôi bồng và co lại, điều này chính là nguyên nhân làm cho điều khiển mức
trở nên khó khăn. Trong thực tế thì hệ thống có nhiều phức tạp hơn nhiều so với
hình vẽ trên. Hệ thống sẽ có nhiều hình dạng phức tạp và có nhiều đường ống
hơn. Hơi nước thoát ra từ giàn ống sinh hơi đi qua bộ lọc để tách hơi từ nước.
Bất chấp sự phức tạp của hệ thống, lưu lượng hơi lưu chuyển trong bao hơi phải
đảm bảo đồng thời hai điều kiện là bảo toàn khối lượng và cân bằng năng lượng.
Một thuộc tính quan trọng của bao hơi đó là sự truyền nhiệt hiệu quả do
sự sôi và ngưng tụ. Tất cả các bộ phận của hệ thống được tiếp xúc với hỗn hợp
hơi nước bão hòa sẽ được ở trạng thái cân bằng về nhiệt. Năng lượng được tích
trữ trong hơi và nước được phát tán hoặc hấp thụ rất nhanh chóng khi thay đổi áp
lực. Cơ chế này là chìa khóa để hiểu được động lực học bao hơi. Sự giải phóng
năng lượng một cách nhanh chóng đảm bảo các bộ phận khác nhau của lò hơi
thay đổi nhiệt độ của chúng với cùng một cách. Bởi vì lí do đó mà động lực học
có thể bị quy định bởi những mô hình bậc thấp. Trong thực tế, áp lực bao hơi và
động lực năng lượng hoàn toàn có thế được biểu diễn rất tốt thông qua phương
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 28
trình động học bậc nhất được đưa ra bởi Asstrom and Eklund (1972). Lúc đầu,
nó gây ngạc nhiên rằng những tác động phân phối có thể được bỏ qua cho một
hệ thống với kích thước vật lý rất lớn.
2.3.1. Phương trình cân bằng khối lượng và bảo toàn khối lượng
Phần lớn các trạng thái của hệ thống được quyết định bởi phương trình
cân bằng năng lượng và bảo toàn khối lượng. Cho đầu vào của hệ thống là nhiệt
lượng cung cấp cho đường ống Q, lưu lượng nước cấp qf, lưu lượng hơi qs. Đồng
thời, cho đầu ra của hệ thống là áp suất bao hơi p và mức nước trong bao hơi l.
Đây là cách mô tả đặc điểm của hệ thống thích hợp cho việc mô hình hóa, mô
phỏng. Việc mô phỏng và điều khiển nó là thiết yếu để kiểm định sự phụ thuộc
của lưu lượng hơi qs vào áp lực trong tuabin và các bộ quá nhiệt.
Để xây dựng được các phương trình, ta đặt V là thể tích nước trong bao
hơi, là
là trọng lượng riêng của nước, u là nội năng riêng, h là entanpy riêng, t
nhiệt độ và là lưu lượng theo khối lượng. Ngoài ra, đặt các kí hiệu
q s w f m
, , và
tương ứng để chỉ các đối tượng là hơi, nước, nước cấp và kim loại. Đôi khi, để
làm rõ, chúng ta cần một ký hiệu cho các thành phần hệ thống. Cụ thể, ta sử
dụng các chỉ số dưới để biểu thị như là toàn bộ hệ thống, là bao hơi và
t d r là
các giàn ống. Tổng khối lượng của các ống kim loại và bao hơi là mt và nhiệt
dung riêng của kim loại là Cp.
Phương trình cân bằng khối lượng là:
(1)
Và phương trình cân bằng bảo toàn năng lượng là:
(2)
Mà nội năng , nên phương trình cân bằng bảo toàn năng
lượng được viết như sau:
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 29
(3)
Trong đó, và tương ứng với tổng thể tích lượng hơi và thể tích
nước. Tổng thể tích trong bao hơi, ống xả và ống dẫn là:
(4)
Nhiệt độ của kim lại có thể được biểu thị như một tác dụng của áp suất
gây lên khi giả định rằng sự thay đổi của liên quan chặt chẽ tới sự thay đổi
của nhiệt độ hơi bão hòa .
và do đó cũng làm thay đổi p Việc mô phỏng một
mô hình được miêu tả chi tiết về sự phân bố nhiệt độ trong kim loại cho thấy
rằng trạng thái tĩnh của nhiệt kim loại thì gần với nhiệt độ bão hòa, sự chênh lệch
nhiệt độ có thể dao động nhỏ. Vế phải của phương trình (3) đại diện cho dòng
chảy năng lượng của hệ thống từ nhiên liệu, nước cấp và các dòng chảy năng
lượng từ hệ thống thông qua hơi nước.
2.3.2. Mô hình hóa bộ điều khiển mức nước bao hơi
Từ nguyên lý của hệ thống công nghệ, theo góc độ của hệ thống tự động
hóa ta nhận thấy: hệ thống điều khiển mức nước bao hơi là một hệ thống điều
chỉnh kín, nhiều chiều và phi tuyến. Các phần tử công nghệ và điều khiển trong
hệ thống được phân thành:
- Đối tượng điều khiển: mức nước bao hơi.
- Đại lượng điều khiển: lưu lượng nước cấp
- Tín hiệu vào: Giá trị người vận hành đặt trước qua bộ điều khiển.
- Tác động nhiễu: Lưu lượng hơi mới.
- Bộ cảm biến: Thiết bị biến đổi mức và bộ biến đổi lưu lượng.
- Thiết bị chấp hành: Van điều khiển.
- Thiết bị điều khiển: có thể là PLC, DCS hoặc vi điều khiển. Thông
thường, hệ thống điều khiển và khống chế mức nước bao hơi là một bộ
điều khiển phức tạp, phụ thuộc rất nhiều đầu vào và nhiều đầu ra, đồng
thời nó có mối tương quan chặt chẽ tới các quá trình điều khiển của toàn
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 30
nhà máy nên sẽ sử dụng DCS với các nhà máy công suất lớn, nhỏ hơn
sẽ sử dụng PLC hoặc vi điều khiển tùy quy mô đối tượng.
2.4. Các cấu trúc cơ bản của điều khiển mức nước bao hơi
Tùy thuộc vào cấu trúc điều khiển do người thiết kế sử dụng sẽ có sự khác
biệt về các biến điều khiển, bộ điều khiển và tất nhiên là cả sơ đồ khối cấu trúc
của hệ thống. Để hiểu rõ hơn ta sẽ đi cụ thể vào từng cấu trúc cơ bản của bộ điều
khiển mức nước bao hơi phổ biến hiện nay.
2.4.1. Sơ đồ điều khiển một tín hiệu
Tín hiệu điều chỉnh ở đây là tín hiệu về mức nước tương đối trong bao
hơi, tín hiệu đầu ra của bộ điều chỉnh mức nước được đưa vào cơ cấu chấp hành
để điều khiển đóng mở van nhằm thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò theo yêu
cầu.
Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình sau:
Hình 2.2: Hệ thống điều chỉnh 1 xung Hình 2.3: Đặc tính tĩnh hệ 1 xung
Trong đó: BH bao hơi; BQN bộ quá nhiệt; BĐC bộ điều chỉnh; BHN bộ
– - - -
hâm nước;
Hệ thống điều chỉnh này có một tín hiệu vào bộ điều chỉnh, đó là mức
nước bao hơi (H), nó phụ thuộc vào giá trị đặt và dấu của độ sai lệch mức nước
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 31
bao hơi, bộ điều chỉnh sẽ thay đổi độ mở của van cấp nước để thay đổi lưu lượng
nước cấp vào lò.
Từ đường đặc tính tĩnh biểu diễn trên hình 2. cho ta thấy quan hệ giữa
3
mức nước bao hơi với độ không đồng đều dương của phụ tải hơi D. Phụ tải hơi
D tăng thì mức nước bao hơi ở trạng thái ổn định giảm.
Ở hình dưới đây biểu diễn các đồ thị của quá trình quá độ quá trình điều
chỉnh được xây dựng không kể đến chậm trễ trong hệ thống và sự dao động của
quá trình.
Quá trình điều chỉnh như sau:
Trước thời điểm t1 là đang vận hành bình thường ở phụ tải giữ không đổi,
D1 tương ứng lưu lượng nước cấp W1 và mức nước ổn định trong bao hơi H1.
Hình 2.4: Đặc tính động quá trình điều chỉnh hệ 1 xung
Tại thời điểm t1 vì một lý do nào đó phụ tải hơi giảm đột ngột tới giá trị
D2, điều này dẫn đến giảm mức nước bao hơi từ H1 xuống Ha do giảm thể tích
hỗn hợp hơi và nước chứa trong bao hơi và hệ thống dàn ống sinh hơi trong
buồng lửa của lò. Nhận được tín hiệu về sự giảm mức nước bao hơi, bộ điều
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 32
chỉnh bắt đầu tác động tăng độ mở của van nước cấp và từ đó tăng lưu lượng
nước cấp từ W1 đến Wa.
Sự tăng lưu lượng nước cấp vượt hơn sự tăng của lưu lượng hơi dẫn đến
cân bằng vật chất bị phá vỡ và từ đó làm tăng mức nước. Theo độ tăng dần của
mức nước mà bộ điều chỉnh giảm dần độ mở của van nước cấp tương ứng giảm
lưu lượng nước cấp vào lò từ giá trị Wa xuống W2, tương với phụ tải hơi mới ra
D2. Khi này phương trình cân bằng vật chất lại được xác lập và từ đó mức nước
bao hơi lại ổn định tại vị trí mới là H2. Giá trị H2 này thường lớn hơn giá trị mức
nước ổn định ở chế độ xác lập trước H1.
Và ngược lại, giả sử khi lò đang làm việc ổn định ở chế độ xác lập mới
ứng với phụ tải hơi không đổi D2, tương ứng với lưu lượng nước cấp vào lò W2
và mức nước ổn định H2. Thì ở tại thời điểm t2 vì một lý do nào đó phụ tải hơi
lại tăng đột ngột từ giá trị D2 lên giá trị D3. Do đó dẫn đến sự giảm áp suất bao
hơi, làm tăng thể tích hỗn hợp hơi và nước trong bao hơi và hệ thống dàn ống
sinh hơi, làm tăng mức nước trong bao hơi từ H2 lên H3. Tín hiệu thay đổi mức
nước này được đưa về bộ điều chỉnh, từ đó bộ điều chỉnh cho tín hiệu đóng bớt
độ mở van nước cấp giảm lưu lượng nước cấp vào lò từ giá trị W3 xuống Wb.
Sự không tương úng giữa lưu lượng nước cấp vào lò và lưu lượng hơi ra khỏi lò
sẽ dẫn đến làm giảm mức nước trong bao hơi. Tín hiệu hiệu giảm mức nước bao
hơi này lại được truyền đến bộ điều chỉnh và từ đó bộ điều chỉnh cho tín hiệu ra
tăng dần độ mở của van nước cấp và tương ứng tăng lưu lượng nước cấp vào lò
cân bằng với lưu lượng hơi lấy ra. Kết quả của quá trình điều chỉnh là: lò lại làm
việc ổn định ở chế độ làm việc mới ứng với phụ tải hơi được giữ không đổi D3
ứng với lưu lượng nước cấp W3 và mức nước ổn định H3. Giá trị H3 này thường
khác với H1 và H2.
Như vậy, quá trình phân tích ở trên ta có thể kết luận rằng: Quá trình điều
chỉnh của hệ thống một xung luôn kèm theo dao động rất lớn của mức nước bao
hơi khi phụ tải hơi ra khỏi lò thay đổi đột ngột, do đó hệ thống điều chỉnh một
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 33
xung chỉ được sử dụng với các lò hơi có sản lượng hơi nhỏ. Thường dùng cho
các lò trung áp và hạ áp.
Từ sơ đồ nguyên lý ta xây dựng được sơ đồ khối như sau:
Các ký hiệu trên sơ đồ:
- LT: bộ cảm biến mức nước
- LIC: bộ điều chỉnh và chỉ thị
mức
- S: giá trị đặt mức nước bao hơi
- Δ: bộ so sánh
- A/M: đặt chế độ làm việc tự
động, bằng tay
- ACTU: cơ cấu chấp hành
- POT: bộ phản hồi vị trí van cấp
nước
Hình 2.5. sơ đồ khối bộ điều khiển một tín hiệu
2.4.2. Sơ đồ điều khiển hai tín hiệu
Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình và đặc tính tĩnh hệ điều chỉnh
2.6
hai xung thể hiện ở hình 2.7.
Bộ điều chỉnh nước cấp có hai xung lượng có hai tín hiệu vào đó là tín
hiệu mức nước H và tín hiệu hơi ra khỏi lò D.
Đặc tính tĩnh của hệ thống điều chỉnh hai xung lượng được biễu diễn trên
hình 2.7 nhận được bằng cách cộng tổng các đặc tính điều chỉnh tĩnh của bộ điều
chỉnh có độ không đồng đều với đặc tính của tín hiệu theo lưu lượng hơi. Tín
hiệu theo mức nước bao hơi có quan hệ bậc hai với phụ tải hơi của lò do đó đặc
tính tĩnh của quá trình điều chỉnh có dạng như trên.
LT
S
Δ
A/M
ACTU
POT
-
+
Mức nước bao hơi
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 34
Hình 2.6: Hệ thống điều chỉnh hai xung Hình 2.7: Đặc tính tĩnh hệ hai xung
Trong đó: BH bao hơi; BQN bộ quá nhiệt; BĐC bộ điều chỉnh; BHN bộ
– - - -
hâm nước;
Bộ điều chỉnh hai xun nhận được sự thay đổi về lưu lượng hơi nước chỉ
g
qua sự thay đổi về mức nước trong bao hơi, vị trí mức nước trong bao hơi chủ
yếu phụ thuộc vào phụ tải, nhưng nó còn chịu ảnh hưởng của lưu lượng nước
cấp vào lò được xác định bằng độ chênh lệch áp suất trên van điều chỉnh nước
cấp.
Do đó, trong những điều kiện như vị trí của mức nước phụ thuộc
nhau
vào 2.7
giáng áp trên van điều chỉnh. Trên hình biểu thị hai đường đặc tính ứng
với giáng áp Pmin. Vùng mà vị trí mức nước có thể rơi vào nằm
∆ ∆
Pmax và
giữa hai đường đặc tính này.
Như vậy, khi lưu lượng hơi từ lò thay đổi bộ điều chỉnh trên sẽ tác động
trước khi mức nước trong bao hơi thay đổi, vì vậy nâng cao được chất lượng của
quá trình điều chỉnh.
Đặc tính động của hệ thống điều chỉnh hai xung được biểu diễn như hình
2.8 sau:
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 35
Hình 2.8: Đặc tính động của hệ thống điều chỉnh hai xung
Quá trình điều chỉnh như sau: Khi phụ tải của lò hơi thay đổi tăng đột
ngột, tín hiệu thay đổi lưu lượng hơi được truyền đến bộ điều chỉnh và từ đó tín
hiệu ra tăng độ mở của van nước cấp, tăng lưu lượng nước cấp vào lò. Điều này
dẫn đến làm tăng mức nước bao hơi vì ảnh hưởng của hiện tượng sôi bồng mức
nước (khi lưu lượng hơi tăng thì áp suất bao hơi giảm) và do lưu lượng nước cấp
tăng. Mặt khác khi tín hiệu mức nước tăng lên sẽ truyền đến bộ điều chỉnh, từ đó
cho tín hiệu ra giảm lưu lưọng nước cấp vào lò. Sự giảm lưu lượng nước cấp so
với lưu lượng hơi ra khỏi lò sẽ làm phá vỡ cân bằng vật chất càng làm giảm mức
nước, tín hiệu giảm mức nước này lại được truyền đến bộ điều chỉnh tăng lưu
lượng nước cấp vào lò tương ứng với sản lượng hơi ra khỏi lò và mức nước
trong bao hơi lại ổn định ở vị trí ban đầu. Quá trình điều chỉnh kết thúc.
Hệ thống điều chỉnh hai xung lượng có nhược điểm là: nó chỉ có thể ậ
nh n
biết được sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò thông qua sự thay đổi mức nước
trong bao hơi nên quá trình điều chỉnh có sự dao động mức nước. Nhưng hệ
thống này lại khắc phục được sự dao động mức nước về phía thay đổi phụ tải
hơi.
Bộ điều chỉnh hai xung này được sử dụng với các lò hơi mà trong đó sự
thay đổi mức nước xảy ra rõ rệt, còn dao động áp suất trong đường ống cấp nước
là không lớn (ít sử dụng trong các lò có bộ giảm ôn bề mặt).
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 36
Sơ đồ này thường dùng cho lò hơi loại trung bình và nhỏ có phụ tải ít thay
đổi.
Các ký hiệu trên sơ đồ:
- LT: bộ cảm biến mức nước
- FT: bộ cảm biến lưu lượng hơi
quá nhiệt
- LIC: bộ điều chỉnh và chỉ thị
mức
- S: giá trị đặt mức nước bao hơi
- Σ: bộ cộng tíni hiệu
- Δ: bộ so sánh
- A/M: đặt chế độ làm việc tự
động, bằng tay
- ACTU: cơ cấu chấp hành
- POT: bộ phản hồi vị trí van cấp
nước
Hình 2.9 u
: Sơ đồ điều khiển mức nước bao hơi hai tín hiệ
2.4.3. Sơ đồ điều khiển ba tín hiệu
Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình 2.10 sau:
Hình 2.10: Hệ thống điều chỉnh ba xung
LT
Δ
A/M
ACTU
POT
-
+
S
FT
Σ
Lưu lượ ớ
ng nư c Mứ ớ
c nư c bao hơi
Nước cấp
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 37
Trong đó: BH bao hơi; BQN bộ quá nhiệt; BĐC bộ điều chỉnh; BHN bộ
– - - -
hâm nước;
Bộ điều chỉnh ba xung lượng có ba tín hiệu vào đó là: tín hiệu mức nước
bao hơi H, tín hiệu lưu lượng hơi D, tín hiệu lưu lượng nước cấp vào lò W.
Đây là bộ điều chỉnh tổng hợp có ba xung lượng đưa đến bộ điều chỉnh đó
là mức nước trong bao hơi (H), lưu lượng hơi ra khỏi lò (D), lưu lượng nước cấp
vào lò hơi (W).
Sơ đồ này khác với sơ đồ hai tín hiệu ở chỗ nó có thêm tín hiệu lưu lượng
nước cấp đưa trực tiếp vào bộ điều chỉnh, do đó khi lưu lượng nước cấp vào lò
thay đổi nó sẽ truyền tới bộ điều chỉnh tác động trước khi mức nước thay đổi,
như vậy sơ đồ điều chỉnh ba xung lượng đã khắc phục được nhược điểm của sơ
đồ hai xung.
Bộ điều chỉnh được hiệu chỉnh sao cho khi lưu lượng nước cấp và lưu
lượng hơi ra khỏi lò thay đổi một lượng như nhau thì chúng làm cho van điều
chỉnh di chuyển đi một lượng cũng như nhau nhưng ngược chiều nhau. Khi hiệu
chỉnh như vậy, sự thay đổi lưu lượng hơi sẽ dẫn đến sự thay đổi tương ứng một
lượng nước cấp và mức nước bao hơi sẽ không thay đổi cho tới khi quá trình
điều chỉnh kết thúc, trong trạng thái ổn định bộ điều chỉnh sẽ giữ mức nước
không thay đổi và không phụ thuộc vào phụ tải hơi của lò. Đó là ưu điểm của bộ
điều chỉnh này. Với hệ thống điều chỉnh ba xung đảm bảo chất lượng cao, chính
xác trong quá trình điều chỉnh.
Như vậy, từ đặc tính quá độ ta thấy: quá trình điều chỉnh mức nước bao
hơi bằng hệ thống ba xung luôn giữ mức nước trong bao hơi ổn định. Vì vậy
trong các lò bao hơi nó được sử dụng rất phổ biến.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 38
Hình 2.11: Đặc tính động của hệ thống điều chỉnh ba xung
Từ sơ đồ cấu trúc ta có thể thấy hoạt động của sơ đồ như sau:
• Bình thường khi lưu lượng hơi cần sản xuất ra không thay đổi tức là phụ
tải của nhà máy không thay đổi so với giá trị trước đó, do đó đầu vào của
bộ điều chỉnh lưu lượng cũng không thay đổi và lượng nước cấp vào lò
hơi cũng không thay đổi.
• Khi lưu lượng hơi sản xuất ra giảm đi (phụ tải của nhà máy giảm xuống)
thì mức nước trong bao hơi sẽ tăng lên, đầu vào của bộ điều chỉnh mức
nước là L giảm, đầu vào của bộ điều chỉnh lưu lượng hơi giảm theo, tín
∆
hiệu điều chỉnh độ mở của van cấp giảm, lưu lượng nước cấp vào bao hơi
sẽ giảm đi và do đó mức nước trong bao hơi sẽ giảm xuống trở về trạng
thái ổn định ban đầu.
• Ngược lại, khi lưu lượng hơi sản xuất ra tăng, nghĩa là phụ tải của nhà
máy tăng thì mức nước trong bao hơi sẽ bị giảm xuống, tín hiệu vào bộ
điều chỉnh mức nước là L tăng lên, tín hiệu vào của bộ điều chỉnh lưu
∆
lượng theo đó cũng tăng lên, độ mở của van sẽ được tăng làm cho lượng
nước cấp vào lò nhiều hơn, do đó mà mức nước lại tăng lên trở về mức
nước ổn định ban đầu
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 39
Từ sơ đồ nguyên lý của cấu trúc ba tín hiệu, ta xây dựng được sơ đồ khối của nó
như sau:
Các ký hiệu trên sơ đồ:
- LT: bộ cảm biến mức nước
- FT: bộ cảm biến lưu lượng hơi
quá nhiệt và lưu lượng nước
cấp
- LIC: bộ điều chỉnh và chỉ thị
mức
- FRC: bộ ghi và điều chỉnh lưu
lượng
- S: giá trị đặt mức nước bao hơi
- Σ: bộ cộng tín hiệu
- Δ: bộ so sánh
- A/M: đặt chế độ làm việc tự
động, bằng tay
- ACTU: cơ cấu chấp hành
- POT: bộ phản hồi vị trí van cấp
nước
Hình 2.12. Sơ đồ khối bộ điều khiển ba tín hiệu
2.5. Các phương thức điều chỉnh
Thông thường để điều chỉnh mức nước bao hơi người ta có phương
hai
thức điều khiển là:
- Điều khiển tốc độ bơm cấp
- Điều khiển độ mở van cấp nước bao hơi.
Phương pháp vận hành
FT
Δ
A/M
ACTU
POT
-
+
LT
S
FT
Σ
Lưu lượ ớ
ng nư c Lưu lượng hơi
Mức nước bao hơi
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 40
- Bộ cấp nước bao hơi là tổ hợp của 3 bơm điện, hoạt động phối hợp với
nhau để điều khiển lượng nước cấp cho bao hơi.
- Tổng lượng nước cấp được điều chỉnh bởi lưu lượng ra của mỗi bơm do
các bộ điều chỉnh tốc độ của mỗi bơm điều khiển.
- Sử dụng vòng điều khiển đơn để khởi động mỗi bơm cho tới khi đạt được
lưu lượng hơi vượt quá 30%RO, sau đó hệ thống sẽ chuyển sang chế độ
điều khiển 1 phần tử hoặc chế độ ba phần tử.
Cụ thế, để tối ưu hóa việc điều chỉnh người ta chia thành các chế độ điều
khiển là:
(1) Chế độ điều khiển theo độ chênh áp giữa hai đầu van điều khiển nước
cấp
(2) Chế độ điều khiển một phần tử với tín hiệu phản hồi là mức nước bao
hơi
(3) Để nâng cao tính năng thời gian thực và khả năng tác động nhanh
người ta sử dụng chế độ điều khiển 3 phần tử với sự tham gia của 3 tín
hiệu:
• Tín hiệu phản hồi: mức nước bao hơi
• Tín hiệu chỉnh: lưu lượng nước cấp
• Tín hiệu đón trước: lưu lượng hơi mới
Hệ thống này kiểm soát chặt chẽ trong suốt điều kiện thoáng qua của hệ
thống. Bởi vì dùng hai bộ điều khiển nên giảm thiểu các pha tương tác tồn tại
trong phương pháp hai phần tử. Việc điều khiển nước cấp đảm bảo điều chỉnh
chính xác ngay lập tức khi có rối loạn trong hệ thống nước cấp. Điều khiển mức
nước bao hơi cùng được giảm bớt. Hệ thống này có thể xử lý thay đổi tải tầm
rộng và nhanh, có nhiễu nước cấp bất kể công suất lò hơi.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 41
2.5.1. Cấu trúc điều khiển mức nước 3 tín hiệu
Hình 2.13: Sơ đồ điều khiển mức nước ba tín hiệu
Trong chế độ điều khiển mức nước 3 phần tử ta sử dụng vòng điều chỉnh
cascade bao gồm hai bộ điều khiển PID1 và PID2. Vòng điều chỉnh ngoài tính
mức nước do người vận hành đặt sau khi so sánh với giá trị phản hồi mức nước
được đưa tới bộ điều khiển mức PID1. Giá trị tính toán được sau bộ PID1 được
cộng với lượng tín hiệu đón trước lưu lượng hơi chính để làm giá trị đặt cho bộ
điều khiển tốc độ phía trong PID2. Vòng điều chỉnh tốc độ phía trong sẽ tính
toán giá trị điều khiển tốc độ bơm cấp để đáp ứng yêu cầu của vòng điều chỉnh
bên ngoài. Giá trị tính toán được từ vòng điều khiển tốc độ được đưa tới cơ cấu
chấp hành (CCCH) để điều chỉnh mức nước trong bao hơi.
2.5.2. Chế độ điều khiển theo độ chênh áp hai đầu van điều khiển
PID1
Lưu lượng hơi chính
+
PID CCCH Bao
