Tài liệu Điều khiển nhà máy sản xuất điện năng phần 1 trình bày các nội dung chính sau: Tổng quan hệ điều khiển DCS; Điều khiển phân tán; Phân tích nhiệm vụ và cấu trúc hệ thống điều khiển lò hơi trong nhà máy nhiệt điện; Hệ thống điều khiển hơi; Quá trình cháy trong buồng lửa lò hơi;... Mời các bạn cùng tham khảo.
BÙI QUỐC KHÁNH - NGUYỀN DUY BÌNH PHẠM QUANG ĐĂNG - PHẠM HồNG SƠN ■ ■ CHO NHÀ MÁY NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỌC VÀ KỸ THUẬT https://tieulun.hopto.org BÙI Q l ỏ c KHẢNH - NGUYỄN DUY BÌNH PHẠM QUANG ĐĂNG - PHẠM HÒNG SƠN HỆ ĐIỀU KHIẺN DCS CHO NHÀ MÁY SẢN XUẤT ĐỈỆN NĂNG (Sách giáo trình dùng cho sinh viên trường đại học kỹ thuật) (Tái ban lần thứ - có sưa chữa ) NHÀ XUẤT BẢN KHOA HỢC VÀ KỶ THUẬT HÀ NỘI 2013 https://tieulun.hopto.org ■ X ■ r ■ HI A Lời nói đâu Sàn xuất diện trình phức tạp liên quan tới nhiều lĩnh vực khoa học công nghệ khác M ỗi nhà máy điện có nhiều tơ máy, nhà máy điện găn kêt với lưới điện thành hệ thống điện quốc gia Vì hệ thống điều khiển nhà máy điện hệ thống lớn, sở liệu phải thống nhất, đảm bào tính ổn định bền vững, độ tin cậy cao Trong năm gần đây, hệ thống tự động hóa nhà máy điện thừa hường thành tựu khoa học công nghệ điện tử, tin học kỹ thuật điều khiên, có phát triên vưọt bậc Hệ tự động hóa nhà máy điện đại ứng dụng gần phần lớn sử dụng hệ điều khiên phân tán (DCS - Distributed Control System) Hệ xây dựng mơi trường số, có sờ dừ liệu tồn cục (Global) cho giám sát vận hành điều khiển Những chức điều khiên phân bô cho điêu khiên với khả điều khiển lớn có đầu vào/ra phân tán đê kết nôi với thiết bị chấp hành đo lường thông minh (Smart Sensor) Tất hệ tích hợp kết nối với bời mạng truyền thông chuẩn công nghiệp V iệt Nam năm gần có hàng loạt nhà máy điện xây dựng đưa vào vận hành với mức độ tự động hóa cao trang bị hệ điều khiên DCS đại hãng nôi tiếng giới như: Yokogawa, A B B , Siemens, Honeywell, Emerson Chính lưọ*ng kỹ sư tự động hóa làm việc nhà máy điện dự báo ngày tăng Đẻ đáp ứng nhu cầu thực tiễn sản xuất, Bộ mơn Tự động hóa - Trường Đ H B K Hà nội cho giảng dạy mơn học Hệ điều khiên DCS tự động hóa nhà máy nhiệt điện cho sinh viên Bộ môn giao cho PGS Bùi Quốc Khánh chủ biên phối họp với cán phịng Hệ thống Tự động hóa phịng Cơng nghệ Năng lượng - Trung tâm N C T K Công nghệ cao (nay Viện K ỹ thuật Điều khiển Tự động hóa - Trưcrng Đ H B K Hà nội) biên soạn giáo trình ';Hệ điều khiên DCS cho nhà máy sản xuất điện năng'\ Nội dung giáo trình đà Hội đồng xét duyệt giáo trình Trng Đại học Bách khoa Hà nội thơng qua N ội dung giáo trình chia làm phần: ■ Phần I: Tổng quan Điều khiển phân tán (DCS) ■ Phan II: Phân tích cấu trúc mạch vịng điều khiển điển hình nhà máy nhiệt điện đốt than ■ Phan III: Hệ DCS cho nhà máy điện đốt than PGS Bùi Quốc Khánh, TS Phạm Quang Đăng, ThS Phạm Hồng Son tham gia biên soạn phần I PGS Bùi Quốc Khánh biên soạn phần II, PGS Bùi Quốc Khánh, Ks Nguyễn Duy Binh, Ths Phạm Hồng Son’, tham gia biên soạn phần III Giáo trình biên soạn phục vụ cho sinh viên ngành Tự động hóa đồng thời dùng làm tài liệu tham khảo cho kỹ sư ngành có liên quan Tập thê tác già xin cảm on thầy giáo Bộ mơn Tự động hóa, cán nghiên cứu Trung tâm N C T K Công