Cảm biến
Lưu lượng nước cấp
Cảm
Mức
nước
đặt
_ _
+ +
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 42
Hình 2.14: Sơ đồ điều khiển theo độ chênh áp hai đầu vào van
Để điều chỉnh lượng nước vào bao hơi có các cách giải quyết khác nhau,
như trong chế độ 3 phần tử ta thấy để điều mức nước người ta điều chỉnh trực
tiếp lưu lượng nước vào bao hơi. Mặt khác ta thấy lưu lượng nước chảy vào bao
hơi tỷ lệ với độ chênh áp giữa hai đầu van điều khiển mức, do đó để làm đa dạng
sự lựa chọn tín hiệu điều khiển người ta sử dụng phương pháp điều chỉnh mức
nước theo độ chênh áp lực hai đầu van điều khiển.
Giống như trong chế độ điều khiển mức nước 3 phần tử vòng điều chỉnh
mức nước theo độ chênh áp lực hai đầu van điều khiển mức có cấu trúc cascade.
Nhưng khác nhau ở chỗ vòng điều chỉnh phía trong không tính toán giá trị
về lưu lượng nước cấp mà tính toán giá trị chênh áp giữa hai đầu van điều chỉnh.
Với hai vòng điều khiển, bộ điều khiển PID1 có nhiệm vụ tính toán giá trị đặt về
độ chênh áp cho vòng điều chỉnh phía trong. Còn vòng điều chỉnh phía trong có
nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ bơm cấp để duy trì độ chênh áp lực. Cụ thể quá trình
tinh toán được mô tả như dưới đây.
Giá trị mức nước được người vận hành nhập vào hệ thống từ trên màn hình vận.
Sau khi so sánh với giá trị phản hồi về từ các bộ cảm biến, tín hiệu sai lệch được
đưa tới bộ điều khiển PID1, khối điều khiển này tính toán giá trị đặt về độ chênh
áp cho vòng điều chỉnh phía trong. Để nâng cao khả năng đáp ứng của vòng điều
PID1
Lưu lượng hơi chính
+
PID CCCH Bao
Cảm biến
Chênh áp van cấp
Cảm
Mức
nước
đặt
_ _
+
+
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 43
chỉnh ta sử dụng tín hiệu lưu lượng hơi chính làm tín hiệu đón trước. Giá trị tính
toán từ bộ PID1 sau khi được cộng với tín hiệu đón trước lưu lượng hơi chính sẽ
được sử dụng làm tín hiệu đặt cho khối điều khiển chênh áp PID2. Tín hiệu đầu
ra của khối điều khiển này được gửi tới cơ cấu chấp hành (CCCH) để điều chỉnh
tốc độ bơm duy trì độ chênh áp lực theo yêu cầu của vòng điều chỉnh mức nước.
2.6. Sơ đồ nguyên lý chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi
Tùy thuộc vào người thiết kế hệ thống sẽ sử dụng cấu trúc và chế độ điều
khiển riêng biệt hoặc kết hợp chúng với nhau. Tuy nhiên trong thực tế, người ta
thường sử dụng cấu trúc điều khiển 3 tín hiệu do ưu điểm vượt trội về đáp ứng
của hệ thống, đảm bảo chất lượng cao, chính xác trong quá trình điều chỉnh. Vì
vậy, luận án cũng chỉ đi sâu vào nghiên cứu và thiết kế về bộ điều khiển mức
nước bao hơi sử dụng cấu trúc 3 phần tử (mức nước bao hơi, lưu lượng nước cấp
và lưu lượng hơi mới).
Sơ đồ nguyên lý chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi 3 phần tử là:
Hình 2.15: Sơ đồ nguyên lí chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi 3 phần tử
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 44
Từ sơ đồ nguyên lý ta xây dựng được sơ đồ khối của hệ thống điều khiển mức
nước như sau:
Hình 2.16: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển mức nước
2.6.1. Thiết bị đo
a. Cấu trúc cơ bản:
Hình 2.17: Cấu trúc cơ bản của một thiết bị đo quá trình
Cảm
Bộ ể
chuy n
đổ ẩ
i đo chu n
c
Chỉ báo
Thiết bị đo Transmitt
Tín hiệu đo
Indicator
Sensor
Đạ ợng đo
i lư
Transducerr
BĐC H
+
BĐC QN Van Bao hơi
Cảm biến đo lưu
lượng nước QN
Cảm biến
đo mức H
H0
- -
-
+
BĐC Qh
C n
ảm biế
đo lưu
lượng hơi
Qh
Qh
H
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 45
Một thiết bị đo quá trình có nhiệm vụ cung cấp thông tin về diễn biến của
quá trình kỹ thuật và cho đầu ra là một tín hiệu chuẩn. Cấu trúc cơ bản của một
thiết bị đo quá trình được minh hoạ như trên hình 2.17.
Thành phần cốt lõi của một thiết bị đo là cảm biến. Một cảm biến có chức
năng chuyển đổi một đại lượng vật lý, ví dụ nhiệt độ, áp suất, mức, lưu lượng,
nồng độ sang một tín hiệu thông thường là điện hoặc khí nén. Một cảm biến có
thể bao gồm một hoặc vài phần tử cảm biến, trong đó mỗi phần tử cảm biến lại
là một bộ chuyển đổi từ một đại lượng này sang một đại lượng khác dễ xử lý
hơn. Tín hiệu ra từ cảm biến thường rất nhỏ, chưa truyền được xa, chứa sai số do
chịu ảnh hưởng của nhiễu hoặc do độ nhạy kém của cảm biến, phi tuyến với đại
lượng đo. Vì thế sau phần tử cảm biến người ta cần các khâu khuếch đại chuyển
đổi, lọc nhiễu, điều chỉnh phạm vi, bù sai lệch và tuyến tính hoá. Những chức
năng đó được thực hiện trong một bộ chuyển đổi đo chuẩn. Một bộ chuyển đo
đổi chuẩn đóng vai trò là một khâu điều hoà tín hiệu, nhận tín hiệu đầu vào từ
một cảm biến và cho đầu ra là một tín hiệu chuẩn để có thể truyền xa và thích
hợp với đầu vào của bộ điều khiển. Trong thực tế nhiều bộ chuyển đổi đo chuẩn
được tích hợp luôn cả phần tử cảm biến, vì vậy khái niệm 'Trasmitter' cũng được
dùng để chỉ các thiết bị đo.
Chất lượng và khả năng ứng dụng của một thiết bị đo phụ thuộc vào nhiều
yếu tố mà ta khái quát là các đặc tính thiết bị đo, bao gồm đặc tính vận hành, đặc
tính tĩnh và đặc tính động học. Đặc tính vận hành bao gồm các chi tiết về khả
năng đo chi tiết vận hành và tác động môi trường. Đặc tính tĩnh biểu diễn quan
hệ giữa đại lượng đầu vào và giá trị tín hiệu đầu ra của thiết bị đo ở trạng thái
xác lập, trong khi đặc tính động học biểu diễn quan hệ giữa biến thiên đầu vào và
tín hiệu ra theo thời gian. Đặc tính tĩnh liên quan tới độ chính xác khi giá trị của
đại lượng đo không thay đổi hoặc thay đổi rất chậm. Ngược lại, đặc tính động
học liên quan tới khả năng phản ứng của thiết bị đo khi đại lượng đo thay đổi
nhanh.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 46
b. Đặc tính động
Khi giá trị đại lượng đo ít thay đổi hoặc thay đổi rất chậm, tín hiệu đo chỉ
phụ thuộc vào giá trị đầu vào và ta chỉ cần quan tâm tới đặc tính tĩnh của thiết bị
đo. Tuy nhiên tín hiệu đầu ra sẽ không thể đáp ứng ngay với sự thay đổi tương
đối nhanh của đại lượng đo. Quan hệ phụ thuộc của tín hiệu đầu ra vào cả đại
lượng đo và biến thời gian được gọi là đặc tính động học của thiết bị đo. Đặc
tính động học của hầu hết các thiết bị đo có thể được mô tả được mô tả bằng một
phương trình vi phân cấp một hoặc cấp hai. Coi đặc tính của thiết bị đo là tuyến
tính coi động học của nó có thể được biểu diễn với một khâu quán tính bậc nhất:
Hoặc một khâu ổn định:
Nói chung, đặc tính động học của một thiết bị đo có ảnh hưởng ít nhiều
tới chất lượng điều khiển. Nếu hằng số thời gian trong hai mô hình trên rất nhỏ
so với hằng số thời gian của quá trình công nghệ, hay nói cách khác là phép đo
có động học nhanh hơn nhiều so với động học của quá trình, ta có thể bỏ qua
quán tính của thiết bị đo và coi đặc tính của thiết bị đo như một khâu khuếch đại
thuần tuý. Ngược lại, nếu hằng số thời gian này không nhỏ hơn nhiều so với
hằng số thời gian của quá trình, ta có hai phương án giải quyết:
- Đưa mô hình động học của thiết bị đo vào mô hình quá trình
- Vẫn chỉ sử dụng mô hình tĩnh của thiết bị đo và coi sai số động gây ra là
nhiễu đo.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 47
2.6.2. Thiết bị chấp hành
Một hệ thống/thiết bị chấp hành có chức năng can thiệp tới biến điều
khiể minh hoạ cấu trúc cơ bản của một thiết bị chấp hành. Thành
n. Hình 2.18
phần can thiệp trực tiếp tới biến điều khiển được gọi là phần tử điều khiển, ví dụ
van tỷ lệ, van on/off, tiếp điểm, sợi đốt, băng tải. Phần tử điều khiển được truyền
năng lượng truyền động từ cơ cấu chấp hành, ví dụ các hệ thống động cơ, cuộn
hút và cơ cấu khí nén, thuỷ lực. Trong các hệ thống điều khiển quá trình thì hầu
hết biến điều khiển là lưu lượng, vì thế van điều khiển là thiết bị chấp hành tiêu
biểu nhất và quan trọng nhất. Van điều khiển cho phép điều chỉnh lưu lượng của
một lưu chất qua đường ống dẫn tỉ lệ với tín hiệu điều khiển. Trong nội dung sau
đây ta tập trung vào các yếu tố cơ bản của một van điều khiển.
Hình 2.18: Cấu trúc cơ bản của thiết bị chấp hành
Cấu trúc cơ bản
Một van điều khiển bao gồm thân van được ghép nối với một cơ chế chấp
hành cùng với các phụ kiệ là hình ảnh mặt cắt của
n liên quan. Trên hình 2.19
một van khí nén với cơ chế truyền động màng rung - lò xo.
Cơ cấu
chấp
Phầ ử
n t
đi u khi
ề ển
Thiết bị ấ
ch p hành
Biế ầ
n c n
điề ể
u khi n
Đầ ủ
u ra c a
b n
ộ điều khiể
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 48
Hình 2.19: Cấu trúc tiêu biểu của một van cầu khí nén
Phần thân van cùng các phụ kiện được gắn với đường ống, đóng vai trò là
phần tử điều khiển. Độ mở van và lưu lượng qua van được xác định bởi hình
dạng và vị trí chốt van. Ta có thể phân loại van dựa theo thiết kế và kiểu chuyển
động của chốt van như sau:
- Van cầu: Chốt trượt có đầu hình cầu hoặc hình nón, chuyển động lên
xuống.
- Van nút: Chốt xoay hình trụ hoặc một phần hình trụ.
- Van bi: Chốt xoay hình cầu hoặc một phần hình cầu.
- Van bướm: Chốt xoay hình đĩa Cơ cấu chấp hành van có nhiệm vụ cung
cấp năng lượng và tạo ra chuyển động cho chốt van thông qua cầu van
hoặc trục van.
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 49
Phần lớn van điều khiển công nghiệp được cấp nguồn khí nén, song một
số nguồn năng lượng khác như điện, điện từ hoặc thuỷ lực cũng có thể được sử
dụng. Ta có thể phân loại van dựa theo cơ chế truyền động như sau:
- Van khí nén: Loại phổ biến nhất, truyền động khí nén sử dụng màng
chắn/ lò so hoặc piston. Tín hiệu đầu vào có thể là khí nén, dòng điện
hoặc tín hiệu số. Nếu tín hiệu điều khiển là dòng điện, ta cần bộ chuyển
đổi dòng điện khí nén (I/P) tích hợp bên trong hoặc tách riêng bên ngoài.
-
- Van điện: Cơ chế chấp hành sử dụng động cơ servo hoặc động cơ bước,
được điều khiển trực tiếp từ tín tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển, thông
thường là dòng điện tương tự 4 20mA hoặc tín hiệu số. Van điện được sử
-
dụng trong những ứng dụng công suất nhỏ đòi hỏi độ chính xác cao.
- Van thuỷ lực: Cơ chế chấp hành sử dụng hệ thống bơm dầu kết hợp màng
chắn hoặc piston, bơm dầu được điều khiển bởi tín hiệu ra từ bộ điều
khiển. Van thuỷ lực được sử dụng cho các ứng dụng công suất lớn.
- Van từ: Cơ chế chấp hành cuộn hút kết hợp lò xo, lực nén yếu và độ chính
xác kém, chỉ phù hợp với các bài toán đơn giản.
Phần lớn van điều khiển công nghiệp được thiết kế để có tính an toàn cơ
học, có nghĩa là khi không có tín hiệu điều khiển thì van hoặc phải đóng hoàn
toàn hoặc phải mở hoàn toàn để ngăn chặn nguy cơ sảy ra tai nạn. Ví dụ, một
vạn khí nén có sử dụng lò xo thì chốt van sẽ được kéo về vị trí ban đầu nếu mất
nguồn năng lượng cung cấp. Nhưng không phải van nào cũng có tính an toàn cơ
học, ví dụ van điện hoặc van khí nén không sử dụng lò xo đối lực sẽ giữ nguyên
vị trí mở van sau khi mất tín hiệu điều khiển hoặc mất nguồn năng lượng cấp.
Hình 2.20: Biểu tượng và ký hiệu cho kiểu tác động của van điều khiển
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 50
Chiều mũi tên chỉ xuống hướng tới thân van thể hiện kiểu van là đóng an
toàn, còn khi mũi tên ngược lại chỉ thị kiểu mở an toàn. Sự lựa chọn kiểu tác
động của van thuần tuý dựa trên nguyên tắc đảm bảo an toàn trong trường hợp
mất tín hiệu điều khiển hoặc mất nguồn năng lượng cấ minh họa van
p. Hình 2.20
đóng an toàn (fail closed FC, hoặc air open AO) và van mở an toàn (failopen
- -to-
FO, hoặc air close AC) sử dụng trong điều khiển quá trình.
-to-
Sự lựa chọn kiểu tác động của van điều khiển ảnh hưởng tới lựa chọn hệ
số khuếch đại của bộ điều khiển phản hồi sau này.
Van đóng an toàn có độ mở van lớn hơn khi tín hiệu điều khiển tăng. Lưu
ý khái niệm ‘chiều tác động’ của bản thân van điều khiển được định nghĩa trong
các tài liệu chuẩn dựa theo chiều chuyển động của chốt van. Chiều tác động
thuận được định nghĩa là độ mở van tăng lên khi tín hiệu điều khiển tăng.
Nếu van được định cỡ tốt thì quan hệ giữa lưu lượng ra và độ mở van có
thể được coi là tuyến tính, ít ra cũng trong phạm vi quan tâm. Trong thực tế hàm
truyền của van thường được coi là khâu quán tính bậc nhất có trễ, lấy gần đúng
thì xem là khâu quán tính bậc nhất:
Trong đó: là hệ số khuếch đại của van
là thời gian trễ của van
Việc xác định hệ số khuếch đại và hằng số thời gian của van có thể
tiến hành từ thực nghiệm. Hằng số thời gian của van phụ thuộc chủ yếu vào
cơ cấu chấp hành. Thông thường, có giá trị khoảng một vài giây, đối với van
cỡ lớn có thể tới 3÷15 giây. Hệ số khuếch đại cũng có thể được tính toán như
sau:
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 51
Cơ cấu chấp hành có thể coi là tuyến tính trong toàn bộ dải làm việc, nên
đạo hàm dp/du bằng “1” cho van FC và bằng “ Vì thế với việc
-1” cho van FO.
chọn van FC ta có:
Nếu van được định cỡ tốt thì ta có thể coi KV là hằng số trong toàn dải
làm việc.
2.6.3. Bình bao hơi
Hơi nước chính là đối tượng mang nhiệt năng, hơi được dẫn đến tuabin để
sinh công (nhờ sự chuyển hóa năng lượng từ nhiệt năng thành cơ năng).
Hình 2.21: Bao hơi nhà máy nhiệt điện
Nước từ bao hơi được đưa xuống quanh lò bởi các ống dẫn (bao hơi đặt
phía trên lò, ở vị trí cao nhấ ). Buồng đốt được cấu tạo từ các dàn ống
t hình 2.21
sinh hơi, các ống sinh hơi được hàn với nhau bằng các thanh thép dẹt dọc theo
hai bên vách ống tạo thành các dàn ống kín. Các dàn ống sinh hơi tường trước và
tường sau ở giữa tạo thành vai lò, phía dưới tạo thành các phễu tro lạnh. Phía
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 52
trên buồng đốt, các dàn ống sinh hơi tường sau tạo thành phần lồi khí động. Trên
bề mặt ống sinh hơi vùng rộng của buồng đốt từ dưới vai lò tới trên phễu lạnh
được gắn gạch chịu nhiệt tạo thành vùng đai đốt bảo vệ bề mặt ống. Để ổn định
tuần hoàn, các dàn ống sinh hơi được chia thành các vòng tuần hoàn nhỏ. Nước
từ bao hơi theo đường ống nước xuống, phân chia đi vào các ống góp dưới trước
khi vào các dàn ống sinh hơi. Các dàn ống sinh hơi được đốt nóng trực tiếp bởi
ngọn lửa trong lò, nước trong các dàn ống sẽ sôi và sinh hơi. Hỗn hợp hơi nước
bốc lên từ các dàn ống sinh hơi tường hai bên lò tập trung vào các ống góp trên
hai bên sườn trần lò, từ các dàn ống sinh hơi tường trước tập trung vào các ống
góp trên tường trước và từ các dàn ống sinh hơi tường sau tập trung vào các ống
góp trên tường tường sau của lò. Từ các ống góp này hỗn hợp hơi nước đi vào
bao hơi bằng các đường ống lên.
Hệ thống cấp nước có 3 phần chính: Hệ thống bơm nước; Hệ thống van,
ống dẫn, vòi phun và Hệ thống hâm nước. Hệ thống thực hiện nhiệm vụ cung
cấp nước vào bao hơi đảm bảo quá trình tạo lượng hơi nước theo yêu cầu. Hơi
nước sau khi phun vào tuabin được ngưng tụ thành nước tại bình ngưng và được
đưa trở lại hệ thống cấp nước cho bao hơi. Nước cấp cho bao hơi đã được xử lý
hoá học để đảm bảo chất lượng nước cấp, sau đó nước được hâm nóng tới gần
nhiệt độ sôi rồi bơm vào bao hơi. Hệ thống các ống dẫn, vòi phun nối liền các hệ
thống cấp nước, hệ thống hâm nước, van và bơm với bao hơi.
Hình 2.22: Hệ thống lọc khí, hâm nước và bơm nước cấp
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 53
Trên Hình 2.22 biểu diễn sơ đồ những thành phần cơ bản của hệ thống
cấp nước. Nước từ bộ ngưng hơi được đưa vào bộ phận lọc khí của bộ hâm
nước, sau đó được chứa trong bình chứa của bộ hâm nước. Bình chứa này nối
với đầu vào của bơm nước cấp, đầu ra của bơm nước cấp nối với hệ vòi phun
nước cấp. Tại đầu ra của bơm nước cấp có đường nước hồi tiếp được đưa về
bình chứa, trên đường nước này có đặt van điều khiển hay van đóng cắt (gọi là
van hồi tiếp). Giữa bơm và hệ vòi phun nước vào lò hơi có van điều chỉnh và van
kiểm tra. Van kiểm tra sẽ đảm bảo áp lực nước để dòng nước không thể quay
ngược lại từ hệ vòi phun về bơm cấp. Với hệ thống có nhiều bơm cấp, van kiểm
tra có thể bị khoá ở những bơm ngừng hoạt động.
Van kiểm tra sẽ đảm bảo áp lực nước để dòng nước không thể quay
ngược lại từ hệ vòi phun về bơm cấp. Với hệ thống có nhiều bơm cấp, van kiểm
tra có thể bị khoá ở những bơm ngừng hoạt động.
Mức nước trong bình bao hơi được đo dùng máy ống kính ngắm được nối
với bình bao hơi biểu diễ . Do người vận hành không thể xác
n trên Hình 2.23
định mức nước bao hơi bằng cách đọc trực tiếp ở khoảng cách gần, hình ảnh của
kính máy đo sẽ được phản chiếu thông qua hệ thống kính tiềm vọng để người
vận hành có thể dễ dàng nhìn thấy. Trong một số hệ thống , việc sử dụng gương
để phản chiếu hình ảnh mức nước có thể nói là khá phức tạp về mặt cơ khí và
khó thực hiện, người ta thường sử dụng bộ hiển thị mức từ xa dùng sợi quang
học, hoặc hiển thị trên màn hình.
Hình 2.23: Cơ cấu đo và hiển thị mức nước dùng ống kính
hơi
nước
h(2) t(2)
t(1)
ống kính đo
Ngườ ậ
i v n hành h: chiều cao cộ ớ
t nư c
t: nhiệ ộ ớ
t đ nư c
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 54
Để tính hàm truyền đạt của đối tượng mức nước khi có sự thay đổi lưu
lượng nước cấp ta cần thành lập sự liên hệ giữa mức nước H và lưu lượng nước
cấp Dc, sự liên hệ đó được thể hiện qua phương trình quá độ mức nước.
 Đặc tính động học
Đối với các đối tượng phức tạp, đặc tính động học của đối tượng thường
được xác định bằng phương pháp thực nghiệm và được biểu diễn dưới dạng đặc
tính thời gian. Việc xác định các đặc tính này được thực hiện bằng cách tác động
lên đầu vào của đối tượng tín hiệu bậc thang và ghi lại phản ứng của đầu ra của
đối tượng sẽ nhận được đặc tính thời gian của đối tượng. Bao hơi xét theo quan
điểm điều chỉnh mức nước là đối tượng không có tính tự cân bằng. Điều đó được
thể hiện ở đặc tính động của mức nước bao hơi khi thay đổi lưu lượng nước bổ
sung. Đặc tính đó có dạng như sau:
Hình 2.24 : Đặc tính động của mức nước bao hơi khi thay đổi lưu lượng nước
cấp
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 55
Trên cơ sở hàm quá độ của đối tượng, có thể xác định gần đúng hàm
truyền đạt của nó. Trong thực tế hàm truyền đạt của đối tượng không có tính tự
cân bằng được mô tả gần đúng như sau:
Các thông số của đối tượng hoàn toàn có thể xác định được từ hàm quá độ
bằng phương pháp thuần túy đồ thị hoặc giải tích và thực nghiệm.
2.6.4. Bộ điều khiển
Ta lựa chọn sẽ thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển mức nước
cấp bình bao hơi bằng bộ điều khiển PID kinh điển.
Bộ điều khiển được gọi là PID do được viết tắt từ 3 thành phần cơ bản
trong bộ điều khiển : khuếch đại tỷ lệ (P), tích phân (I) và vi phân (D).
với u(t) = uP + uI + uD
Hình 2.25: Sơ đồ khối bộ điều khiển tuyến tính (PID)
Khi sử dụng bộ điều khiển PID nó đảm bảo tính bổ sung hoàn hảo của 3
trạng thái, 3 tính cách khác nhau:
Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI
Page 56
- Phục tùng và làm việc chính xác (P)
- Làm việc có tích luỹ kinh nghiệm (I)
- Có khả năng phản ứng nhanh nhạy và sáng tạo (D)
Bộ điều khiển PID được mô tả:
Việc xác định các thông số , , quyết định chất lượng hệ thống và
ta sử dụng phương pháp tối ưu đối xứng để thiết kế bộ điều khiển PID.
2.7. Tổng kết chương 2
Trong chương hai, luận án đã chỉ ra các yếu tố tác động tới đối tượng cần
điều khiển mức nước bao hơi, mô hình toán học được các đối tượng trong hệ
thống. Trong chương tiếp theo, ta sẽ sử dụng chúng để xây dựng hàm truyền các
đối tượng và tổng hợp các bộ điều khiển thông qua phương pháp tối ưu modul.
Sau đó, đánh giá kết quả tính toán bằng lý thuyết thống qua việc mô phỏng hệ
thống bằng phần mềm Matlab – Simulink.
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf
Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf

More Related Content

What's hot

Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...
Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...
Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...nataliej4
 
đồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng
đồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầngđồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng
đồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầngjackjohn45
 
Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc)
Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc) Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc)
Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc) nataliej4
 
luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc
 luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc
luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plcfreeloadtailieu
 
Robot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huongRobot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huongLhthang Ktv
 
Bài tập cung cấp điện trần quang khánh, 463 trang
Bài tập cung cấp điện   trần quang khánh, 463 trangBài tập cung cấp điện   trần quang khánh, 463 trang
Bài tập cung cấp điện trần quang khánh, 463 trangHoai Thuat
 
Giáo Trình Khí cụ điện
Giáo Trình Khí cụ điệnGiáo Trình Khí cụ điện
Giáo Trình Khí cụ điệnTha Lam May Troi
 
ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654
ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654
ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654nataliej4
 
Ứng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdf
Ứng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdfỨng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdf
Ứng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdfMan_Ebook
 
Lập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trình
Lập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trìnhLập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trình
Lập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trìnhXuân Thủy Nguyễn
 
Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...
Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...
Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...Man_Ebook
 

What's hot (20)

Đề tài: Thiết kế bộ chỉnh lưu Thyristor điều khiển động cơ một chiều
Đề tài: Thiết kế bộ chỉnh lưu Thyristor điều khiển động cơ một chiềuĐề tài: Thiết kế bộ chỉnh lưu Thyristor điều khiển động cơ một chiều
Đề tài: Thiết kế bộ chỉnh lưu Thyristor điều khiển động cơ một chiều
 
Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...
Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...
Chương trình điều khiển đèn giao thông cho ngã tư theo 3 chế độ dựa theo đồng...
 
đồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng
đồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầngđồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng
đồ áN cung cấp điện thiết kế cung cấp điện cho tòa nhà 7 tầng
 
Đề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAY
Đề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAYĐề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAY
Đề tài: Xây dựng bộ PID điều khiển mức nước trong bể chứa, HAY
 
Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc)
Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc) Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc)
Ứng Dụng PLC Điều Khiển Và Ổn Định Lò Nhiệt (Kèm Bản Vẽ, Datasheet, Plc)
 
Đề tài: Mô hình toán học của động cơ đồng bộ kích thích, HAY
Đề tài: Mô hình toán học của động cơ đồng bộ kích thích, HAYĐề tài: Mô hình toán học của động cơ đồng bộ kích thích, HAY
Đề tài: Mô hình toán học của động cơ đồng bộ kích thích, HAY
 
Điều khiển giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm
Điều khiển giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩmĐiều khiển giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm
Điều khiển giám sát dây truyền phân loại và đóng gói sản phẩm
 
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng, HOT
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng, HOTĐề tài: Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng, HOT
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho khu chung cư cao tầng, HOT
 
luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc
 luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc
luu-do-thuat-toan-dieu-khien-thang-may-va-bang-quy-dinh-i-o-trong-plc
 
Luận văn: Xây dựng mô hình cánh tay robot 5 bậc tự do, HAY
Luận văn: Xây dựng mô hình cánh tay robot 5 bậc tự do, HAYLuận văn: Xây dựng mô hình cánh tay robot 5 bậc tự do, HAY
Luận văn: Xây dựng mô hình cánh tay robot 5 bậc tự do, HAY
 
Đề tài: Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7-200
Đề tài: Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7-200Đề tài: Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7-200
Đề tài: Thiết kế mô hình pha trộn dung dịch sử dụng PLC s7-200
 
Robot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huongRobot tu hanh 4 banh da huong
Robot tu hanh 4 banh da huong
 
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Quang Trung
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Quang TrungĐề tài: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Quang Trung
Đề tài: Thiết kế cung cấp điện cho nhà máy cơ khí Quang Trung
 
Đề tài: Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ lò sấy nông sản
Đề tài: Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ lò sấy nông sảnĐề tài: Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ lò sấy nông sản
Đề tài: Hệ thống tự động điều chỉnh nhiệt độ lò sấy nông sản
 
Bài tập cung cấp điện trần quang khánh, 463 trang
Bài tập cung cấp điện   trần quang khánh, 463 trangBài tập cung cấp điện   trần quang khánh, 463 trang
Bài tập cung cấp điện trần quang khánh, 463 trang
 
Giáo Trình Khí cụ điện
Giáo Trình Khí cụ điệnGiáo Trình Khí cụ điện
Giáo Trình Khí cụ điện
 
ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654
ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654
ứNg dụng plc s7 1200 giám sát và điều khiển bơm ổn định áp suất nước 5583654
 
Ứng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdf
Ứng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdfỨng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdf
Ứng dụng phần mềm ETAP trong công nghệ lưới điện thông minh.pdf
 
Lập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trình
Lập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trìnhLập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trình
Lập trình PLC S7 1200 tiếng Việt-Chuong 5 tập lệnh lập trình
 
Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...
Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...
Điều khiển cực đại moment động cơ nam châm vĩnh cửu cực chìm ứng dụng cho ô t...
 

Similar to Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf

Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...
Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...
Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...Morton Greenholt
 
đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...
đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...
đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​
Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​
Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​Man_Ebook
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...NOT
 
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...https://www.facebook.com/garmentspace
 
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...TÀI LIỆU NGÀNH MAY
 

Similar to Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf (20)

Khai thác tối đa nhà máy nước ngầm bằng thay thế nguồn nước mặt
Khai thác tối đa nhà máy nước ngầm bằng thay thế nguồn nước mặtKhai thác tối đa nhà máy nước ngầm bằng thay thế nguồn nước mặt
Khai thác tối đa nhà máy nước ngầm bằng thay thế nguồn nước mặt
 
Đề tài: Xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khí
Đề tài: Xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khíĐề tài: Xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khí
Đề tài: Xử lý nước thải sản xuất bún bằng phương pháp lọc kị khí
 
Do an
Do anDo an
Do an
 
Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...
Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...
Luận văn Thực hiện phân cấp quản lý khai thác công trình thủy lợi đối với hệ ...
 
đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...
đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...
đồ áN môn động cơ đốt trong thiết kế mô phỏng hệ thống làm mát trong động cơ ...
 
Đề tài: Ổn định công đàn hồi của thanh thẳng chịu uốn dọc, HAY
Đề tài: Ổn định công đàn hồi của thanh thẳng chịu uốn dọc, HAYĐề tài: Ổn định công đàn hồi của thanh thẳng chịu uốn dọc, HAY
Đề tài: Ổn định công đàn hồi của thanh thẳng chịu uốn dọc, HAY
 
Chiến lược marketing mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm thép, HAY
Chiến lược marketing mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm thép, HAYChiến lược marketing mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm thép, HAY
Chiến lược marketing mở rộng thị trường tiêu thụ sản phẩm thép, HAY
 
Đề tài: Hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến thủy sản, HOT
Đề tài: Hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến thủy sản, HOTĐề tài: Hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến thủy sản, HOT
Đề tài: Hệ thống xử lý nước thải Nhà máy chế biến thủy sản, HOT
 
Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​
Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​
Nghiên cứu điều chỉnh khoảng giãn cách sản phẩm trong các băng chuyền​
 
ĐỒ ÁN - Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần.doc
ĐỒ ÁN - Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần.docĐỒ ÁN - Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần.doc
ĐỒ ÁN - Điều khiển lưu lượng không khí trong phòng sạch thông qua biến tần.doc
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
 
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
Đồ án tốt nghiệp Xây dựng dân dụng và công nghiệp Trụ sở UBND thành phố Hưn...
 
Đề tài: Trụ sở Ủy ban nhân dân thành phố Hưng Yên, HAY, 9đ
Đề tài: Trụ sở Ủy ban nhân dân thành phố Hưng Yên, HAY, 9đĐề tài: Trụ sở Ủy ban nhân dân thành phố Hưng Yên, HAY, 9đ
Đề tài: Trụ sở Ủy ban nhân dân thành phố Hưng Yên, HAY, 9đ
 
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
 
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
Hoàn thiện kế toán tập hợp chi phí sản xuất và tính giá thành sản phẩm tại cô...
 
Nghiên cứu phương pháp thiết kế ổn định mái dốc bằng cọc v1.doc
Nghiên cứu phương pháp thiết kế ổn định mái dốc bằng cọc v1.docNghiên cứu phương pháp thiết kế ổn định mái dốc bằng cọc v1.doc
Nghiên cứu phương pháp thiết kế ổn định mái dốc bằng cọc v1.doc
 
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...
Nghiên cứu chế độ vận hành tích nước trong thời kỳ mùa lũ cho hệ thống hồ chứ...
 
Đề tài: Hệ thống xử lý nước thải trong trang trại chăn nuôi lợn, HOT
Đề tài: Hệ thống xử lý nước thải trong trang trại chăn nuôi lợn, HOTĐề tài: Hệ thống xử lý nước thải trong trang trại chăn nuôi lợn, HOT
Đề tài: Hệ thống xử lý nước thải trong trang trại chăn nuôi lợn, HOT
 
Luận văn: Đánh giá hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu
Luận văn: Đánh giá hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậuLuận văn: Đánh giá hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu
Luận văn: Đánh giá hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu
 
Đề tài: Hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu khu ven biển
Đề tài: Hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu khu ven biểnĐề tài: Hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu khu ven biển
Đề tài: Hiện tượng xâm nhập mặn do biến đổi khí hậu khu ven biển
 

More from Man_Ebook

BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdfBÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdfMan_Ebook
 
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.docTL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.docMan_Ebook
 
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdfGiáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdfGiáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdfGiáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdfGiáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdfMan_Ebook
 
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdfMan_Ebook
 

More from Man_Ebook (20)

BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdfBÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
BÀI GIẢNG MÔN HỌC CƠ SỞ NGÔN NGỮ, Dùng cho hệ Cao đẳng chuyên nghiệp.pdf
 
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.docTL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
TL Báo cáo Thực tập tại Nissan Đà Nẵng.doc
 
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình thực vật học 2 - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô động vật - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ hệ thống A - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình ngôn ngữ mô hình hóa UML - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình nguyên lý máy học - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mô hình hóa quyết định - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdfGiáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
Giáo trình Linux và phần mềm nguồn mở.pdf
 
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình logic học đại cương - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdfGiáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
Giáo trình lý thuyết điều khiển tự động.pdf
 
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình mạng máy tính - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdfGiáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
Giáo trình lý thuyết xếp hàng và ứng dụng đánh giá hệ thống.pdf
 
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdfGiáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
Giáo trình lập trình cho thiết bị di động.pdf
 
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình web  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình web - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình .Net  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình .Net - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình lập trình song song  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình lập trình song song - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng.pdf
 
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdfGiáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
Giáo trình lập trình hướng đối tượng Java.pdf
 
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdfGiáo trình kỹ thuật phản ứng  - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
Giáo trình kỹ thuật phản ứng - Trường ĐH Cần Thơ.pdf
 

Recently uploaded

PHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢI
PHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢIPHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢI
PHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢImyvh40253
 
Campbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdf
Campbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdfCampbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdf
Campbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdfTrnHoa46
 
Kiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảo
Kiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảoKiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảo
Kiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảohoanhv296
 
sách sinh học đại cương - Textbook.pdf
sách sinh học đại cương   -   Textbook.pdfsách sinh học đại cương   -   Textbook.pdf
sách sinh học đại cương - Textbook.pdfTrnHoa46
 
BỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdf
BỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdfBỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdf
BỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdfNguyen Thanh Tu Collection
 
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...Nguyen Thanh Tu Collection
 
kinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhh
kinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhhkinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhh
kinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhhdtlnnm
 
Các điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoá
Các điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoáCác điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoá
Các điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoámyvh40253
 
cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-
cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-
cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-KhnhHuyn546843
 
Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................TrnHoa46
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...Nguyen Thanh Tu Collection
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...Nguyen Thanh Tu Collection
 
3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘIĐiện Lạnh Bách Khoa Hà Nội
 
ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...
ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...
ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...Nguyen Thanh Tu Collection
 
powerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgs
powerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgspowerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgs
powerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgsNmmeomeo
 
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...Nguyen Thanh Tu Collection
 
Nhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptx
Nhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptxNhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptx
Nhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptxhoangvubaongoc112011
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...Nguyen Thanh Tu Collection
 
Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdf
Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdfChuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdf
Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdfhoangtuansinh1
 

Recently uploaded (20)

PHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢI
PHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢIPHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢI
PHƯƠNG THỨC VẬN TẢI ĐƯỜNG SẮT TRONG VẬN TẢI
 
Campbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdf
Campbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdfCampbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdf
Campbell _2011_ - Sinh học - Tế bào - Ref.pdf
 
Kiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảo
Kiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảoKiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảo
Kiểm tra cuối học kì 1 sinh học 12 đề tham khảo
 
sách sinh học đại cương - Textbook.pdf
sách sinh học đại cương   -   Textbook.pdfsách sinh học đại cương   -   Textbook.pdf
sách sinh học đại cương - Textbook.pdf
 
BỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdf
BỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdfBỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdf
BỘ LUYỆN NGHE VÀO 10 TIẾNG ANH DẠNG TRẮC NGHIỆM 4 CÂU TRẢ LỜI - CÓ FILE NGHE.pdf
 
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...
GIÁO ÁN DẠY THÊM (KẾ HOẠCH BÀI DẠY BUỔI 2) - TIẾNG ANH 7 GLOBAL SUCCESS (2 CỘ...
 
kinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhh
kinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhhkinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhh
kinh tế chính trị mác lênin chương hai và hàng hoá và sxxhh
 
Các điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoá
Các điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoáCác điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoá
Các điều kiện bảo hiểm trong bảo hiểm hàng hoá
 
cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-
cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-
cac-cau-noi-tthcm.pdf-cac-cau-noi-tthcm-
 
1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf
1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf
1 - MÃ LỖI SỬA CHỮA BOARD MẠCH BẾP TỪ.pdf
 
Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................Đề cương môn giải phẫu......................
Đề cương môn giải phẫu......................
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
 
3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
3-BẢNG MÃ LỖI CỦA CÁC HÃNG ĐIỀU HÒA .pdf - ĐIỆN LẠNH BÁCH KHOA HÀ NỘI
 
ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...
ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...
ĐỀ CHÍNH THỨC KỲ THI TUYỂN SINH VÀO LỚP 10 THPT CÁC TỈNH THÀNH NĂM HỌC 2020 –...
 
powerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgs
powerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgspowerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgs
powerpoint mẫu họp phụ huynh cuối kì 2 học sinh lớp 7 bgs
 
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...
TÀI LIỆU BỒI DƯỠNG HỌC SINH GIỎI KỸ NĂNG VIẾT ĐOẠN VĂN NGHỊ LUẬN XÃ HỘI 200 C...
 
Nhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptx
Nhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptxNhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptx
Nhiễm khuẩn tiêu hóa-Tiêu chảy do vi khuẩn.pptx
 
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
30 ĐỀ PHÁT TRIỂN THEO CẤU TRÚC ĐỀ MINH HỌA BGD NGÀY 22-3-2024 KỲ THI TỐT NGHI...
 
Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdf
Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdfChuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdf
Chuong trinh dao tao Su pham Khoa hoc tu nhien, ma nganh - 7140247.pdf
 

Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển mức nước bao hơi trong nhà máy điện.pdf