nghệ cao (nay Viện K ỹ thuật Điều khiển Tự động hóa Trường Đ H B K Hà nội), cán kỹ thuật ngành điện lực quan tâm góp ý cho nội dung giáo trinh Tiếp thu ý kiến đóng góp cùa bạn đọc đồng nghiệp, lần tái số nội dung sửa chữa chinh sửa Tuy nhiên nội dung sách đề cập tới vấn đề lớn, https://tieulun.hopto.org phức tạp lại mang tính thực tiễn cao việc biên soạn không tránh khỏi thiếu sót Tập thê tác già mong bạn đồng nghiệp độc giả tiếp tục góp ý kiến đẻ cho cn sách ngày hồn thiện Thư góp ý xin gửi Viện kỹ thuật điều khiên tự động hóa, nhà Cơng nghệ cao, Trường Đại học Bách khoa Hà N ội Nhà xuất Khoa học kỹ thuật 70 Trân hưng Đạo - Hà N ội Chứng xin chân thành cảm ơn Các tác giả https://tieulun.hopto.org PHÀN I: TÒNG QUAN HỆ ĐIÈU KHIẾN DCS CHƯƠNG ĐIỀU KHIÊN PHÂN TÁN 1.1 Tổng quan tự động hóa q trình sản xuất hệ đỉều khiến 1.1.1 Tự động hóa trình sản xuất tự động hóa q trình cơng nghệ Hệ thống điêu khiên, điều hành quản lý sản xuất cách tự nhiên phân chia thành nhiều câp Phù hợp với thực tẽ này, hệ thơn« tự độn« hóa q trình sản xt phân chia thành nhiêu câp điên hình hệ thốn« tự độn« hóa q trình sản xuất thường bao gơm cấp trẽn Hình 1-1 Đặc điêm cấp sau: Câp thứ nhất: cấp cảm biến - chấp hành hay cấp trường Nó thực kết thiết bị điêu khiên vói cảm biến co* cấu chấp hành https://tieulun.hopto.org cấp thứ hai: cấp điều khiên thực chức điêu khiên q trình cơng nghệ thực việc kết nối thiết bị điều khiên, thiết bị điều khiên logic kha trình PLC thiẻt bị điều khiển máv điều khiên số CNC máy tính PC cơng nghiệp Cấp thứ ba: cấp vận hành, giám sát chi huy thực chức vận hành giam sát Tại cấp thứ ba thực chức giao diện người - máy lưu trữ sô liệu liên quan tới sản xuất, lệnh, thiết lập cấu hình thay đơi chế độ làm việc cho q trình cơng nghệ, máy sản xuất Chức điều khiên câp điêu khiên câp cao người vận hành dam nhiệm máy tính thực chức điều khiên cấp cao Thiết bị cấp thứ ba máy trạm làm việc, máy tính PC Các câp câp trực tiêp thực q trình cơng nghệ Cấp thứ tư: cấp điều hành sản xuất thực phối hợp q trình cơng nghệ với với hệ thống phụ trợ sán xuất kho tàng, hệ thống cung ứng vật tư, nguyên liệu, nhiên liệu nhiều nhiệm vụ quản lý khác quản lý kỹ thuật, quản lv san xuất, quan lý nguỗn lực, Cấp thứ năm: cấp quản lý công ty thực kết nối phối hợp hoạt động quản lý khác nhà máy, chi nhánh vãn phịng cơng ty nhiêu thành phố quốc gia khác Trong SO' đỏ phân cắp cúa hệ thống tự động hóa q trình sản xuất cấp 1, cấp trực tiẽp thực q trình cịng nghệ hệ thống điều khiên tự động áp dụng cho câp gọi hệ thống tự động hóa q trình cơng nghệ cịn cấp thứ thứ thực chức điều hành, quản lý hệ thống tự động hóa áp dụng cho hai cấp gọi hệ thống tự động hóa điều hành quản lý sán xuất Trong khn khỏ cua sách nàv hệ thống đề cập chù yếu hệ thống tự động hóa q trình cơng nghệ, có nghĩa cấp SO' đô phân cấp hệ thống tự động hóa q trình sản xuất cấu chấp hành Hình 1-2 Thông tln hệ thống điều khiển đơn giản https://tieulun.hopto.org 1.1.2 Sự đòi phát triên hệ thống điều khiên Mục tiêu hệ thống tự động hóa q trình san xuất la để đảm bào hoạt động an toàn kinh tế Trong hâu hét nhà máy công nghiệp nav có sơ loại thiết bị điều khiên định, cấp độ đon giản nhất, nhà máy chi bao gồm động co- điện truyền động cho quạt làm mát để điều khiển nhiệt độ phịng Ớ dạng phức tạp có thẻ lò phản ứng hạt nhân tạo điện cung cấp cho kinh tế Bẽn cạnh quy mô độ phức tạp, tất cà hệ thống điều khiên chia thành ba phần theo chức năng: thiết bị đo thiết bị điêu khiên CO' cấu chấp hành Thiết bị điều khiên giám sát thơng số trạng thái q trình nhà máy thông qua thiết bị đo Thiết bị đo có chức chun đơi thơng tin vật lý thành tín hiệu điện đưa vào đầu vào cùa thiết bị điều khiên Dựa trẽn trạng thái từ đau vào, thiết bị điều khiển sử dụng thuật tốn chương trình hóa đẽ tính tốn cho tín hiệu điều khiên cấu chấp hành Tùy thuộc yéu câu công nghệ, mức đâu tư trình độ ứng dụng mà hệ thống điêu khiên dua vào thực tế có nhiêu mức độ khác Tuy nhiên hệ thong điêu khiên đêu có mục đích chung: • An toàn cho người thiẻt bị hoạt động san xuất; • Vặn hành tin cậy, kinh tẻ: • Nâng cao chất lượng, suất; • Tăng sản lượng Những hệ thống điều khiên dã địi Cách mạng cơng nghiệp vào cuối kỷ X IX Chức điều khiên thực thơng qua thiết bị khí tinh xảo câu cam chương trình, thực tụ động hóa cho vài cơng đoạn quan trọng, phức tạp có tính lặp lặp lại dây chun Các thiết bị thưỊTìg thiết kế cho ứng dụng cụ thẻ riêng biệt Đâu the kỳ 20 đèn điện tử khuêeh đại điện tử băt đâu xâm nhập vào công nghiệp làm cho dâv chuyền sản xuât tự động đỡ công kênh hon Thiêt bị tự động điên hình thời gian thiết bị điều khiên dùng dẻn diện tư thiét bị điều khiên tô hợp điện kế tự động ghi rơle thời gian diện tứ Vào cuối năm 1960 đâu năm 1970 điện tử công suất, vi mạch điện tử đặc biệt vi xử lý 4-bit 8-bit dòi đâ làm thay đòi rắt nhiều thiết bị điều khiên Các thiết bị điêu khiên tương tự thiết bị điều khiến số thiết bị điều khiển số lập trình 4-bit Nhị' tiến kỹ thuật hệ điều khiên có cải thiện rõ rệt, gọn nhẹ tính giám sát vận hành tập trung bất đâu xuât Điên hình công nghệ giai đoạn ỏ' Việt Nam dây chuyền tự động X i măng Hoàng Thạch I giấv Bãi Bằng, nhiệt điện Phả Lại Vào cuối thập kỷ 80 ký 20 tính vi xử lý vi điều khiển nâng cao nên đà xuất thiết bị điều khiên mạnh PLC (thiết bị điều khiên logic kha trình) chađiều khiên logic, thiêt bị điều khiên sỏ trình có mạch vịng tín hiệu liên tục Vào thập kỷ 90 thể kv 20 hệ điều khiển DCS đòi, PLC thiết bị điều khiên sô kêt nôi với với trung tâm giám sát vặn hành qua đường truyền thông Các hệ thống điêu khiên sản xuảt hoàn thiện phát triẽn hoàn chinh ngày https://tieulun.hopto.org Đen nhũng năm cuối cùa kỷ 20 năm đầu kỷ 21 chửng kiến xu hướng quan điểm hệ điều khiển Giờ ranh giới hệ điều khiển ngày bị lu mờ ngày xuất them nhiêu hệ thống điều khiển mói nhằm đáp ứng cầu công nghệ sản xuất như: hệ điều khiển lai (H ybrid Control System), hệ điều khiển máy tính (Computer Based), Những năm chứng kiến đòi hàng loạt tiêu chuân điều khiên tiêu chuẩn ngôn ngừ lặp trình, tiêu chn truyền thơng, tiêu chn giao diện mang hệ điều khiên lại gân hon phá bo the độc quven nhà cung cắp trước đó, tạo thuận lợi lớn cho khách hàng Xu hệ thống điều khiên giảm thiêu chi phí phân cứng, tăng cường áp dụng thuật toán, cấu trúc điều khiên đại, tiến tiên điều khiên mờ, điều khiên noron, điều khiển theo mơ hình dự báo, vào cơng nghiệp nhằm giảm chi