  • 1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- LÊ THÀNH TRUNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Hà Nội – 10/2016
  • 2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI --------------------------------------- LÊ THÀNH TRUNG NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS. Bùi Đăng Thảnh Hà Nội – 10/2016
  • 3. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 2 LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu trong khóa luận là trung thực và có nguồn gốc rõ ràng. Hà Nội, tháng 9 năm 2016 Tác giả luận văn Lê Thành Trung
  • 4. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 3 LỜI CẢM ƠN Trong suốt thời gian từ khi bắt đầu học tập ở giảng đường đến nay, em đã nhận được rất nhiều sự quan tâm, giúp đỡ của quý thầy cô, gia đình và bạn bè. Với lòng biết ơn sâu sắc nhất, em xin gửi đến quý thầy cô giáo Viện Điện – Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã cùng với tri thức và tâm huyết của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho em trong suốt thời gian học tập tại trường. Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo TS. Bùi Đăng Thảnh người đã trực tiếp hướng dẫn em trong suốt thời gian thực hiện đề tài. Nhờ sự giúp đỡ và hướng dẫn nhiệt tình của thầy em đã có được những kiến thức quý báu về cách thức nghiên cứu vấn đề cũng như nội dung của đề tài, từ đó em có thể hoàn thành tốt khoá luận tốt nghiệp của mình. Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội, tháng 09 năm 2016 Học viên thực hiện Lê Thành Trung
  • 5. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 4 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .................................................................................................1 LỜI CẢM ƠN.......................................................................................................3 MỤC LỤC.............................................................................................................4 MỞ ĐẦU ...............................................................................................................7 1.1. ................................................8 Tổng quan nhà máy nhiệt điện tuabin hơi 1.1.1. ............................................8 Giới thiệu chung về nhà máy nhiệt điện 1.1.2. .................................10 Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện 1.1.3. ...........................................11 Chu trình nhiệt của nhà máy nhiệt điện 1.2. .....................................................13 Lò hơi nhà máy nhiệt điện tuabin hơi 1.2.1. N .........................................................................13 hiệm vụ của lò hơi 1.2.2. ........................................14 Cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi 1.2.3. .....................................................................17 Các thiết bị phụ của lò 1.2.4. ...................................................................18 Giới thiệu về tuabin hơi 1.2.5. ...........................19 Giới thiệu sơ lược các hệ thống điều khiển lò hơi 1.3. ..............................................22 Hệ thống điều khiển và giám sát nhà máy 1.4. ..................................................................................23 Tổng kết chương 1 CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI......................................................................................................................24 2.1. .....................24 Vai trò và nhiệm vụ của bộ điều khiển mức nước bao hơi 2.2. ...................25 Các yếu tố ảnh hưởng tới bộ điều khiển mức nước bao hơi 2.2.1. ...................25 Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò
  • 6. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 5 2.2.2. .......................25 Ảnh hưởng của lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa 2.2.3. ..................................................26 Ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất 2.2.4. .......................26 Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng hơi ra khỏi lò 2.3. ...........................................................26 Động học quá trình trong bao hơi 2.3.1. ............28 Phương trình cân bằng khối lượng và bảo toàn khối lượng 2.3.2. ................................29 Mô hình hóa bộ điều khiển mức nước bao hơi 2.4. ..........................30 Các cấu trúc cơ bản của điều khiển mức nước bao hơi 2.4.1. ..........................................................30 Sơ đồ điều khiển một tín hiệu 2.4.2. ...........................................................33 Sơ đồ điều khiển hai tín hiệu 2.4.3. ............................................................36 Sơ đồ điều khiển ba tín hiệu 2.5. ...................................................................39 Các phương thức điều chỉnh 2.5.1. .........................................41 Cấu trúc điều khiển mức nước 3 tín hiệu 2.5.2. ...........41 Chế độ điều khiển theo độ chênh áp hai đầu van điều khiển 2.6. ................43 Sơ đồ nguyên lý chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi 2.6.1. ........................................................................................44 Thiết bị đo 2.6.2. ............................................................................47 Thiết bị chấp hành 2.6.3. .....................................................................................51 Bình bao hơi 2.6.4. ...................................................................................55 Bộ điều khiển 2.7. ..................................................................................56 Tổng kết chương 2 CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI ..............57 3.1. Tính toán mô phỏng bộ điều khiển............................................................57 3.1.1. Hàm truyền của các đối tượng thực tế.................................................57 3.1.2. Tính toán bộ điều khiển.......................................................................58 3.2. Thiết kế phần cứng ....................................................................................61
  • 7. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 6 3.2.1. Sơ đồ P&ID của phần điều khiển mức nước bao hơi..........................61 3.2.2. Thống kê các điểm vào/ra của phần điều khiển mức nước bao hơi....63 3.2.3. Lựa chọn thiết bị trường cho phần điều khiển mức nước bao hơi ......64 3.2.4. Cấu hình bộ điều khiển AC 800M của ABB.......................................68 3.2.5. Lựa chọn máy tính điều khiển giám sát ..............................................77 3.3. Thiết kế phần mềm ....................................................................................85 3.3.1. Lưu đồ thuật toán điều khiển 1 tín hiệu ..............................................85 3.3.2. Lưu đồ thuật toán điều khiển 2 tín hiệu: .............................................86 3.3.3. Lưu đồ thuật toán điều khiển 3 tín hiệu ..............................................86 4.1. Kết quả mô phỏng......................................................................................88 4.2. Giao diện điều khiển thực tế......................................................................89 Kết luận và hướng phát triển của đề tài ...............................................................94 Tài liệu tham khảo................................................................................................95
  • 8. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 7 MỞ ĐẦU Bao hơi là thiết bị đặc biệt quan trọng của Lò thu hồi nhiệt, có thể được xem như quả tim cùa Lò thu hồi nhiệt. Bao hơi đóng vai trò vị trí trung gian trong quá trình chuyển đổi pha của nước/hơi trong quá trình biến đổi nước thành hơi. Nước cấp từ bộ tiết nhiệt cấp vào trong bao hơi, nước từ bao hơi vào bộ sinh hơi trở ngược lại bao hơi và hơi từ bao hơi đi vào các bộ siêu nhiệt. Trong quá trình vận hành của Lò thu hồi nhiệt, mực nước trong bao hơi phải luôn được duy trì ở một mức ổn định. Mực nước trong bao hơi bị giảm thấp quá mức sẽ gây hư hỏng các bộ sinh hơi, bộ siêu nhiệt do bị quá nhiệt trên đường ống. Ngược lại, mực nước bao hơi tăng cao quá mức có thể làm nước đi vào các bộ quá nhiệt gây ra hiện tương thủy kích đường ống, trường hợp xấu hơn, nước đi vào đến tuabin sẽ gây hư hỏng cánh tuabin. Do đó, các yêu cầu liên quan đến việc điều khiển mực bao hơi đặt ra rất khắt khe. Điều khiển mực bao hơi phải đảm bảo đáp ứng mọi trạng thái làm việc khác nhau của Lò thu hồi nhiệt từ khởi động, tăng giảm lượng nhiệt cấp vào Lò, sự biến đổi áp suất trong bao hơi cũng như những thay đổi tải của tuabin hơi. Chính vì những , em lựa chọn đề tài lý do trên “Nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển mức nước bao hơi”.
  • 9. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 8 CHƯƠNG I. KHÁT QUÁT VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN TUA BIN HƠI 1.1.Tổng quan nhà máy nhiệt điện tuabin hơi 1.1.1. Giới thiệu chung về nhà máy nhiệt điện Hình 1.1: Hình ảnh tổng quan hoạt động và các thành phần cơ bản của nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện hoạt động trên nguyên lý chuyển hóa năng lượng nhiệt năng từ đốt cháy các nhiên liệu hữu cơ thành cơ năng làm quay tuabin, cuối cùng mới chuyển cơ năng thành năng lượng điện. Nhiệt năng được dẫn tới tuabin qua môi trường dẫn nhiệt là hơi nước. Nhiệt năng cung cấp càng nhiều thì năng lượng điện phát ra càng lớn và ngược lại. Điện áp phát ra ở mỗi đầu cực máy phát được đưa qua hệ thống trạm biến áp nâng áp tới cấp điện áp thích hợp trước khi hòa vào lưới điện quốc gia.
  • 10. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 9 Các thành phần chính trong quá trình chuyển hóa năng lượng trong nhà máy nhiệt điện bao gồm:  Lò hơi: thực hiện chuyển đổi năng lượng sơ cấp (than, dầu) thành nhiệt năng, chuyển nước thành hơi nước.  Tuabin: tuabin thực hiện chuyển đổi năng lượng từ nhiệt năng sang cơ năng.  Máy phát: máy phát thực hiển chuyển đổi năng lượng từ cơ năng sang điện năng.  Trạm biến áp: trạm biến áp thực hiện nâng điện áp từ đầu cực máy phát lên điện áp cao để đáp ứng truyền tải điện năng. Ngoài các thành phần chính, nhà máy nhiệt điện chứa các hệ thống phụ trợ cho các thành phần chính như:  Hệ thống chế biến và cung cấp nhiên liệu: Nhiên liệu là than được nghiền mịn (R90) rồi được gió nóng thổi vào lò thực hiện quá trình cháy sinh ra nhiệt.  Trạm bơm tuần hoàn: Trạm bơm tuần hoàn làm nhiệm vụ cung cấp nước làm mát bình ngưng với lưu lượng nước làm mát bình ngưng là 38580 m3 /h.  Trạm bơm nước ngọt: Cung cấp nước ngọt cho quá trình vận hành và làm mát, chèn…  Hệ thống xử lý nước: Xử lý nước ngọt (nước thô) trước khi cung cấp cho quá trình vận hành.  Hệ thống khử bụi Khử lưu huỳnh: Đây là hai hệ thống quan trọng – đảm bảo môi trường được sạch Hệ thống khử tro bụi và chất độc hại – lưu huỳnh trong khói trước khi thải ra môi trường.  Hệ thống thải xỉ: Thải xỉ lò ra khỏi nhà máy.  Hệ thống cung cấp dầu đốt lò, dầu bôi trơn làm mát gối trục.
  • 11. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 10  Hệ thống sản xuất Hydrô: Cung cấp Hydro có chất lượng cao làm mát máy phát điện.  Hệ thống cung cấp khí: Cung cấp khí cho các van khí nén.  Hệ thống điều khiển đo lường... , Các thành phần trong nhà máy hoạt động thông qua hệ thống tích hợp hoạt động của các thành phần với nhau, hệ thống đó là hệ thống điều khiển và giám sát tích hợp (ICMS) trong nhà máy. Mỗi hệ thống đều có các trạm điều khiển riêng và được tích hợp trong hệ thống ICMS. 1.1.2. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện hoạt động trên nguyên lý chuyển hóa năng lượng hữu cơ thành nhiệt năng bằng việc đốt cháy các nhiên liệu đó trong lò hơi. Nhiệt năng làm thay đổi trạng thái của môi chất Môi chất nhận nhiệt trở thành thế . năng được dẫn truyền đến đến các tầng cánh tuabin tạo thành động năng làm quay tuabin. Tuabin quay làm quay máy phát điện, chuyển cơ năng của tuabin thành năng lượng điện trong máy phát điện. Môi chất là môi trường truyền tải năng lượng đi vì vậy phải đảm bảo chất , lượng như: áp xuất, nhiệt độ, độ khô. Nhiệt năng cung cấp càng nhiều thì năng lượng điện phát ra càng lớn và ngược lại. Điện áp phát ra ở đầu cực máy phát điện sẽ được đưa qua hệ thống trạm biến áp để nâng lên cấp điện áp thích hợp trước khi hoà vào mạng lưới điện quốc gia. Quá trình chuyển hoá năng lượng của nhà máy nhiệt điện tua bin hơi. Hóa năng chứa trong nhiên liệu thành nhiệt năng bởi quá trình đốt cháy. Nhiệt năng cấp cho nước để tạo thành hơi bão hòa. Hơi bão hoà tích năng lượng chuyển thành động năng tác động vào cánh tua bin, tua bin quay tạo thành cơ năng quay máy phát và chuyển hoá thành điện năng. Quá trình chuyển hoá năng lượng đó có thể được thể hiện qua sơ đồ sau:
  • 12. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 11 Hình 1.2: Sơ đồ chu trình chuyển hóa năng lượng trong nhà máy nhiệt điện 1.1.3. Chu trình nhiệt của nhà máy nhiệt điện Nhà máy nhiệt điện hoạt động dựa trên nguyên tắc chuyển hóa nhiệt năng thành cơ năng rồi sau đó thành điện năng. uá trình chuyển hóa nhiệt năng thành Q cơ năng thông qua môi chất trung gian đó là nướ ư ược chuyển hóa thành c. N ớc đ hơi nước trong lò hơi nhờ nhiệt lượng sinh ra từ việc đốt cháy các nhiên liệu: than đá, khí thiên nhiên tại buồng đốt. Chu trình nhiệt trong nhà máy nhiệt điện tua bin hơi được thực hiện như sau: Nước từ bình ngưng có nhiệt độ gần bằng nhiệt độ môi trường, được bơm ngưng bơm qua bộ gia nhiệt hơi chèn tới các bộ gia nhiệt hạ áp số 1→2→3→4. Tại đây, nước sẽ được làm nóng lên bơi hơi trích ra từ tuabin hạ áp. Sau khi ra khỏi các bình gia nhiệt hạ áp nước được đưa tời bình khử khí để khử hết các bọt khí có lẫn trong nước. Nước từ bình khử khí được các bơm tăng áp và bơm cấp A,B,C đưa lần lượt tới các bình gia nhiệt cao áp số 6, bình gia nhiệt cao áp số 7 và bình làm mát hơi của bình gia nhiệt số 6. Các bình gia nhiệt cao áp này sẽ tiếp tục nâng nhiệt độ của nước nhờ hơi trích từ tuabin cao áp. Tiếp đó, nước được đưa vào bộ hâm để làm nóng thêm nhờ khói thoát ra từ lò. Nước ra khỏi bộ hâm có áp suất khoảng 170 bar và nhiệt độ khoảng 450 . Khi đã đạt được nhiệt độ thích hợp, nước được đưa vào bao hơi. Nước từ bao hơi đi xuống các đường ống được bố trí xung quanh thành lò hay còn gọi là Lò Nhiên u liệ Bao hơi Hơi Tuabin Máy phát Nước ngưng Nhiệt năng Hóa năng Cơ năng
  • 13. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 12 các giàn ống sinh hơi. Tại đây, nước sẽ nhận nhiệt năng từ quá trình đốt cháy nhiên liệu trong lò và trở thành hơi bão hòa. Hơi nước bão hòa được tách ẩm nhờ các xyclon và màng chắn ẩm. Hơi ra khỏi bao hơi gần đạt trạng thái khô hoàn toàn, được đưa vào các bộ quá nhiệt cấp 1, bộ quá nhiệt màng, bộ quá nhiệt cấp 2, trở thành hơi quá nhiệt có áp suất khoảng 170 bar và nhiệt độ khoảng 540 . Hơi này sẽ được phun vào xylanh cao áp của tuabin, sinh công lần thứ nhất. Ra khỏi xylanh cao áp, hơi bị mất nhiệt (còn khoảng 400 ), đi qua đường tái lạnh vào bộ tái nhiệt để nâng nhiệt độ của hơi gần với nhiệt độ hơi mới (khoảng 540 ), theo đường tái nóng đi tới xylanh trung áp, giãn nở sinh công trong xy lanh trung áp. Hơi ra khỏi xy lanh trung áp tiếp tục được đưa vào xy lanh hạ áp để sinh công lần cuối. Hơi ra khỏi xylanh hạ áp sau khi sinh công sẽ được đưa tới bình ngưng để ngưng trở lại thành nước. Bình ngưng có hệ thống nước làm mát tuần hoàn và hệ thống hút chân không làm cho hơi nước được ngưng tụ nhanh hơn. Nước sau khi được ngưng tụ trong bình ngưng sẽ tiếp tục được bơm ngưng bơm đi theo chu trình khép kín của hơi và nước.
  • 14. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 13 Hình 1.3: Chu trình nhiệt nhà máy nhiệt điện 1.2.Lò hơi nhà máy nhiệt điện tuabin hơi 1.2.1. Nhiệm vụ của lò hơi Nhà máy nhiệt điện, lò hơi là thiết bị lớn nhất và vận hành phức tạp nhất. Đòi hỏi trình độ cơ khí hóa và tự động hóa cao, chế độ làm việc phải đảm bảo sao cho đạt hiệu suất cao nhất. Trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệ ượng tỏa ra sẽ biến nước thành hơi, chuyển hóa năng lượng của nhiên liệu t l thành nhiệt năng của hơi. Lò hơi có các nhiệm vụ chính sau: - Chuyển hóa năng lượng của nhiên liệu hữu cơ như than đá, dầu mỏ, khí đốt… trong buồng đốt thành nhiệt năng. - Truyền nhiệt năng sinh ra cho môi chất bằng bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt và thông qua hệ thống dẫn đưa môi chất đi làm quay tua bin. Trong nhà máy nhiệt điện tuabin hơi môi chất l ư ước có nhiệt độ thông thư à n ớc. N ờng
  • 15. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 14 được nâng dần lên đến nhiệt độ sôi, chuyển trạng thái từ lỏng thành hơi và tiếp tục nhận nhiệt thành hơi quá nhiệt. Các nhà máy điện thường sử dụng hai loại lò hơi là: lò trực lưu và lò có bao hơi. Lò trực lưu: Lò trực lưu là loại lò không có bình bao hơi nên nước chỉ được tuần hoàn có một lần. Nước chuyển động dưới áp lực của bơm cấ qua bộ p hâm nước và đi trực tiếp vào bề mặt sinh hơi nhận nhiệt bức xạ của buồng lửa rồi tới phần đối lưu. Khi đó nước đã được hoá hơi hoàn toàn trở thành hơi bão hoà khô và đi tới bộ quá nhiệt tới tuabin. Lò có bao hơi: Lò có bao hơi thì nư ược tuần hoàn tự nhiên nhiều lần ớc đ trong bao hơi, đường ống nước xuống và dàn ống sinh hơi. Dựa vào trọng lượng riêng của môi chất, theo nguyên lý bề mặt nhận nhiệt nhiều hơn dãn nở nhiều hơn có khối lượng riêng nhỏ hơn bị đẩy lên phía trên (trong giàn ống sinh hơi). Việc thực hiện tuần hoàn tự nhiên nhiều lần (4÷10) lần nhờ các thiết bị (bao hơi, đường ống nước xuống, giàn ống sinh hơi, đường hơi lên) nối với nhau tạo thành vòng tuần hoàn. Quá trình truyền nhiệt từ sản phẩm cháy cho môi chất đ ợc thực hiện nhờ ƣ các dạng trao đổi nhiệt: bức xạ, đối lưu, dẫn nhiệt. Hiệu quả của các dạng này phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi trường, môi chất tham gia và phụ thuộc vào hình dạng của lò hơi và các thiết bị có trong lò hơi. 1.2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi Cấu tạo Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của lò hơi có bao hơi được biểu diễn trên hình 1.4. Sơ đồ nguyên lý cấu tạo lò hơi đốt than phun, đây là loại lò hơi dùng phổ biến hiện nay trong các nhà máy nhiệt điện ở nước ta và trên thế giới, công suất của lò tương đối lớn.
  • 16. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 15 Hình 1.4: Sơ đồ nguyên lý cấu tạo của lò hơi có bao hơi 1-Buồng đốt nhiên liệu; 12- Quạt gió; 2- Bơm cấp; 13- Thùng nghiền than; 3- Bộ hâm nước; 14- Bộ sấy không khí; 4- Đường ống dẫn nước vào bao hơi (balông); 15- Vòi phun nhiên liệu; 5- Bao hơi; 16- Thuyền xỉ; 6- Dàn ống nước xuống; 17- Đường khói thải; 7- Dàn ống sinh hơi; 18-Khử bụi tĩnh điện 8- Ống hơi lên (dãy Pheston) cùng với bao hơi tạo thành vòng tuần hoàn tự nhiên của nước và hơi; 19- Quạt; 20- Ống khói; 21- Phễu đựng tro bay.