phí sản xuất, tăng chất lượng tiết kiệm lượng 1.1.3 Các hệ thống điều khiển Sự phát triển kỹ thuật vi điện tử tin học làm xuất thiết bị hệ thống điều khiển sử dụng kỹ thuật số Ngày thiết bị hệ thống điều khiển phô biến sử dụng kỹ thuật ,số với chủng loại quy mô vô phong phú gần khơng có gianh giói lớp thiết bị, hệ thống điều khiển Tuy nhiên cho dù nhà máy quy mơ lón hay nhị ta thấy tồn ba ứng dụng điều khiển co sau: • Điều khiển logic Thực liên động, logic trình tự cho q trinh cơng nghệ Nền tảng khoa học cho ứng dụng phép tốn logic • Điều khiển - điều chinh ủ n g dụng thực mạch vòng điều khiên - điều chinh nhằm trì đại lượng xác định q trình cơng nghệ theo lượng đặt cho trước để đảm bao điều kiện yêu cầu q trình cơng nghệ Nền tảng khoa học cho việc xây dựng phát triển ứng dụng lý thuvết điều khiển tự động • Giám sát, vận hành thu thập số liệu (S C A D A ) Úng dụng hỗ trợ người vận hành giám sát vận hành toàn trinh công nghệ, ủ n g dụng thực chức điều khiên cấp cao người thực với hỗ trợ phần mềm chuyên dụng điều khiển mẻ, tối ưu trình, Tùy theo tính chất q trình cơng nghệ nhà máy ứng dụng điều khiến logic chiếm ưu the hon ứng dụng điều khiên - điều chỉnh ngược lại cỏ thể phân chia chúng thành cac nhóm sau: • Hệ thống tự động hóa nhà máy (Factory Automation): Hệ thống tự động hóa nhà máy kết nối thiết bị điều khiển logic khả trình (PLC) với trạm vận hành giám sát Úng dụng chủ yếu cùa hệ thông cho ứng dụng sản xuất rời rạc đỏ ứng dụng điêu khiên logic chủ yếu hệ thống sàn xuất, lắp ráp khí mà điên hình nhà máy sàn xuất lap ráp ỏ-tơ;• • Hệ thống tự động hóa q trình (Process Automation): Hệ thống tự động hóa q trình kết nối thiết bị điều khiên số trình với với trạm vận hành giám sát Điẻm nơi bật hệ thống cho phép thiết bị điều khiển trực tiếp trao đồi liệu với đẽ cho phép thiết lập cấu trúc điều khiển phân tán (DCS) nhằm nâng cao chất lưọng hiệu điều khiển, ủ n g dụng yếu hệ thống cho q trình sản xuất liên tục vòng https://tieulun.hopto.org điều khiên điều chinh liên tục chu yếu trình sản xuảt điện nhà máy nhiệt điện, trình san xuất nhà hóa chât lọc dâu, ; • Hệ thống điều khiển lai hệ thống điều khiển trung gian giừa hai hệ thong kê thiết bị điều khiển có thẻ tùy biến cho hoạt động theo chẻ độ cua PLC theo chế dộ thiết bị điều khiển số trình, ú n g dụng chu yếu hệ thống trinh cỏng nghệ cỡ vừa tưong quan ứng dụng điều khiển logic điều khiên-điều chỉnh tương đưong a) Thiết bị điều khiển điển logic khả trình (PLC) Các thiết bị điều khiên logic khả trình PLC (Programmable Logic Controller) phát triên lĩnh vực điện, ban đầu nhằm thay bảng mạch rơ le Các thiết bị PLC có ưu diêm tốc độ xử lý tín hiệu logic nhanh (cõ' micro tới m ili giây) nhiên khả xử lý tín hiệu analog lại Trên Hình 1-3 cấu trúc tổng quan phần cứng thiết bị PLC: u T p u T Central Processing Unit X \l s Sỵ' ,-^s — ÍM /— y~< S À LJ Hình 1-3 Tồng quan phần cứng PLC Các PLC thiết kế cho ứng dụng điều khiên logic độc lập ứng dụng điều khiên nội máy sản xuất hay công đoạn san xuảt độc lập tưong cơng đoạn khác N ói chung PLC thiên ừng dụng đon le Ưu điểm cua PLC xử lv phép tính logic với tơc độ rât cao thời gian vịng qt nhị (cõ' JUS ms/vòỉigquét) Ban đầu PLC chi dược sử dụng cho dieu khiên logic chi quàn lý đâu vào/ra sơ Qua q trình phát triẻn, ngày số loại PLC bô xung thêm nhiều chức khả quàn lý đầu vào/ra analog, khả hỗ trợ hệ thống truyền thông công nghiệp Các giao thức truyền thông công nghiệp mà PLC hỗ trợ là: PROF1BUS AS-i DeviceNet Việc hỗ trợ thêm chuẩn giao diện truyền thông hệ sau cua PLC mờ khả ứng dụng PLC hệ thống lớn cách nối mạng với tạo thành mạng PLC kết nối với hệ thống lớn (hệ DCS), có thẻ két nối vói mảy tính có phần mềm giao diện người - máy (H M I) tạo thành hệ PLC /H M I đẻ điêu khiên, giám sát thu thập số liệu - Tuy có khả quản lý dầu vào/ra analog số lượng quản lý CỊĨ1 hạn che, khơng hỗ trợ hoạt động đa nhiệm (multi-task) nên thuật toán xử lý biến analog không phù hợp với yêu cầu điều khiển-điều chinh PLC cộng với máy tính cá nhân (PC), máy tính cơng nghiệp (IPC) thực phương án điều khiên phân tán sè mât rât nhiêu công sức lặp trình khơng thê thav thê hệ DCS thương phẩm có hạn chế sau:• • Co sị' dừ liệu nhị chua mang tính tồn cục dẫn tới dòi hòi kỹ sư thiết kế phái tiêu tôn nhiều thời gian vả công sức đẻ phát triẻn hệ sị' dũ' liệu q trình https://tieulun.hopto.org muôn sử dune PLC cho ứng dụng lớn, phức tạp Đặc biệt nêu muôn thiẻt lập cấu trúc điêu khiên phân tán phái nhiều cơng sức cho lập trình truyền thịng chia sẻ liệu PLC • Độ tin cậv sản xuất kha dự phịng PLC thực số khâu hạn chế cua PLC khơng có thay đơi chương trình trực truyền - thay đơi chương trình PLC làm việc Nẻu muôn thav đôi chương trình PLC, ta phải dừng PLC dan đẻn làm gián đoạn sản xuất M ỏt số nhà cung cấp sản phâm PLC: Rockwell Automation, Schneider Electric, Siemens Yokogawa, Omron A B B A B b) Hệ thống điều khiển với cấu trúc điều khiển phân tán (DCS) DCS chừ viết tắt cua Distributed Control System - hệ thống điều khiên phân tán - dược dùng đẻ chi lớp hệ thông điêu khiên sử dụng cấu trúc điều khiên phân tán Khác với hệ thống điêu khiên xảy dựng CO' sờ PLC DCS giải pháp tơng thê kẻ cà pìiần cứng, phần mêm truyền thơng cho tồn hệ thống phát triên từ ứng dụng điều khiên ngành công nghiệp hóa chât với thiêt bị điêu khiên ban đầu sử dụng kỹ thuật tương tự Giải pháp thiết kẽ hệ thống điêu khiên sản xuất thương phâm hướng vào hỗ trợ ứng dụng điêu khiên phân tán nên thường thiết kế theo hệ thống mờ khả tích hợp cao kẻ ca tích hợp với PLC khác điều khiên máy công đoạn sản xuất độc lập Đặc biệt đẻ hỗ trợ cho cấu trúc điều khiên phân tán nên hệ thống điều khiên có chức nàng trao đổi dừ liệu trực tiếp thiết bị điều khiên Mục tiêu tạo thuận lợi cao cho người kỹ sư thiết kế tích hợp hệ thống điêu khiên Thê mạnh hệ thống điều khiên sản xuất với cấu trúc DCS khả xử lý tín hiệu tưong tự thực chi q trình phức tạp khả tích hợp dề dàng Các hệ thống điều khiên san xuất thương phàm ngày thường bao gồm thiết bị điều khiển (controller), hệ thống mạng truyền thông phân mềm điều hành hệ thống tích hợp hồ trợ điều khiên phân tán Các hệ thống có the quản lý từ vài nghìn điểm đến hàng chực nghìn diêm vào/ra Nhị' câu trúc phân cứng phân mẻm có tính thống nhất, hệ điều khiển thực đồng thòi nhiều vòng điều chỉnh, điều khiên nhiều tầng, hay theo thuật thuật toán điều khiên đại: nhận dạng hệ thơng, điêu khiên