  • 17. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 16 9- Đường ống dẫn hơi bão hoà tới bộ quá nhiệt; 10- Bộ quá nhiệt; 11- Van hơi chính đặt trên đường ống dẫn hơi tới turbine; Nguyên lý làm việc Lò hơi nhà máy máy nhiệt điện tua bin hơi dùng để sản xuất ra hơi quá nhiệt. Hơi quá nhiệt nhận được tạo thành nhờ các quá trình: đun nóng nước đến sôi, nước sôi chuyển trạng thái từ pha lỏng thành hơi bão hòa, qua bộ quá nhiệt để biến hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt đưa tới tua bin. Công xuất của lò phụ thuộc vào lư ượng, nhiệt độ và áp xuất hơi. Các giá trị này càng cao thì công u l xuất lò hơi càng lớn. Hiệu xuất trong quá trình trao đổi nhiệt giữa ngọn lửa và khói với môi chất trong lò hơi phụ thuộc vào tính chất vật lý của môi chất (nước hoặc hơi) và phụ thuộc vào hình dáng, cấu tạo, đặc tính của các phần tử lò hơi. Trên hình 1.3 trình bày nguyên lý cấu tạo của lò hơi tuần hoàn tự nhiên trong nhà máy điện tuabin hơi. Nhiên liệu (than bột) và không khí được phun qua vòi phun số 15, vào buồng đốt nhiên liệu (buồng lửa) số 1, tạo thành hỗn hợp cháy trong buồng lửa, nhiệt độ ngọn lửa có thể đạt tới 1900 . Nhiệt lượng tỏa ra khi nhiên liệu cháy truyền cho nước trong dàn ống sinh hơi 7, nư g dần nhiệt ớc tăn độ đến sôi, chuyển thành hơi bão hòa. Hơi bão hòa trong ống sinh hơi 7 đi đến dàn ống hơi lên 8 và tập trung vào bao hơi số 5. Trong bao hơi số 5, hơi được phân ly ra khỏi nư ước tiếp tục đi xuống theo ống xuống 6 đặt ngoài tư ớc, n ờng lò rồi lại sang ống sinh hơi 7 để tiếp tục nhận nhiệt. Hơi bão hòa từ bao hơi số 5 đi qua đường ống dẫn hơi tới bộ quá nhiệt số 9, đi vào các ống xoắn nhận nhiệt từ khói nóng chuyển động ở phía ngoài ống, chuyển hơi bão hòa thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ cao, áp xuất cao đi vào ống góp để sang tua bin. Hơi qua vòi phun chuyển thành động năng tác dụng lên cánh tuabin làm quay tuabin. Dàn ống sinh hơi số 7 đặt phía trong tường lò, nước trong ống nhận nhiệt và sinh hơi tạo ra trong ống sinh hơi 7 một hỗn hợp là hơi và ước. Ống xuống số 6 đặt n
  • 18. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 17 ngoài tường lò nên môi chất trong ống là nước do không nhận 11 nhiệt. Khối lượng riêng của hỗn hợp là hơi và nước trong ống 7 nhỏ hơn khối lượng riêng của nước trong ống xuống 6 tạo nên áp lực đẩy hỗn hợp trong ống 7 đi lên còn nước trong ống 6 đi xuống tạo thành quá trình tuần hoàn tự nhiên. Buồng đốt nhiên liệu (buồng lửa) trên hình 13, nhiên liệu được phun vào và cháy lửng lơ trong buồng lửa. Quá trình cháy nhiên liệu xảy ra trong buồng lửa đạt đến nhiệt độ rất cao, từ 1300 - 1900 vì vậy hiệu quả trao đổi nhiệt bức xạ giữa ngọn lửa và giàn ống sinh hơi rất cao. Lượng nhiệt dàn ống sinh hơi thu đ ợc từ ngọn ƣ lửa chủ yếu là do trao đổi nhiệt bức xạ. Để tăng hiệu quả hấp thụ nhiệt lượng bức xạ của ngọn lửa đồng thời bảo vệ tường lò khỏi tác dụng của nhiệt độ cao và ảnh hưởng xấu của tro nóng chảy, người ta bố trí các dàn ống sinh hơi 7 xung quanh tường buồng lửa. Khói ra khỏi buồng lửa, trước khi vào bộ quá nhiệt đã được làm nguội một phần ở dàn ống hơi lên, khói nóng chuyển động ngoài ống truyền nhiệt cho hỗn hợp hơi nước chuyển động trong ống. Khói ra khỏi bộ quá nhiệt, nhiệt độ còn cao, để tận dụng phần nhiệt thừa của khói người ta đặt thêm bộ hâm n s ước và bộ ấy không khí ở phần đuôi lò. Bộ hâm nước có nhiệm vụ nâng nhiệt độ của nước từ nhiệt độ khi ra khỏi bình gia nhiệt hạ lên đến gần nhiệt độ sôi áp và cấp vào bình bao hơi 5. Đây là giai đoạn đầu tiên của quá trình cấp nhiệt cho nước ở lò hơi. Bộ hâm nước và bộ xấy không khí đã tận dụng một phần nhiệt đáng lẽ bị thải ra ngoài. Chính vì vậy người ta còn gọi bộ hâm nước và bộ ấy là s bộ tiết kiệm nhiệt. 1.2.3. Các thiết bị phụ của lò - Các đường ống hơi và nước có các van cách ly, van điều chỉnh và van an toàn được lắp đặt. - Các đường gió và đường khói dùng cho việc cung cấp gió tới các vòi đốt và hút khói đưa tới ống khói. - t. Các đường hơi chính và hơi tái nhiệ - Các thiết bị đo lường - Các thiết bị điều khiển, liên động và bảo vệ tự động.
  • 19. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 18 - Các thành phần thiết bị không bao gồm trong phạm vi cung cấp của nhà sản xuất (quạt khói, quạt gió .v.v..) - Các vòi thổi bụi - Các thiết bị rửa lò - Bộ sấy không khí sơ bộ dùng hơi. 1.2.4. Giới thiệu về tuabin hơi a.Tổng quan về cấu tạo Tua bin hơi là một động cơ nhiệt chuyển hóa thế năng của hơi nước thành cơ năng làm quay roto. Tua bin hơi bao gồm hai thành phần chính đó là thành phần cố định (stato) và phần quay (roto). Dãy các vòi phun nằm cố định còn được gọi là dãy cánh tĩnh, dãy cánh được lắp trên trục roto gọi là dãy cánh động. Mỗi cặp dãy cánh tĩnh và dãy cánh động liền kề tạo thành một tầng của tuabin. Vì hơi nước đi vào ở tầng đầu tiên có áp suất cao và đi ra ở tầng cuối cùng có áp suất thấp là cho thể tích riêng của hơi tăng nhanh. Do đó, tiết diện rãnh của các dãy cánh tĩnh và dãy cánh động càng về cuối càng lớn. Đồng thời, đường kính cánh, đường kính trục roto và đường kính trung bình của tầng càng về cuối càng lớn. Phía hơi vào bao giờ cũng có thêm bộ phận an toàn ghép nối trên trục của roto nhằm mục đích cắt hơi đi vào tuabin khi số vòng quay thực tế quá số vòng quay định mức 10 %. Các đoạn trục ghép được làm mát và bôi trơn bằng – 12 bơm dầu. Roto của tuabin được nối với roto của máy phát bằng khớp nối trục nửa mềm. Stato bao gồm có thân tuabin, các hộp ống phun, hộp supap, vành chèn đầu cuối, vành bánh tĩnh, bánh tĩnh và các bộ chèn bánh tĩnh. Thân tuabin có hai mặt bích ngang và hai mặt bích đứng nhằm chia tuabin thành phần trước, phần giữa và ống thoát. Ngoài ra còn có ổ đỡ trước, sau dùng cho roto và máy phát.
  • 20. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 19 b.Vận hành tua bin hơi Vận hành tua bin hơi nhằm mục đích cung cấp điện và nhiệt năng liên tục, đảm bảo chất lượng, an toàn, với độ tin cậy cao và hiệu quả kinh tế tối đa. Trình tự và các thao tác vận hành cụ thể được ghi trong quy trình vận hành lập riêng cho từng loại tua bin cụ thể. Nội dung quy trình vận hành có ba phần: - Giới thiệu đặc điểm chung về cấu tạo thiết bị. - Đặc tính kỹ thuật của thiết bị. - Hướng dẫn vận hành. Vận hành tua bin là thực hiện các công việc chính như sau: - Kiểm tra, chuẩn bị điều kiện vận hành. - Chuẩn bị khởi động. - Khởi động. - Kiểm soát thiết bị khi làm việc bình thường. - Ngừng thiết bị. Trong mục này chúng ta chỉ xem xét một số vấn đề cơ bản cần lưu ý khi khởi động và ngừng thiết bị. Đây là hai giai đoạn quan trọng trong vận hành tua bin vì lúc đó trạng thái cơ học và nhiệt của các bộ phận, chi tiết tua bin và đường ống dẫn thay đổi rất lớn. 1.2.5. Giới thiệu sơ lược các hệ thống điều khiển lò hơi Vận hành lò hơi là một công việc điều khiển phức tạp. Quá trình vận hành lò hơi không tách khỏi quá trình vận hành chung toàn nhà máy. Mỗi sự thay đổi của một khâu nào đó trong nhà máy đều dẫn đến sự thay đổi chế độ vận hành của lò hơi và đòi hỏi các thao tác điều khiển lò tương ứng. Quá trình vận hành sao cho lò hơi làm việc ở trạng thái kinh tế nhất, an toàn nhất trong một thời gian dài. Cụ thể trong quá trình vận hành lò hơi không để xảy ra sự cố mà phải bảo
  • 21. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 20 đảm lò làm việc có hiệu suất cao nhất, tương ứng lượng than tiêu hao để sản xuất 1kg hơi là nhỏ nhất. Các thông số của lò như: áp suất hơi trong bao hơi hoặc ở ống góp hơi chung, nhiệt độ hơi quá nhiệt, mức nước trong bao hơi, hệ số không khí thừa, hàm lượng muối trong nước cấp lò hơi … phải được giữ cố định và chỉ được phép sai số trong một phạm vi giới hạn. Đầu ra của hệ thống điều khiển lò hơi là điện năng, điện năng cung cấp cho phụ tải điện. Chính vì vậy, công suất phát của nhà máy điện thay đổi phụ thuộc vào phụ tải điện. Giá trị công suất này được yêu cầu từ trung tâm điều độ quốc gia. Với hệ thống điều khiển lò hơi, công suất điện phát ra phụ thuộc vào lưu lượng hơi đưa đến tuabin của máy phát, lưu lượng hơi dẫn vào tuabin lớn thì sinh công càng lớn, do vậy điện năng sản xuất ra càng lớn (chuyển hóa năng lượng từ nhiệt năng thành cơ năng và thành điện năng) làm cho công suất của máy phát tăng lên và ngược lại. Vì vậy khi có yêu cầu thay đổi công suất phát điện thì phải thay đổi lư ượng hơi đưa vào tuabin, kéo theo đó là yêu cầu nhiệt u l năng thay đổi, nhiên liệu đưa vào lò thay đổi và nước cấp vào bao hơi cũng phải thay đổi để có được sản lượng hơi theo yêu cầu. Lò hơi là một hệ thống có nhiều đầu vào và nhiều đầu ra. - Đầu vào của lò hơi bao gồm: nhiên liệu (than, dầu), không khí cung cấp Oxy cho quá trình cháy và lượng nước cấp xuống vào bao hơi. - Đầu ra của lò hơi là: động năng của dòng hơi quá nhiệt, lượng khói thải và xỉ (tro) từ quá trình cháy. Như vậy năng lượng đưa vào lò là hóa năng có trong nhiên liệu, năng lượng đầu ra của lò là động năng của dòng hơi quá nhiệt (nước là môi chất dẫn truyền năng lượng). Đầu vào và ra có quan hệ mật thiết với nhau, với mỗi thay đổi ở đầu ra thì phải điều khiển đầu vào (như ước..) để nhiên liêu, không khí, n đáp ứng được sản lượng hơi mong muốn. Chính vì vậy mà hệ thống điều khiển lò hơi nhà máy nhiệt điện là một hệ thống điều khiển có cấu trúc phức tạp với rất nhiều mạch vòng điều khiển khác
  • 22. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 21 nhau, giám sát và điều khiển hàng trăm tham số. Trong lò hơi các quá trình điều khiển: nhiên liệu, không khí, nước cấp, áp xuất... đều có tác động và ảnh hưởng lẫn nhau, để đạt được hiệu suất tối đa, đáp ứng yêu cầu phụ tải thì cùng lúc phải phối hợp điều khiển nhiều đối tượng với nhiều thông số. Điều này yêu cầu một hệ thống điều khiển tổng thể Tất cả các mạch vòng điều khiển đều có sự liên . quan ràng buộc lẫn nhau. Vì vậy điều khiển lò hơi là điều khiển phức tạp có nhiều đầu vào nhiều đầu ra (MIMO) có tác động xen kênh lớn. Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển lò hơi được trình bày như ưới: hình1.5 d Hình 1.5: Cấu trúc chung của hệ thống điều khiển lò hơi Việc tự động hóa lò hơi chủ yếu tập trung vào vấn đề điều khiển tự động các quá trình trong lò để đảm bảo cho lò làm việc ổn định và kinh tế nhất bằng cách điều chỉnh năm quan hệ: phụ tải nhiên liệu, phụ tải không khí, phụ tải - - - khói thải, phụ tải mức nước bao hơi và phụ tải xả liên tụ - - c. Nhiệt độ hơi quá nhiệt phụ thuộc rất ít đến phụ tải lò hơi nên việc điều chỉnh nó được thực hiện độc lập chủ yếu bằng các bộ giảm ôn hỗn hợp. Từ những chỉ tiêu đặt ra, hệ thống điều khiển lò hơi phải được cấu thành từ một số bộ điều chỉnh tương đối độc lập với nhau gồm: Lò hơi Điề ể u khi n nướ ấ c c p Nhiên liệu Yêu cầu nhiên liệu Điề ể u khi n nhiệ ộ t đ lò hơi Gió Đầu vào Đầu ra
  • 23. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 22 - Hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt: Đảm bảo chất lượng hơi khi phun vào tuabin đạt các thông số như: Độ khô, nhiệt độ, áp suất, lưu lượng hơi… - Hệ thống điều chỉnh quá trình cháy: Điều khiển quạt gió cấp không khí vào lò và khói thoát, tạo điều kiện cháy tối ưu trong buồng đốt. - Hệ thống điều chỉnh sả ượng hơi n l : Điều khiển quá trình cấp nhiên liệu (nghiền và phun than) vào trong buồng đốt cháy tạo nhiệt năng. - Hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi: Điều khiển quá trình cấp nước cho bao hơi, đảm bảo cân bằng giữa lượng hơi sinh ra, lư ượng nư u l ớc cấp vào ước đi xuống giàn sinh hơi. và n 1.3.Hệ thống điều khiển và giám sát nhà máy Nhà máy được trang bị một hệ thống điều khiển và giám sát tích hợp (ICMS) để thực hiện các chức năng: điều khiển và giám sát quá trình vận hành của lò hơi tua bin và các thiết bị phụ điều khiển phối hợp lò hơi tua bin, bảo vệ , lò hơi tua bin máy phát … điều khiển và giám sát các hệ thống phụ trợ thuộc phần cân bằng nhà máy. Tất cả hệ thống được kết nối mạng LAN theo cấu trúc thẳng (hình sao) thông qua các Switch. Cấu trúc của hệ thống điều khiển và giám sát tích hợp bao gồm các trạm điều khiển được bố trí phân tán dựa trên cơ sở các bộ điều khiển loại vi xử lý, các hệ thống điều khiển độc lập và sử dụng bộ điều khiển logic khả trình. Hệ thống điều khiển giám sát (ICMS-intergrated control monitoring system) bao gồm: - UCMS - Unit Hệ thống điều khiển giám sát khối tổ máy được gọi là control monitoring system - SCM - Hệ thống điều khiển giám sát phần chung của nhà máy được gọi là Sstation control monitor system Các hệ thống hoạt động độc lập với khối tổ máy được điều khiển và giám sát độc lập hoàn toàn từ các tủ điều khiển độc lập sử dụng bộ điều khiển logic
  • 24. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 23 khả trình PLC cụ thể như sau: hệ thống xử lý nước và khử khoáng và xử lý nước thải, hệ thống cấp than, hệ thống xử lý tro xỉ, hệ thống xử lý hidro trạm khí nén, hệ thống thổi bụi lò. Toàn bộ việc điều khiển và giám sát quá trình vận hành nhà máy được thực hiện từ phòng điều khiển chính đặt tại nhà điều khiển trung tâm. 1.4.Tổng kết chương 1 Xuất phát từ việc tìm hiểu tổng quát đặc điểm của lò hơi trong nhà máy nhiệt điện, ta thấy rằng hệ thống điều khiển lò hơi nhà máy nhiệt điện là một hệ thống điều khiển có cấu trúc phức tạp với rất nhiều mạch vòng điều khiển khác nhau, giám sát và điều khiển hàng trăm tham số. Chính vì vậy, luận chỉ lựa án chọn đi sâu nghiên cứu một đối tượng là điều khiển mức nước cấp bình bao hơi, từ đó nghiên cứ tổng hợp và mô hình hóa mô phỏng bộ điều khiển thích hợp u, đảm bảo ổn định mức nước cấp bình bao hơi nhằm góp phần nâng cao chất l . ượng của hệ thống
  • 25. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 24 CHƯƠNG II. GIỚI THIỆU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI 2.1. Vai trò và nhiệm vụ của bộ điều khiển mức nước bao hơi Hệ thống điều chỉnh cấp nước vào lò hơi đóng vai trò rất quan trọng trong hệ thống điều chỉnh của lò hơi. Nhiệm vụ của hệ thống tự động điều chỉnh cấp nước vào lò hơi là đảm bảo sự cân bằng vật chất giữa lưu lượng hơi ra khỏi lò hơi và lưu lượng nước cấp vào lò. Trong quá trình hoạt động của lò hơi, sự cân bằng vật chất giữa lưu lượng hơi ra khỏi lò và lưu lượng nước cấp vào lò bị phá vỡ do nhiều nguyên nhân. Một trong những nguyên nhân chính như sau: sự thay đổi lưu lượng hơi cấp vào Tua in, sự thay đổi nước cấp vào lò, sự thay đổi áp b suất bao hơi, sự thay đổi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa, v.v…Những lý do trên dẫn đến làm thay đổi mức nước trong bao hơi. Mức nước tăng hoặc giảm quá mức quy định sẽ ảnh hưởng đến chất lượng hơi hoặc sự cố lò hơi. Khi mức nước bao hơi tăng quá mức quy định sẽ ảnh hưởng đến chất lượng hơi. Vì khi đó ảnh hưởng tới quá trình phân ly hơi trong bao hơi, các giọt ẩm sẽ theo hơi tràn sang bộ quá nhiệt, làm giảm quá trình truyền nhiệt giữa hơi và khói, dẫn đến những tầng cuối của Tua in sẽ có độ ẩ b m cao, b làm hỏng tầng cánh Tua in. Còn khi mức nước bao hơi thấp hơn mức yêu cầu sẽ làm mất sự tuần hoàn tự nhiên của nước trong hệ thống. Trong khi đó lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa vẫn không đổi dẫn đến có thể làm biến dạng hoặc phình nổ các ống sinh hơi. Chính vì vậy, hệ thống điều chỉnh tự động cấp nước bao hơi có vai trò rất quan trọng trong hệ thống điều chỉnh của lò hơi. Có nhiệm vụ đảm bảo mức nước bao hơi thay đổi trong một giới hạn cho phép hay nói cách khác là đảm bảo sự cân bằng vật chất giữa lưu lượng hơi ra khỏi lò và lưu lượng nước cấp vào lò.
  • 26. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 25 2.2. Các yếu tố ảnh hưởng tới bộ điều khiển mức nước bao hơi Quá trình thay đổi mức nước trong lò có bao hơi là một quá trình rất phức tạp. Không những bị thay đổi do cân bằng vật chất bị phá vỡ (ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng hơi ra khỏi lò, của sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò…) mà còn bị thay đổi do ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất trong bao hơi, ảnh hưởng của hiện tượng sôi bồng…Những ảnh hưởng này lại có tác động tương hỗ lẫn nhau và làm cho quá trình thay đổi mức nước càng trở nên phức tạp. 2.2.1. Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò Khi thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò nhưng vẫn không thay đổi lượng nhiệt sinh ra trong lò thì lưu lượng hơi ra khỏi lò không thay đổi và các thông số của nó cũng không thay đổi mà chỉ thay đổi mức nước trong bao hơi. Khi lưu lượng nước cấp vào lò tăng thì mức nước trong bao hơi tăng và ngược lại, khi lưu lượng nước cấp vào lò giảm thì mức nước trong bao hơi giảm. Về lý thuyết thì quan hệ này là tuyến tính nhưng thực tế do ảnh hưởng của chiều dài đường ống từ van điều chỉnh tới bao hơi nên bị chậm trễ một khoảng thời gian nào đ τ ó và đặc điểm của đối tượng nhiệt là quán tính lớn nên đặc tính động của lò hơi khi đại lượng điều chỉnh là mức nước thường là một khâu tích phân quán tính có trễ. 2.2.2. Ảnh hưởng của lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa Sự thay đổi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa trong điều kiện lưu lượng nước cấp vào lò không thay đổi cũng làm thay đổi mức nước trong bao hơi. Ta thấy, khi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa tăng lên thì mức nước trong bao hơi tăng lên do khi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa tăng trong khi đó áp suất lò vẫn không thay đổi tương ứng nhiệt độ bão hoà của nước không thay đổi đẫn đến lượng hơi sinh ra trong hệ thống tăng lên, dẫn đến việc tách tương ứng một lượng nước đưa vào bao hơi dẫn tới mức nước bao hơi tăng.
  • 27. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 26 Như vậy, khi lượng sinh ra trong lò thay đổi đột ngột trong điều kiện giữ lưu lượng nước cấp không thay đổi thì nó ảnh hưởng tới thành phần sôi bồng làm tăng mức nước đồng thời chúng lại ảnh hưởng tới sự phá vỡ cân bằng vật chất làm giảm mức nước. Người ta chứng minh được rằng, ảnh hưởng tổng hợp của hai hiện tượng như sau: lúc đầu mức nước tăng (khoảng 30 giây) sau đó giảm dần. 2.2.3. Ảnh hưởng của sự thay đổi áp suất Khi áp suất thay đổi thì mức nước bao hơi cũng thay đổi theo. Khi áp suất bao hơi tăng lên thì mức nước bao hơi giảm, vì khi áp suất bao hơi tăng thì đồng thời nhiệt độ nước bão hoà trong lò tăng trong khi đó nhiệt lượng sinh ra trong buồng lửa vẫn không thay đổi dẫn đến lượng hơi sinh ra trong hệ thống giảm, điều này dẫn đến mức nước trong bao hơi sẽ giảm. Còn khi áp suất bao hơi giảm thì hiện tượng xảy ra nguợc lại làm cho mức nước bao hơi tăng lên. Khi áp suất thay đổi thì không những ngoài chính bản thân nó làm thay đổi mức nước nó còn gây ra hiện tượng sôi bồng làm thay đổi mức nước. 2.2.4. Ảnh hưởng của sự thay đổi lưu lượng hơi ra khỏi lò Khi thay đổi sản lượng hơi ra khỏi lò tốc độ quy dẫn của hơi và tốc độ tuần hoàn trong vòng tuần hoàn sẽ thay đổi dẫn đến ảnh hưởng tới chế độ tuần hoàn của môi chất trong hệ thống lò. Khi tăng đột ngột sản lượng hơi ra khỏi lò áp suất bao hơi sẽ giảm, điều này dẫn đến xảy ra hiện tượng sôi bồng làm tăng mức nước bao hơi. 2.3. Động học quá trình trong bao hơi Hình dưới đây biểu diễn hệ thống bao hơi :