thích nghi, tối ưu, bền vững, điều khiển theo mơ hình dự báo (MPC) Fuzzy, Neural, điều khiên chất lượng (ỌCS) Đê phục vụ cho việc trao đôi thông tin chức DCS hệ thống điều khiển thương phâm ngày hỗ trợ nhiều giao thức truyền thông từ cấp trường đến cấp quản lý Hiện giao thức nàv đă chuân hoá (Profibus, Foundation FieldBus Ethernet) Các hệ điêu khiên thương phâm với câu trúc DCS ngày có độ tin cậv cao nhờ có kha dự phòng kép tất thành phần hệ (controller, modul I/O, bus truyền thông), khả thay đôi chương trình (sửa chừa download), thay đơi cấu trúc hệ thêm bót thành phần mà khơng làm gián đoạn, khơng cần khơi động lại q trình (thay đổi online) Co' sờ dừ liệu trình hệ điêu khiên với câu trúc DCS thiết kế sẵn CO' sờ dừ liệu lớn có tính tồn cục thống Các nhà sản xuất hệ điều khiên hỗ trợ tính DCS cam kết thời gian hồ trợ với sản phâm từ 15 tới 20 năm đẻ đảm bảo thời gian hoạt động khai thác hệ thống lớn Tắt đặc diêm cho thấy hệ điều khiển sản xuất với tính DCS hồn tồn đáp ứng yêu câu giải pháp tự động hoá tích hợp tơng thẻ Các chun gia cho tới 10 https://tieulun.hopto.org Nẻu áp dụng SO' với lị cháy lan tín hiệu u câu nhiên liệu (a) đưa trực tiẻp vào điều khiên mức than, tín hiệu cua tồng hợp (e) đưa vào điều khiên quạt hút Khôi hàm (j) loại bị tín hiệu từ (e) đưa điều khiên trực tiêp quạt hút 7.3.3 Hệ thống điều khiên su dụng hệ thống phụ phân tích O khói Đẻ q trình cháv troné lị hoi xảy tối ưu lưu lượne eió đưa vào lị phai phù hợp với lưu lượng than câp vào Lưu lượng than gió cấp vào lị ln ln xác định theo ti lệ nhát định (nam dai cho phép) Hình 7-17 biêu diễn cách thức điều khiên ti lệ than gió với chiến lược điều khiên song song Yêu cầu nhiên liệu từ lò chia làm hai tín hiệu yêu cảu than yéu cầu giỏ Trên tín hiệu u cầu gió đặt ti lệ bời người vận hành trạm (a) Và hàm chênh lệch (b) cho phép tín hiệu yêu cầu gió nằm dai sai sơ cho phép Tuv nhiên chiến lược điều khiên khá.đơn gian sử dụng đặc tính cánh hướng điêu khiên gió van dieu khiên nhiên liệu tuyên tính Neu hai đặc tính nàv khơng tuyến tính phân trăm tín hiệu u câu nhiên liệu từ lị thay đơi lưu lượng than gió sê khơng giữ ti lệ mong muốn Yêu cằu tốc đô cháy Hình 7-17 Sơ đồ điều khiển tỉ lệ than gió 181 https://tieulun.hopto.org Ti lệ than/gió thay đơi toong dải sai số điều khiển xấp xi 40% giỏ Neu hệ thống vói việc điều chinh gió thấp so với dai sai số điều khiên ti lệ than/gió sỏ thời điêm gâv thiếu gió cháv để đốt tồn nhiên liệu Neu lượng q gió lớn q trình cháy xảy với tốc độ nhanh nhiên liệu có thề bị làng phí ảnh hường den lưu lượng từ bao hoi V ì việc định đu lượng gió cho phù họp với dai sai số dieu khiên cần thiết Hệ thống phụ phân tích O khói lị (phân tích phân trăm oxi có khói) sử dụng cho chiên lược điêu khiên ti lệ than/gió sè làm giảm sai sô dài điêu khiên Sai số hệ thống điều khiên ti lệ than/gió khác giá trị yẻu cầu tài khác nhau, cản thời gian đê cỏ thê điều chinh cho đủng tải lò thay đỏi Nhưng vắn đé không quan trọng tải không thay đồi nhanh Khi tài thay đỏi nhanh hệ thống điẻu khiển phụ trẽn khó có thẻ giữ ơn định lượng q gió thay đơi Chênh lệch tỉ lệ than/gió đặt từ trạm vận hành (k) Tuy nhiên điều chỉnh khơng có ý nghĩa khơng sử dụng phân tích khói Hình 7-18 sơ đồ điều khiẻn có sử dụng hệ thơng phụ phân tích O khói Tín hiệu điều khiên (a) đến điêu khiên nhiên liệu tín hiệu tải đặt cho hệ thống điều khiên phân tích oxi khói Đầu cùa hệ thống điều khiên phân tích oxi khói sê sửa tín hiệu điều khiên nhiên liệu nhân (g) Bộ ti lệ chênh lệch dương (o) làm giảm tín hiệu hệ thống điều khiên phân tích oxi Giả sử ảnh hưởng hệ thơng điều khiên phân tích oxi lưu lượng gió nhân 0,85 đến 1.15, ti lệ nẻn đặt 0,3 chênh lệch đặt 0.85 ( 1*0,3+0.85 =1.15) Tín hiệu điều khiên gió sê điêu khiên cánh hướng gió Điêm c sê làm tín hiệu bù nhiễu loạn cho hệ thống điều khiên chân khơng buồng đốt Tín hiệu u cầu cháy (a) điêm đặt cho điều khiển nhiên liệu (b) điều khiển lưu lượng gió (c) Khi màtín hiệu đo lưu lưọng nhiên liệu (d) quan hệ với tín hiệu đo lưu lượng gió tuyến tính thìvề CO' tỉ lệ than/gió thiết lập thiết bị đo lưu lượng gió Quan hệ đo Iưịng lưu lượng gió định bời kiêm tra trình cháy giá trị tải lị khác Tín hiệu đặt trạm vặn hành (k) cung cấp cho người điều khiên chinh lại việc đo lường lưu lượng gió vậv điều chinh lại ti lệ than/gió Trong hệ thơng điêu khiên sử dụng lựa chọn tín hiệu cao lựa chọn tín hiệu thấp Bộ lựa chọn tín hiệu thâp (h) so sánh tín hiệu yêu nhiên liệu (a) tín hiệu đo lưu lượng gió Sau tín hiệu thâp hai tín hiệu trở thành điẻm đặt cho điều khiên nhiên liệu (b) Ket diêm đặt cho lưu lượng nhiên liệu dược giới hạn bòĩ mức tín hiệu đưa kha nâng cùa lưu lưọng gió cháy Neu tín hiệu u cầu gió lón tín hiệu yêu cầu nhiên liệu mà lại lựa chọn tín hiệu gió kết qua nhiên liệu đưa vào nhiều mà khơng đủ gió cho q trình cháy Tương tự tín hiệu yêu cầu cháy sè so sánh với tín hiệu nhiên liệu đẻ chọn tín hiệu cao hon làm diêm đặt cho điều khiên lưu lượng gió Kẻt qua lưu lượng nhiẻn lưu thực tế đặt cho yêu cầu nhỏ lưu lượng gió Nêu tín hiệu u câu nhị mà thực tế tín hiệu nhiên liệu lớn tín hiệu nhiên liệu đặt cho điều khiên lưu lưọng gió Ngồi tín hiệu đặt ô' trạm vận hành (k) đưa vào lựa chọn thấp đê cung cấp cho điều khiên nhò lưu lượng giỏ, đẽ bảo vệ điẻm đặt lưu lượng gió khơng 25% tồn dải điều khiển Việc sử dụng vịng lặp điều khiên phân tích O khói thay điều chinh ti lệ than gió tay Các diêm A B c có thê sử dụng đẻnối tínhiệu điều khiên két họp việc sử dụng thêm nhiên liệu khác cảp cho lò 7.3.4 Bù BTU cho than Than đốt toả lượng nhiệt nhiều hay tuv thuộc nhiêu vào lượng Btu chứa than tro cháy, chúng phụ thuộc vào độ âm chắt lượng than Chính thay đơi Btu dẫn tới thav 182 https://tieulun.hopto.org đôi lượng nhiệt toả với khối lượnti nhiên liệu đâ tạo nhiều đề thách thức cho nhừng nhà thiết kế hệ thống điều khiển Trên thực tế, việc đo lường lưu lượng than thực chất đo tốc độ máy cắp than loại thê tích háy loại trọng lượng M ột số trường hợp khác đo lưu lượng than dựa trẽn áp lực phân li than nguvên than nghiền Độ xác lượng Btu chứa trons than phụ thuộc vào độ xác cua tín hiệu điều khiên than nghiền bản, mức độ tuyến tính thay đơi độ âm lượng tro xi chứa troné dịng than Phân tích Lưu lượn2 nhiên liệu Yêu cầu nhiên liêu Van nhiên liệu Lưu lượng gió 02trong khói 'hiết bị điều khiên lưu lượn2 gió Hình 7-18 Sơ đồ điều khiển tỉ lệ than / gió sử dụng hệ thồng phụ phản