  • 28. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 27 Hình 2.1: Sơ đồ thể hiện bao hơi Q - Nhiệt lượng được cung cấp tới giàn ống sinh hơi. qf - Nước cấp được cung cấp tới bao hơi và hơi bão hòa qs - Hơi nước được đưa từ lò hơi tới các bộ quá nhiệt và tuabin. Sự xuất hiện của hơi nước bên trong chất lỏng của bao hơi gây ra hiện tượng sôi bồng và co lại, điều này chính là nguyên nhân làm cho điều khiển mức trở nên khó khăn. Trong thực tế thì hệ thống có nhiều phức tạp hơn nhiều so với hình vẽ trên. Hệ thống sẽ có nhiều hình dạng phức tạp và có nhiều đường ống hơn. Hơi nước thoát ra từ giàn ống sinh hơi đi qua bộ lọc để tách hơi từ nước. Bất chấp sự phức tạp của hệ thống, lưu lượng hơi lưu chuyển trong bao hơi phải đảm bảo đồng thời hai điều kiện là bảo toàn khối lượng và cân bằng năng lượng. Một thuộc tính quan trọng của bao hơi đó là sự truyền nhiệt hiệu quả do sự sôi và ngưng tụ. Tất cả các bộ phận của hệ thống được tiếp xúc với hỗn hợp hơi nước bão hòa sẽ được ở trạng thái cân bằng về nhiệt. Năng lượng được tích trữ trong hơi và nước được phát tán hoặc hấp thụ rất nhanh chóng khi thay đổi áp lực. Cơ chế này là chìa khóa để hiểu được động lực học bao hơi. Sự giải phóng năng lượng một cách nhanh chóng đảm bảo các bộ phận khác nhau của lò hơi thay đổi nhiệt độ của chúng với cùng một cách. Bởi vì lí do đó mà động lực học có thể bị quy định bởi những mô hình bậc thấp. Trong thực tế, áp lực bao hơi và động lực năng lượng hoàn toàn có thế được biểu diễn rất tốt thông qua phương
  • 29. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 28 trình động học bậc nhất được đưa ra bởi Asstrom and Eklund (1972). Lúc đầu, nó gây ngạc nhiên rằng những tác động phân phối có thể được bỏ qua cho một hệ thống với kích thước vật lý rất lớn. 2.3.1. Phương trình cân bằng khối lượng và bảo toàn khối lượng Phần lớn các trạng thái của hệ thống được quyết định bởi phương trình cân bằng năng lượng và bảo toàn khối lượng. Cho đầu vào của hệ thống là nhiệt lượng cung cấp cho đường ống Q, lưu lượng nước cấp qf, lưu lượng hơi qs. Đồng thời, cho đầu ra của hệ thống là áp suất bao hơi p và mức nước trong bao hơi l. Đây là cách mô tả đặc điểm của hệ thống thích hợp cho việc mô hình hóa, mô phỏng. Việc mô phỏng và điều khiển nó là thiết yếu để kiểm định sự phụ thuộc của lưu lượng hơi qs vào áp lực trong tuabin và các bộ quá nhiệt. Để xây dựng được các phương trình, ta đặt V là thể tích nước trong bao hơi, là là trọng lượng riêng của nước, u là nội năng riêng, h là entanpy riêng, t nhiệt độ và là lưu lượng theo khối lượng. Ngoài ra, đặt các kí hiệu q s w f m , , và tương ứng để chỉ các đối tượng là hơi, nước, nước cấp và kim loại. Đôi khi, để làm rõ, chúng ta cần một ký hiệu cho các thành phần hệ thống. Cụ thể, ta sử dụng các chỉ số dưới để biểu thị như là toàn bộ hệ thống, là bao hơi và t d r là các giàn ống. Tổng khối lượng của các ống kim loại và bao hơi là mt và nhiệt dung riêng của kim loại là Cp. Phương trình cân bằng khối lượng là: (1) Và phương trình cân bằng bảo toàn năng lượng là: (2) Mà nội năng , nên phương trình cân bằng bảo toàn năng lượng được viết như sau:
  • 30. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 29 (3) Trong đó, và tương ứng với tổng thể tích lượng hơi và thể tích nước. Tổng thể tích trong bao hơi, ống xả và ống dẫn là: (4) Nhiệt độ của kim lại có thể được biểu thị như một tác dụng của áp suất gây lên khi giả định rằng sự thay đổi của liên quan chặt chẽ tới sự thay đổi của nhiệt độ hơi bão hòa . và do đó cũng làm thay đổi p Việc mô phỏng một mô hình được miêu tả chi tiết về sự phân bố nhiệt độ trong kim loại cho thấy rằng trạng thái tĩnh của nhiệt kim loại thì gần với nhiệt độ bão hòa, sự chênh lệch nhiệt độ có thể dao động nhỏ. Vế phải của phương trình (3) đại diện cho dòng chảy năng lượng của hệ thống từ nhiên liệu, nước cấp và các dòng chảy năng lượng từ hệ thống thông qua hơi nước. 2.3.2. Mô hình hóa bộ điều khiển mức nước bao hơi Từ nguyên lý của hệ thống công nghệ, theo góc độ của hệ thống tự động hóa ta nhận thấy: hệ thống điều khiển mức nước bao hơi là một hệ thống điều chỉnh kín, nhiều chiều và phi tuyến. Các phần tử công nghệ và điều khiển trong hệ thống được phân thành: - Đối tượng điều khiển: mức nước bao hơi. - Đại lượng điều khiển: lưu lượng nước cấp - Tín hiệu vào: Giá trị người vận hành đặt trước qua bộ điều khiển. - Tác động nhiễu: Lưu lượng hơi mới. - Bộ cảm biến: Thiết bị biến đổi mức và bộ biến đổi lưu lượng. - Thiết bị chấp hành: Van điều khiển. - Thiết bị điều khiển: có thể là PLC, DCS hoặc vi điều khiển. Thông thường, hệ thống điều khiển và khống chế mức nước bao hơi là một bộ điều khiển phức tạp, phụ thuộc rất nhiều đầu vào và nhiều đầu ra, đồng thời nó có mối tương quan chặt chẽ tới các quá trình điều khiển của toàn
  • 31. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 30 nhà máy nên sẽ sử dụng DCS với các nhà máy công suất lớn, nhỏ hơn sẽ sử dụng PLC hoặc vi điều khiển tùy quy mô đối tượng. 2.4. Các cấu trúc cơ bản của điều khiển mức nước bao hơi Tùy thuộc vào cấu trúc điều khiển do người thiết kế sử dụng sẽ có sự khác biệt về các biến điều khiển, bộ điều khiển và tất nhiên là cả sơ đồ khối cấu trúc của hệ thống. Để hiểu rõ hơn ta sẽ đi cụ thể vào từng cấu trúc cơ bản của bộ điều khiển mức nước bao hơi phổ biến hiện nay. 2.4.1. Sơ đồ điều khiển một tín hiệu Tín hiệu điều chỉnh ở đây là tín hiệu về mức nước tương đối trong bao hơi, tín hiệu đầu ra của bộ điều chỉnh mức nước được đưa vào cơ cấu chấp hành để điều khiển đóng mở van nhằm thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò theo yêu cầu. Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình sau: Hình 2.2: Hệ thống điều chỉnh 1 xung Hình 2.3: Đặc tính tĩnh hệ 1 xung Trong đó: BH bao hơi; BQN bộ quá nhiệt; BĐC bộ điều chỉnh; BHN bộ – - - - hâm nước; Hệ thống điều chỉnh này có một tín hiệu vào bộ điều chỉnh, đó là mức nước bao hơi (H), nó phụ thuộc vào giá trị đặt và dấu của độ sai lệch mức nước
  • 32. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 31 bao hơi, bộ điều chỉnh sẽ thay đổi độ mở của van cấp nước để thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò. Từ đường đặc tính tĩnh biểu diễn trên hình 2. cho ta thấy quan hệ giữa 3 mức nước bao hơi với độ không đồng đều dương của phụ tải hơi D. Phụ tải hơi D tăng thì mức nước bao hơi ở trạng thái ổn định giảm. Ở hình dưới đây biểu diễn các đồ thị của quá trình quá độ quá trình điều chỉnh được xây dựng không kể đến chậm trễ trong hệ thống và sự dao động của quá trình. Quá trình điều chỉnh như sau: Trước thời điểm t1 là đang vận hành bình thường ở phụ tải giữ không đổi, D1 tương ứng lưu lượng nước cấp W1 và mức nước ổn định trong bao hơi H1. Hình 2.4: Đặc tính động quá trình điều chỉnh hệ 1 xung Tại thời điểm t1 vì một lý do nào đó phụ tải hơi giảm đột ngột tới giá trị D2, điều này dẫn đến giảm mức nước bao hơi từ H1 xuống Ha do giảm thể tích hỗn hợp hơi và nước chứa trong bao hơi và hệ thống dàn ống sinh hơi trong buồng lửa của lò. Nhận được tín hiệu về sự giảm mức nước bao hơi, bộ điều
  • 33. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 32 chỉnh bắt đầu tác động tăng độ mở của van nước cấp và từ đó tăng lưu lượng nước cấp từ W1 đến Wa. Sự tăng lưu lượng nước cấp vượt hơn sự tăng của lưu lượng hơi dẫn đến cân bằng vật chất bị phá vỡ và từ đó làm tăng mức nước. Theo độ tăng dần của mức nước mà bộ điều chỉnh giảm dần độ mở của van nước cấp tương ứng giảm lưu lượng nước cấp vào lò từ giá trị Wa xuống W2, tương với phụ tải hơi mới ra D2. Khi này phương trình cân bằng vật chất lại được xác lập và từ đó mức nước bao hơi lại ổn định tại vị trí mới là H2. Giá trị H2 này thường lớn hơn giá trị mức nước ổn định ở chế độ xác lập trước H1. Và ngược lại, giả sử khi lò đang làm việc ổn định ở chế độ xác lập mới ứng với phụ tải hơi không đổi D2, tương ứng với lưu lượng nước cấp vào lò W2 và mức nước ổn định H2. Thì ở tại thời điểm t2 vì một lý do nào đó phụ tải hơi lại tăng đột ngột từ giá trị D2 lên giá trị D3. Do đó dẫn đến sự giảm áp suất bao hơi, làm tăng thể tích hỗn hợp hơi và nước trong bao hơi và hệ thống dàn ống sinh hơi, làm tăng mức nước trong bao hơi từ H2 lên H3. Tín hiệu thay đổi mức nước này được đưa về bộ điều chỉnh, từ đó bộ điều chỉnh cho tín hiệu đóng bớt độ mở van nước cấp giảm lưu lượng nước cấp vào lò từ giá trị W3 xuống Wb. Sự không tương úng giữa lưu lượng nước cấp vào lò và lưu lượng hơi ra khỏi lò sẽ dẫn đến làm giảm mức nước trong bao hơi. Tín hiệu hiệu giảm mức nước bao hơi này lại được truyền đến bộ điều chỉnh và từ đó bộ điều chỉnh cho tín hiệu ra tăng dần độ mở của van nước cấp và tương ứng tăng lưu lượng nước cấp vào lò cân bằng với lưu lượng hơi lấy ra. Kết quả của quá trình điều chỉnh là: lò lại làm việc ổn định ở chế độ làm việc mới ứng với phụ tải hơi được giữ không đổi D3 ứng với lưu lượng nước cấp W3 và mức nước ổn định H3. Giá trị H3 này thường khác với H1 và H2. Như vậy, quá trình phân tích ở trên ta có thể kết luận rằng: Quá trình điều chỉnh của hệ thống một xung luôn kèm theo dao động rất lớn của mức nước bao hơi khi phụ tải hơi ra khỏi lò thay đổi đột ngột, do đó hệ thống điều chỉnh một
  • 34. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 33 xung chỉ được sử dụng với các lò hơi có sản lượng hơi nhỏ. Thường dùng cho các lò trung áp và hạ áp. Từ sơ đồ nguyên lý ta xây dựng được sơ đồ khối như sau: Các ký hiệu trên sơ đồ: - LT: bộ cảm biến mức nước - LIC: bộ điều chỉnh và chỉ thị mức - S: giá trị đặt mức nước bao hơi - Δ: bộ so sánh - A/M: đặt chế độ làm việc tự động, bằng tay - ACTU: cơ cấu chấp hành - POT: bộ phản hồi vị trí van cấp nước Hình 2.5. sơ đồ khối bộ điều khiển một tín hiệu 2.4.2. Sơ đồ điều khiển hai tín hiệu Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình và đặc tính tĩnh hệ điều chỉnh 2.6 hai xung thể hiện ở hình 2.7. Bộ điều chỉnh nước cấp có hai xung lượng có hai tín hiệu vào đó là tín hiệu mức nước H và tín hiệu hơi ra khỏi lò D. Đặc tính tĩnh của hệ thống điều chỉnh hai xung lượng được biễu diễn trên hình 2.7 nhận được bằng cách cộng tổng các đặc tính điều chỉnh tĩnh của bộ điều chỉnh có độ không đồng đều với đặc tính của tín hiệu theo lưu lượng hơi. Tín hiệu theo mức nước bao hơi có quan hệ bậc hai với phụ tải hơi của lò do đó đặc tính tĩnh của quá trình điều chỉnh có dạng như trên. LT S Δ A/M ACTU POT - + Mức nước bao hơi
  • 35. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 34 Hình 2.6: Hệ thống điều chỉnh hai xung Hình 2.7: Đặc tính tĩnh hệ hai xung Trong đó: BH bao hơi; BQN bộ quá nhiệt; BĐC bộ điều chỉnh; BHN bộ – - - - hâm nước; Bộ điều chỉnh hai xun nhận được sự thay đổi về lưu lượng hơi nước chỉ g qua sự thay đổi về mức nước trong bao hơi, vị trí mức nước trong bao hơi chủ yếu phụ thuộc vào phụ tải, nhưng nó còn chịu ảnh hưởng của lưu lượng nước cấp vào lò được xác định bằng độ chênh lệch áp suất trên van điều chỉnh nước cấp. Do đó, trong những điều kiện như vị trí của mức nước phụ thuộc nhau vào 2.7 giáng áp trên van điều chỉnh. Trên hình biểu thị hai đường đặc tính ứng với giáng áp Pmin. Vùng mà vị trí mức nước có thể rơi vào nằm ∆ ∆ Pmax và giữa hai đường đặc tính này. Như vậy, khi lưu lượng hơi từ lò thay đổi bộ điều chỉnh trên sẽ tác động trước khi mức nước trong bao hơi thay đổi, vì vậy nâng cao được chất lượng của quá trình điều chỉnh. Đặc tính động của hệ thống điều chỉnh hai xung được biểu diễn như hình 2.8 sau:
  • 36. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 35 Hình 2.8: Đặc tính động của hệ thống điều chỉnh hai xung Quá trình điều chỉnh như sau: Khi phụ tải của lò hơi thay đổi tăng đột ngột, tín hiệu thay đổi lưu lượng hơi được truyền đến bộ điều chỉnh và từ đó tín hiệu ra tăng độ mở của van nước cấp, tăng lưu lượng nước cấp vào lò. Điều này dẫn đến làm tăng mức nước bao hơi vì ảnh hưởng của hiện tượng sôi bồng mức nước (khi lưu lượng hơi tăng thì áp suất bao hơi giảm) và do lưu lượng nước cấp tăng. Mặt khác khi tín hiệu mức nước tăng lên sẽ truyền đến bộ điều chỉnh, từ đó cho tín hiệu ra giảm lưu lưọng nước cấp vào lò. Sự giảm lưu lượng nước cấp so với lưu lượng hơi ra khỏi lò sẽ làm phá vỡ cân bằng vật chất càng làm giảm mức nước, tín hiệu giảm mức nước này lại được truyền đến bộ điều chỉnh tăng lưu lượng nước cấp vào lò tương ứng với sản lượng hơi ra khỏi lò và mức nước trong bao hơi lại ổn định ở vị trí ban đầu. Quá trình điều chỉnh kết thúc. Hệ thống điều chỉnh hai xung lượng có nhược điểm là: nó chỉ có thể ậ nh n biết được sự thay đổi lưu lượng nước cấp vào lò thông qua sự thay đổi mức nước trong bao hơi nên quá trình điều chỉnh có sự dao động mức nước. Nhưng hệ thống này lại khắc phục được sự dao động mức nước về phía thay đổi phụ tải hơi. Bộ điều chỉnh hai xung này được sử dụng với các lò hơi mà trong đó sự thay đổi mức nước xảy ra rõ rệt, còn dao động áp suất trong đường ống cấp nước là không lớn (ít sử dụng trong các lò có bộ giảm ôn bề mặt).
  • 37. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 36 Sơ đồ này thường dùng cho lò hơi loại trung bình và nhỏ có phụ tải ít thay đổi. Các ký hiệu trên sơ đồ: - LT: bộ cảm biến mức nước - FT: bộ cảm biến lưu lượng hơi quá nhiệt - LIC: bộ điều chỉnh và chỉ thị mức - S: giá trị đặt mức nước bao hơi - Σ: bộ cộng tíni hiệu - Δ: bộ so sánh - A/M: đặt chế độ làm việc tự động, bằng tay - ACTU: cơ cấu chấp hành - POT: bộ phản hồi vị trí van cấp nước Hình 2.9 u : Sơ đồ điều khiển mức nước bao hơi hai tín hiệ 2.4.3. Sơ đồ điều khiển ba tín hiệu Sơ đồ nguyên lý được thể hiện ở hình 2.10 sau: Hình 2.10: Hệ thống điều chỉnh ba xung LT Δ A/M ACTU POT - + S FT Σ Lưu lượ ớ ng nư c Mứ ớ c nư c bao hơi Nước cấp
  • 38. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 37 Trong đó: BH bao hơi; BQN bộ quá nhiệt; BĐC bộ điều chỉnh; BHN bộ – - - - hâm nước; Bộ điều chỉnh ba xung lượng có ba tín hiệu vào đó là: tín hiệu mức nước bao hơi H, tín hiệu lưu lượng hơi D, tín hiệu lưu lượng nước cấp vào lò W. Đây là bộ điều chỉnh tổng hợp có ba xung lượng đưa đến bộ điều chỉnh đó là mức nước trong bao hơi (H), lưu lượng hơi ra khỏi lò (D), lưu lượng nước cấp vào lò hơi (W). Sơ đồ này khác với sơ đồ hai tín hiệu ở chỗ nó có thêm tín hiệu lưu lượng nước cấp đưa trực tiếp vào bộ điều chỉnh, do đó khi lưu lượng nước cấp vào lò thay đổi nó sẽ truyền tới bộ điều chỉnh tác động trước khi mức nước thay đổi, như vậy sơ đồ điều chỉnh ba xung lượng đã khắc phục được nhược điểm của sơ đồ hai xung. Bộ điều chỉnh được hiệu chỉnh sao cho khi lưu lượng nước cấp và lưu lượng hơi ra khỏi lò thay đổi một lượng như nhau thì chúng làm cho van điều chỉnh di chuyển đi một lượng cũng như nhau nhưng ngược chiều nhau. Khi hiệu chỉnh như vậy, sự thay đổi lưu lượng hơi sẽ dẫn đến sự thay đổi tương ứng một lượng nước cấp và mức nước bao hơi sẽ không thay đổi cho tới khi quá trình điều chỉnh kết thúc, trong trạng thái ổn định bộ điều chỉnh sẽ giữ mức nước không thay đổi và không phụ thuộc vào phụ tải hơi của lò. Đó là ưu điểm của bộ điều chỉnh này. Với hệ thống điều chỉnh ba xung đảm bảo chất lượng cao, chính xác trong quá trình điều chỉnh. Như vậy, từ đặc tính quá độ ta thấy: quá trình điều chỉnh mức nước bao hơi bằng hệ thống ba xung luôn giữ mức nước trong bao hơi ổn định. Vì vậy trong các lò bao hơi nó được sử dụng rất phổ biến.
  • 39. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 38 Hình 2.11: Đặc tính động của hệ thống điều chỉnh ba xung Từ sơ đồ cấu trúc ta có thể thấy hoạt động của sơ đồ như sau: • Bình thường khi lưu lượng hơi cần sản xuất ra không thay đổi tức là phụ tải của nhà máy không thay đổi so với giá trị trước đó, do đó đầu vào của bộ điều chỉnh lưu lượng cũng không thay đổi và lượng nước cấp vào lò hơi cũng không thay đổi. • Khi lưu lượng hơi sản xuất ra giảm đi (phụ tải của nhà máy giảm xuống) thì mức nước trong bao hơi sẽ tăng lên, đầu vào của bộ điều chỉnh mức nước là L giảm, đầu vào của bộ điều chỉnh lưu lượng hơi giảm theo, tín ∆ hiệu điều chỉnh độ mở của van cấp giảm, lưu lượng nước cấp vào bao hơi sẽ giảm đi và do đó mức nước trong bao hơi sẽ giảm xuống trở về trạng thái ổn định ban đầu. • Ngược lại, khi lưu lượng hơi sản xuất ra tăng, nghĩa là phụ tải của nhà máy tăng thì mức nước trong bao hơi sẽ bị giảm xuống, tín hiệu vào bộ điều chỉnh mức nước là L tăng lên, tín hiệu vào của bộ điều chỉnh lưu ∆ lượng theo đó cũng tăng lên, độ mở của van sẽ được tăng làm cho lượng nước cấp vào lò nhiều hơn, do đó mà mức nước lại tăng lên trở về mức nước ổn định ban đầu
  • 40. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 39 Từ sơ đồ nguyên lý của cấu trúc ba tín hiệu, ta xây dựng được sơ đồ khối của nó như sau: Các ký hiệu trên sơ đồ: - LT: bộ cảm biến mức nước - FT: bộ cảm biến lưu lượng hơi quá nhiệt và lưu lượng nước cấp - LIC: bộ điều chỉnh và chỉ thị mức - FRC: bộ ghi và điều chỉnh lưu lượng - S: giá trị đặt mức nước bao hơi - Σ: bộ cộng tín hiệu - Δ: bộ so sánh - A/M: đặt chế độ làm việc tự động, bằng tay - ACTU: cơ cấu chấp hành - POT: bộ phản hồi vị trí van cấp nước Hình 2.12. Sơ đồ khối bộ điều khiển ba tín hiệu 2.5. Các phương thức điều chỉnh Thông thường để điều chỉnh mức nước bao hơi người ta có phương hai thức điều khiển là: - Điều khiển tốc độ bơm cấp - Điều khiển độ mở van cấp nước bao hơi. Phương pháp vận hành FT Δ A/M ACTU POT - + LT S FT Σ Lưu lượ ớ ng nư c Lưu lượng hơi Mức nước bao hơi
  • 41. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 40 - Bộ cấp nước bao hơi là tổ hợp của 3 bơm điện, hoạt động phối hợp với nhau để điều khiển lượng nước cấp cho bao hơi. - Tổng lượng nước cấp được điều chỉnh bởi lưu lượng ra của mỗi bơm do các bộ điều chỉnh tốc độ của mỗi bơm điều khiển. - Sử dụng vòng điều khiển đơn để khởi động mỗi bơm cho tới khi đạt được lưu lượng hơi vượt quá 30%RO, sau đó hệ thống sẽ chuyển sang chế độ điều khiển 1 phần tử hoặc chế độ ba phần tử. Cụ thế, để tối ưu hóa việc điều chỉnh người ta chia thành các chế độ điều khiển là: (1) Chế độ điều khiển theo độ chênh áp giữa hai đầu van điều khiển nước cấp (2) Chế độ điều khiển một phần tử với tín hiệu phản hồi là mức nước bao hơi (3) Để nâng cao tính năng thời gian thực và khả năng tác động nhanh người ta sử dụng chế độ điều khiển 3 phần tử với sự tham gia của 3 tín hiệu: • Tín hiệu phản hồi: mức nước bao hơi • Tín hiệu chỉnh: lưu lượng nước cấp • Tín hiệu đón trước: lưu lượng hơi mới Hệ thống này kiểm soát chặt chẽ trong suốt điều kiện thoáng qua của hệ thống. Bởi vì dùng hai bộ điều khiển nên giảm thiểu các pha tương tác tồn tại trong phương pháp hai phần tử. Việc điều khiển nước cấp đảm bảo điều chỉnh chính xác ngay lập tức khi có rối loạn trong hệ thống nước cấp. Điều khiển mức nước bao hơi cùng được giảm bớt. Hệ thống này có thể xử lý thay đổi tải tầm rộng và nhanh, có nhiễu nước cấp bất kể công suất lò hơi.
  • 42. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 41 2.5.1. Cấu trúc điều khiển mức nước 3 tín hiệu Hình 2.13: Sơ đồ điều khiển mức nước ba tín hiệu Trong chế độ điều khiển mức nước 3 phần tử ta sử dụng vòng điều chỉnh cascade bao gồm hai bộ điều khiển PID1 và PID2. Vòng điều chỉnh ngoài tính mức nước do người vận hành đặt sau khi so sánh với giá trị phản hồi mức nước được đưa tới bộ điều khiển mức PID1. Giá trị tính toán được sau bộ PID1 được cộng với lượng tín hiệu đón trước lưu lượng hơi chính để làm giá trị đặt cho bộ điều khiển tốc độ phía trong PID2. Vòng điều chỉnh tốc độ phía trong sẽ tính toán giá trị điều khiển tốc độ bơm cấp để đáp ứng yêu cầu của vòng điều chỉnh bên ngoài. Giá trị tính toán được từ vòng điều khiển tốc độ được đưa tới cơ cấu chấp hành (CCCH) để điều chỉnh mức nước trong bao hơi. 2.5.2. Chế độ điều khiển theo độ chênh áp hai đầu van điều khiển PID1 Lưu lượng hơi chính + PID CCCH Bao Cảm biến Lưu lượng nước cấp Cảm Mức nước đặt _ _ + +
  • 43. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 42 Hình 2.14: Sơ đồ điều khiển theo độ chênh áp hai đầu vào van Để điều chỉnh lượng nước vào bao hơi có các cách giải quyết khác nhau, như trong chế độ 3 phần tử ta thấy để điều mức nước người ta điều chỉnh trực tiếp lưu lượng nước vào bao hơi. Mặt khác ta thấy lưu lượng nước chảy vào bao hơi tỷ lệ với độ chênh áp giữa hai đầu van điều khiển mức, do đó để làm đa dạng sự lựa chọn tín hiệu điều khiển người ta sử dụng phương pháp điều chỉnh mức nước theo độ chênh áp lực hai đầu van điều khiển. Giống như trong chế độ điều khiển mức nước 3 phần tử vòng điều chỉnh mức nước theo độ chênh áp lực hai đầu van điều khiển mức có cấu trúc cascade. Nhưng khác nhau ở chỗ vòng điều chỉnh phía trong không tính toán giá trị về lưu lượng nước cấp mà tính toán giá trị chênh áp giữa hai đầu van điều chỉnh. Với hai vòng điều khiển, bộ điều khiển PID1 có nhiệm vụ tính toán giá trị đặt về độ chênh áp cho vòng điều chỉnh phía trong. Còn vòng điều chỉnh phía trong có nhiệm vụ điều chỉnh tốc độ bơm cấp để duy trì độ chênh áp lực. Cụ thể quá trình tinh toán được mô tả như dưới đây. Giá trị mức nước được người vận hành nhập vào hệ thống từ trên màn hình vận. Sau khi so sánh với giá trị phản hồi về từ các bộ cảm biến, tín hiệu sai lệch được đưa tới bộ điều khiển PID1, khối điều khiển này tính toán giá trị đặt về độ chênh áp cho vòng điều chỉnh phía trong. Để nâng cao khả năng đáp ứng của vòng điều PID1 Lưu lượng hơi chính + PID CCCH Bao Cảm biến Chênh áp van cấp Cảm Mức nước đặt _ _ + +
  • 44. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 43 chỉnh ta sử dụng tín hiệu lưu lượng hơi chính làm tín hiệu đón trước. Giá trị tính toán từ bộ PID1 sau khi được cộng với tín hiệu đón trước lưu lượng hơi chính sẽ được sử dụng làm tín hiệu đặt cho khối điều khiển chênh áp PID2. Tín hiệu đầu ra của khối điều khiển này được gửi tới cơ cấu chấp hành (CCCH) để điều chỉnh tốc độ bơm duy trì độ chênh áp lực theo yêu cầu của vòng điều chỉnh mức nước. 2.6. Sơ đồ nguyên lý chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi Tùy thuộc vào người thiết kế hệ thống sẽ sử dụng cấu trúc và chế độ điều khiển riêng biệt hoặc kết hợp chúng với nhau. Tuy nhiên trong thực tế, người ta thường sử dụng cấu trúc điều khiển 3 tín hiệu do ưu điểm vượt trội về đáp ứng của hệ thống, đảm bảo chất lượng cao, chính xác trong quá trình điều chỉnh. Vì vậy, luận án cũng chỉ đi sâu vào nghiên cứu và thiết kế về bộ điều khiển mức nước bao hơi sử dụng cấu trúc 3 phần tử (mức nước bao hơi, lưu lượng nước cấp và lưu lượng hơi mới). Sơ đồ nguyên lý chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi 3 phần tử là: Hình 2.15: Sơ đồ nguyên lí chung của bộ điều khiển mức nước bao hơi 3 phần tử
  • 45. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 44 Từ sơ đồ nguyên lý ta xây dựng được sơ đồ khối của hệ thống điều khiển mức nước như sau: Hình 2.16: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển mức nước 2.6.1. Thiết bị đo a. Cấu trúc cơ bản: Hình 2.17: Cấu trúc cơ bản của một thiết bị đo quá trình Cảm Bộ ể chuy n đổ ẩ i đo chu n c Chỉ báo Thiết bị đo Transmitt Tín hiệu đo Indicator Sensor Đạ ợng đo i lư Transducerr BĐC H + BĐC QN Van Bao hơi Cảm biến đo lưu lượng nước QN Cảm biến đo mức H H0 - - - + BĐC Qh C n ảm biế đo lưu lượng hơi Qh Qh H
  • 46. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 45 Một thiết bị đo quá trình có nhiệm vụ cung cấp thông tin về diễn biến của quá trình kỹ thuật và cho đầu ra là một tín hiệu chuẩn. Cấu trúc cơ bản của một thiết bị đo quá trình được minh hoạ như trên hình 2.17. Thành phần cốt lõi của một thiết bị đo là cảm biến. Một cảm biến có chức năng chuyển đổi một đại lượng vật lý, ví dụ nhiệt độ, áp suất, mức, lưu lượng, nồng độ sang một tín hiệu thông thường là điện hoặc khí nén. Một cảm biến có thể bao gồm một hoặc vài phần tử cảm biến, trong đó mỗi phần tử cảm biến lại là một bộ chuyển đổi từ một đại lượng này sang một đại lượng khác dễ xử lý hơn. Tín hiệu ra từ cảm biến thường rất nhỏ, chưa truyền được xa, chứa sai số do chịu ảnh hưởng của nhiễu hoặc do độ nhạy kém của cảm biến, phi tuyến với đại lượng đo. Vì thế sau phần tử cảm biến người ta cần các khâu khuếch đại chuyển đổi, lọc nhiễu, điều chỉnh phạm vi, bù sai lệch và tuyến tính hoá. Những chức năng đó được thực hiện trong một bộ chuyển đổi đo chuẩn. Một bộ chuyển đo đổi chuẩn đóng vai trò là một khâu điều hoà tín hiệu, nhận tín hiệu đầu vào từ một cảm biến và cho đầu ra là một tín hiệu chuẩn để có thể truyền xa và thích hợp với đầu vào của bộ điều khiển. Trong thực tế nhiều bộ chuyển đổi đo chuẩn được tích hợp luôn cả phần tử cảm biến, vì vậy khái niệm 'Trasmitter' cũng được dùng để chỉ các thiết bị đo. Chất lượng và khả năng ứng dụng của một thiết bị đo phụ thuộc vào nhiều yếu tố mà ta khái quát là các đặc tính thiết bị đo, bao gồm đặc tính vận hành, đặc tính tĩnh và đặc tính động học. Đặc tính vận hành bao gồm các chi tiết về khả năng đo chi tiết vận hành và tác động môi trường. Đặc tính tĩnh biểu diễn quan hệ giữa đại lượng đầu vào và giá trị tín hiệu đầu ra của thiết bị đo ở trạng thái xác lập, trong khi đặc tính động học biểu diễn quan hệ giữa biến thiên đầu vào và tín hiệu ra theo thời gian. Đặc tính tĩnh liên quan tới độ chính xác khi giá trị của đại lượng đo không thay đổi hoặc thay đổi rất chậm. Ngược lại, đặc tính động học liên quan tới khả năng phản ứng của thiết bị đo khi đại lượng đo thay đổi nhanh.
  • 47. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 46 b. Đặc tính động Khi giá trị đại lượng đo ít thay đổi hoặc thay đổi rất chậm, tín hiệu đo chỉ phụ thuộc vào giá trị đầu vào và ta chỉ cần quan tâm tới đặc tính tĩnh của thiết bị đo. Tuy nhiên tín hiệu đầu ra sẽ không thể đáp ứng ngay với sự thay đổi tương đối nhanh của đại lượng đo. Quan hệ phụ thuộc của tín hiệu đầu ra vào cả đại lượng đo và biến thời gian được gọi là đặc tính động học của thiết bị đo. Đặc tính động học của hầu hết các thiết bị đo có thể được mô tả được mô tả bằng một phương trình vi phân cấp một hoặc cấp hai. Coi đặc tính của thiết bị đo là tuyến tính coi động học của nó có thể được biểu diễn với một khâu quán tính bậc nhất: Hoặc một khâu ổn định: Nói chung, đặc tính động học của một thiết bị đo có ảnh hưởng ít nhiều tới chất lượng điều khiển. Nếu hằng số thời gian trong hai mô hình trên rất nhỏ so với hằng số thời gian của quá trình công nghệ, hay nói cách khác là phép đo có động học nhanh hơn nhiều so với động học của quá trình, ta có thể bỏ qua quán tính của thiết bị đo và coi đặc tính của thiết bị đo như một khâu khuếch đại thuần tuý. Ngược lại, nếu hằng số thời gian này không nhỏ hơn nhiều so với hằng số thời gian của quá trình, ta có hai phương án giải quyết: - Đưa mô hình động học của thiết bị đo vào mô hình quá trình - Vẫn chỉ sử dụng mô hình tĩnh của thiết bị đo và coi sai số động gây ra là nhiễu đo.
  • 48. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 47 2.6.2. Thiết bị chấp hành Một hệ thống/thiết bị chấp hành có chức năng can thiệp tới biến điều khiể minh hoạ cấu trúc cơ bản của một thiết bị chấp hành. Thành n. Hình 2.18 phần can thiệp trực tiếp tới biến điều khiển được gọi là phần tử điều khiển, ví dụ van tỷ lệ, van on/off, tiếp điểm, sợi đốt, băng tải. Phần tử điều khiển được truyền năng lượng truyền động từ cơ cấu chấp hành, ví dụ các hệ thống động cơ, cuộn hút và cơ cấu khí nén, thuỷ lực. Trong các hệ thống điều khiển quá trình thì hầu hết biến điều khiển là lưu lượng, vì thế van điều khiển là thiết bị chấp hành tiêu biểu nhất và quan trọng nhất. Van điều khiển cho phép điều chỉnh lưu lượng của một lưu chất qua đường ống dẫn tỉ lệ với tín hiệu điều khiển. Trong nội dung sau đây ta tập trung vào các yếu tố cơ bản của một van điều khiển. Hình 2.18: Cấu trúc cơ bản của thiết bị chấp hành Cấu trúc cơ bản Một van điều khiển bao gồm thân van được ghép nối với một cơ chế chấp hành cùng với các phụ kiệ là hình ảnh mặt cắt của n liên quan. Trên hình 2.19 một van khí nén với cơ chế truyền động màng rung - lò xo. Cơ cấu chấp Phầ ử n t đi u khi ề ển Thiết bị ấ ch p hành Biế ầ n c n điề ể u khi n Đầ ủ u ra c a b n ộ điều khiể
  • 49. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 48 Hình 2.19: Cấu trúc tiêu biểu của một van cầu khí nén Phần thân van cùng các phụ kiện được gắn với đường ống, đóng vai trò là phần tử điều khiển. Độ mở van và lưu lượng qua van được xác định bởi hình dạng và vị trí chốt van. Ta có thể phân loại van dựa theo thiết kế và kiểu chuyển động của chốt van như sau: - Van cầu: Chốt trượt có đầu hình cầu hoặc hình nón, chuyển động lên xuống. - Van nút: Chốt xoay hình trụ hoặc một phần hình trụ. - Van bi: Chốt xoay hình cầu hoặc một phần hình cầu. - Van bướm: Chốt xoay hình đĩa Cơ cấu chấp hành van có nhiệm vụ cung cấp năng lượng và tạo ra chuyển động cho chốt van thông qua cầu van hoặc trục van.
  • 50. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 49 Phần lớn van điều khiển công nghiệp được cấp nguồn khí nén, song một số nguồn năng lượng khác như điện, điện từ hoặc thuỷ lực cũng có thể được sử dụng. Ta có thể phân loại van dựa theo cơ chế truyền động như sau: - Van khí nén: Loại phổ biến nhất, truyền động khí nén sử dụng màng chắn/ lò so hoặc piston. Tín hiệu đầu vào có thể là khí nén, dòng điện hoặc tín hiệu số. Nếu tín hiệu điều khiển là dòng điện, ta cần bộ chuyển đổi dòng điện khí nén (I/P) tích hợp bên trong hoặc tách riêng bên ngoài. - - Van điện: Cơ chế chấp hành sử dụng động cơ servo hoặc động cơ bước, được điều khiển trực tiếp từ tín tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển, thông thường là dòng điện tương tự 4 20mA hoặc tín hiệu số. Van điện được sử - dụng trong những ứng dụng công suất nhỏ đòi hỏi độ chính xác cao. - Van thuỷ lực: Cơ chế chấp hành sử dụng hệ thống bơm dầu kết hợp màng chắn hoặc piston, bơm dầu được điều khiển bởi tín hiệu ra từ bộ điều khiển. Van thuỷ lực được sử dụng cho các ứng dụng công suất lớn. - Van từ: Cơ chế chấp hành cuộn hút kết hợp lò xo, lực nén yếu và độ chính xác kém, chỉ phù hợp với các bài toán đơn giản. Phần lớn van điều khiển công nghiệp được thiết kế để có tính an toàn cơ học, có nghĩa là khi không có tín hiệu điều khiển thì van hoặc phải đóng hoàn toàn hoặc phải mở hoàn toàn để ngăn chặn nguy cơ sảy ra tai nạn. Ví dụ, một vạn khí nén có sử dụng lò xo thì chốt van sẽ được kéo về vị trí ban đầu nếu mất nguồn năng lượng cung cấp. Nhưng không phải van nào cũng có tính an toàn cơ học, ví dụ van điện hoặc van khí nén không sử dụng lò xo đối lực sẽ giữ nguyên vị trí mở van sau khi mất tín hiệu điều khiển hoặc mất nguồn năng lượng cấp. Hình 2.20: Biểu tượng và ký hiệu cho kiểu tác động của van điều khiển
  • 51. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 50 Chiều mũi tên chỉ xuống hướng tới thân van thể hiện kiểu van là đóng an toàn, còn khi mũi tên ngược lại chỉ thị kiểu mở an toàn. Sự lựa chọn kiểu tác động của van thuần tuý dựa trên nguyên tắc đảm bảo an toàn trong trường hợp mất tín hiệu điều khiển hoặc mất nguồn năng lượng cấ minh họa van p. Hình 2.20 đóng an toàn (fail closed FC, hoặc air open AO) và van mở an toàn (failopen - -to- FO, hoặc air close AC) sử dụng trong điều khiển quá trình. -to- Sự lựa chọn kiểu tác động của van điều khiển ảnh hưởng tới lựa chọn hệ số khuếch đại của bộ điều khiển phản hồi sau này. Van đóng an toàn có độ mở van lớn hơn khi tín hiệu điều khiển tăng. Lưu ý khái niệm ‘chiều tác động’ của bản thân van điều khiển được định nghĩa trong các tài liệu chuẩn dựa theo chiều chuyển động của chốt van. Chiều tác động thuận được định nghĩa là độ mở van tăng lên khi tín hiệu điều khiển tăng. Nếu van được định cỡ tốt thì quan hệ giữa lưu lượng ra và độ mở van có thể được coi là tuyến tính, ít ra cũng trong phạm vi quan tâm. Trong thực tế hàm truyền của van thường được coi là khâu quán tính bậc nhất có trễ, lấy gần đúng thì xem là khâu quán tính bậc nhất: Trong đó: là hệ số khuếch đại của van là thời gian trễ của van Việc xác định hệ số khuếch đại và hằng số thời gian của van có thể tiến hành từ thực nghiệm. Hằng số thời gian của van phụ thuộc chủ yếu vào cơ cấu chấp hành. Thông thường, có giá trị khoảng một vài giây, đối với van cỡ lớn có thể tới 3÷15 giây. Hệ số khuếch đại cũng có thể được tính toán như sau:
  • 52. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 51 Cơ cấu chấp hành có thể coi là tuyến tính trong toàn bộ dải làm việc, nên đạo hàm dp/du bằng “1” cho van FC và bằng “ Vì thế với việc -1” cho van FO. chọn van FC ta có: Nếu van được định cỡ tốt thì ta có thể coi KV là hằng số trong toàn dải làm việc. 2.6.3. Bình bao hơi Hơi nước chính là đối tượng mang nhiệt năng, hơi được dẫn đến tuabin để sinh công (nhờ sự chuyển hóa năng lượng từ nhiệt năng thành cơ năng). Hình 2.21: Bao hơi nhà máy nhiệt điện Nước từ bao hơi được đưa xuống quanh lò bởi các ống dẫn (bao hơi đặt phía trên lò, ở vị trí cao nhấ ). Buồng đốt được cấu tạo từ các dàn ống t hình 2.21 sinh hơi, các ống sinh hơi được hàn với nhau bằng các thanh thép dẹt dọc theo hai bên vách ống tạo thành các dàn ống kín. Các dàn ống sinh hơi tường trước và tường sau ở giữa tạo thành vai lò, phía dưới tạo thành các phễu tro lạnh. Phía
  • 53. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 52 trên buồng đốt, các dàn ống sinh hơi tường sau tạo thành phần lồi khí động. Trên bề mặt ống sinh hơi vùng rộng của buồng đốt từ dưới vai lò tới trên phễu lạnh được gắn gạch chịu nhiệt tạo thành vùng đai đốt bảo vệ bề mặt ống. Để ổn định tuần hoàn, các dàn ống sinh hơi được chia thành các vòng tuần hoàn nhỏ. Nước từ bao hơi theo đường ống nước xuống, phân chia đi vào các ống góp dưới trước khi vào các dàn ống sinh hơi. Các dàn ống sinh hơi được đốt nóng trực tiếp bởi ngọn lửa trong lò, nước trong các dàn ống sẽ sôi và sinh hơi. Hỗn hợp hơi nước bốc lên từ các dàn ống sinh hơi tường hai bên lò tập trung vào các ống góp trên hai bên sườn trần lò, từ các dàn ống sinh hơi tường trước tập trung vào các ống góp trên tường trước và từ các dàn ống sinh hơi tường sau tập trung vào các ống góp trên tường tường sau của lò. Từ các ống góp này hỗn hợp hơi nước đi vào bao hơi bằng các đường ống lên. Hệ thống cấp nước có 3 phần chính: Hệ thống bơm nước; Hệ thống van, ống dẫn, vòi phun và Hệ thống hâm nước. Hệ thống thực hiện nhiệm vụ cung cấp nước vào bao hơi đảm bảo quá trình tạo lượng hơi nước theo yêu cầu. Hơi nước sau khi phun vào tuabin được ngưng tụ thành nước tại bình ngưng và được đưa trở lại hệ thống cấp nước cho bao hơi. Nước cấp cho bao hơi đã được xử lý hoá học để đảm bảo chất lượng nước cấp, sau đó nước được hâm nóng tới gần nhiệt độ sôi rồi bơm vào bao hơi. Hệ thống các ống dẫn, vòi phun nối liền các hệ thống cấp nước, hệ thống hâm nước, van và bơm với bao hơi. Hình 2.22: Hệ thống lọc khí, hâm nước và bơm nước cấp
  • 54. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 53 Trên Hình 2.22 biểu diễn sơ đồ những thành phần cơ bản của hệ thống cấp nước. Nước từ bộ ngưng hơi được đưa vào bộ phận lọc khí của bộ hâm nước, sau đó được chứa trong bình chứa của bộ hâm nước. Bình chứa này nối với đầu vào của bơm nước cấp, đầu ra của bơm nước cấp nối với hệ vòi phun nước cấp. Tại đầu ra của bơm nước cấp có đường nước hồi tiếp được đưa về bình chứa, trên đường nước này có đặt van điều khiển hay van đóng cắt (gọi là van hồi tiếp). Giữa bơm và hệ vòi phun nước vào lò hơi có van điều chỉnh và van kiểm tra. Van kiểm tra sẽ đảm bảo áp lực nước để dòng nước không thể quay ngược lại từ hệ vòi phun về bơm cấp. Với hệ thống có nhiều bơm cấp, van kiểm tra có thể bị khoá ở những bơm ngừng hoạt động. Van kiểm tra sẽ đảm bảo áp lực nước để dòng nước không thể quay ngược lại từ hệ vòi phun về bơm cấp. Với hệ thống có nhiều bơm cấp, van kiểm tra có thể bị khoá ở những bơm ngừng hoạt động. Mức nước trong bình bao hơi được đo dùng máy ống kính ngắm được nối với bình bao hơi biểu diễ . Do người vận hành không thể xác n trên Hình 2.23 định mức nước bao hơi bằng cách đọc trực tiếp ở khoảng cách gần, hình ảnh của kính máy đo sẽ được phản chiếu thông qua hệ thống kính tiềm vọng để người vận hành có thể dễ dàng nhìn thấy. Trong một số hệ thống , việc sử dụng gương để phản chiếu hình ảnh mức nước có thể nói là khá phức tạp về mặt cơ khí và khó thực hiện, người ta thường sử dụng bộ hiển thị mức từ xa dùng sợi quang học, hoặc hiển thị trên màn hình. Hình 2.23: Cơ cấu đo và hiển thị mức nước dùng ống kính hơi nước h(2) t(2) t(1) ống kính đo Ngườ ậ i v n hành h: chiều cao cộ ớ t nư c t: nhiệ ộ ớ t đ nư c
  • 55. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 54 Để tính hàm truyền đạt của đối tượng mức nước khi có sự thay đổi lưu lượng nước cấp ta cần thành lập sự liên hệ giữa mức nước H và lưu lượng nước cấp Dc, sự liên hệ đó được thể hiện qua phương trình quá độ mức nước.  Đặc tính động học Đối với các đối tượng phức tạp, đặc tính động học của đối tượng thường được xác định bằng phương pháp thực nghiệm và được biểu diễn dưới dạng đặc tính thời gian. Việc xác định các đặc tính này được thực hiện bằng cách tác động lên đầu vào của đối tượng tín hiệu bậc thang và ghi lại phản ứng của đầu ra của đối tượng sẽ nhận được đặc tính thời gian của đối tượng. Bao hơi xét theo quan điểm điều chỉnh mức nước là đối tượng không có tính tự cân bằng. Điều đó được thể hiện ở đặc tính động của mức nước bao hơi khi thay đổi lưu lượng nước bổ sung. Đặc tính đó có dạng như sau: Hình 2.24 : Đặc tính động của mức nước bao hơi khi thay đổi lưu lượng nước cấp
  • 56. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 55 Trên cơ sở hàm quá độ của đối tượng, có thể xác định gần đúng hàm truyền đạt của nó. Trong thực tế hàm truyền đạt của đối tượng không có tính tự cân bằng được mô tả gần đúng như sau: Các thông số của đối tượng hoàn toàn có thể xác định được từ hàm quá độ bằng phương pháp thuần túy đồ thị hoặc giải tích và thực nghiệm. 2.6.4. Bộ điều khiển Ta lựa chọn sẽ thiết kế bộ điều khiển cho hệ thống điều khiển mức nước cấp bình bao hơi bằng bộ điều khiển PID kinh điển. Bộ điều khiển được gọi là PID do được viết tắt từ 3 thành phần cơ bản trong bộ điều khiển : khuếch đại tỷ lệ (P), tích phân (I) và vi phân (D). với u(t) = uP + uI + uD Hình 2.25: Sơ đồ khối bộ điều khiển tuyến tính (PID) Khi sử dụng bộ điều khiển PID nó đảm bảo tính bổ sung hoàn hảo của 3 trạng thái, 3 tính cách khác nhau:
  • 57. Lê Thành Trung THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN MỨC NƯỚC BAO HƠI Page 56 - Phục tùng và làm việc chính xác (P) - Làm việc có tích luỹ kinh nghiệm (I) - Có khả năng phản ứng nhanh nhạy và sáng tạo (D) Bộ điều khiển PID được mô tả: Việc xác định các thông số , , quyết định chất lượng hệ thống và ta sử dụng phương pháp tối ưu đối xứng để thiết kế bộ điều khiển PID. 2.7. Tổng kết chương 2 Trong chương hai, luận án đã chỉ ra các yếu tố tác động tới đối tượng cần điều khiển mức nước bao hơi, mô hình toán học được các đối tượng trong hệ thống. Trong chương tiếp theo, ta sẽ sử dụng chúng để xây dựng hàm truyền các đối tượng và tổng hợp các bộ điều khiển thông qua phương pháp tối ưu modul. Sau đó, đánh giá kết quả tính toán bằng lý thuyết thống qua việc mô phỏng hệ thống bằng phần mềm Matlab – Simulink.