tích O2 khói 183 https://tieulun.hopto.org M ột phương pháp thường sử dụng để bù lượng thay đồi Btu than sử dụng lị máy đo nhiệt lượng mà than Neu biết nhiệt lượng nàv biết lượng than cần thiết bao nhiêu, lượng nhiệt toa sử dụng tín hiệu để xác định lượng than đầu vào Đo lường nhiệt lượng lại phải thông qua nhiều yếu tô phụ thuộc vào áp suất hơi, nhiệt độ nhiệt độ nước cấp nhiệt lượng tích trữ thiết bị, thành lò, ống dẫn, Trên H ình 7-19 biểu diễn sơ đồ đo lường logic tổng nhiệt lượng trao đỗi tảng nhiệt lượng tồ Trong‘một giới hạn định thạv đồi vi sai cua áp suất bao xác định thay đôi dung lưcmg bao giàn ống dẫn Tỉ lệ thay đôi áp suât tương đương vói ti lệ tạo p s u ấ t b a o hơ i áp s u ấ t tai tu rb in đ â u tiê n N h iệ t đ ộ n c c ấ p Hỉnh 7-19 Sơ đồ logic bù Btu cho tổng nhiệt nàng toả V i sai áp suât bao cộng với áp suất đầu tuabin dòng phun vào (thường tuabin cao áp) Như vậv đầu tông đà bao gồm nhiệt lượng truyền bù phần nhiệt lượng thay đôi dung lượng cua bao giàn ống Tín hiệu lại nhân với tín hiệu nhiệt độ nước cấp biến dồi cho phù hợp nhờ hàm f(x) Như tông nhiệt yêu cầu tổng hợp từ ba tín hiệu để cỏ thê khắc phục sai khác Btu than Đẻ tăng độ xác q trình bù Btu này, SO' đồ điều khiên logic khác sư dụng thể H ìn h 7-20 Trong sơ đồ này, Btu than kiêm tra băng giá trị tơng nhiệt ỉượng u cầu Tín hiệu đo tịng lưọng than nguyên cắp từ máy cấp ỉà tín hiệu Quá trình chinh định lượng than thực nhân (b) Tín hiệu dùng đê chinh định lấy từ sai phân tồng nhiệt yêu cầu (c) qua tích phân (d) Lượng Btu than nghiền điều chế qua khâu (e) chứa hàm hàng số thời gian hệ thống f(t) để so sánh với tồng nhiệt yêu cầu Bộ tích phân có số thời gian lớn số thời gian cúa hệ thống (e) không hệ thống trò' nẻn ổn định 184 https://tieulun.hopto.org Khối lượng thể tích than nguyên Hằng số thời gian hệ thống H ìn h 7-20 7.3.5 Sơ đồ bù Btu than kiểm tra nhiệt yêu cầu Tổng họp hệ thống điều khiển nhiên liệu lò hoi Sơ đồ tỏng họp hệ thống điêu khiên nhiên liệu lị hoi thê trẽn Hình 7-21 u cầu nhiên liệu từ lị hoi gửi tói hệ thons điêm đặt cho trình : điều khiên nhiên liệu than, điều khiên gió Tín hiệu yêu cầu nhiên liệu từ lò đưa tới hệ thống điều khiên tỉ lệ than/gió từ ti lệ than giỏ sè xác định cụ thẻ tín hiệu yêu cầu cho điều khiên than điều khiên gió Tín hiệu đặt cho nhiên liệu than tín hiệu đặt cho gió có tỉ lệ định xác định trước Tín hiệu đặt cho điêu khiên nhiên liệu sê so sánh với tín hiệu lưu lượng giỏ thực đẻ đảm bảo tín hiệu veil cầu vẽ nhiên liệu than phù hợp với lượng gió thực Bộ tỉ lệ cộng vi phản (g) sử dụng dự trừ cho cho hàm thời gian (d) Hàm thời gian (d) cộng tông tôc độ má\ câp (e) diêu khiên nhiên liệu ( đẻ làm trề tín hiệu phan ti lệ đèn điêu khiên có xu hường tạo cho dâu tác động vi phản Tác động vi phân điêu khiên cua máy cap than gâv thav dơi mức than nghiền cải thiện trình đáp ứng nhiên liệu Neu hàm thời gian không tạo đủ tác động vi phân, thi hàm ti lệ cộng vi phân (g) sỗ tác dộng tác dộng vi phân cho điêu khiên nhiên liệu ( Tại diêm B lưu lượng than gửi tới điều khiên nhiên liệu Tại trạm điều khiên (a) người vận hành chọn chế độ điều khiên tự động hav tay.Tín hiệu điều khiên (b) điều khiên đẽ thav đơi tín hiệu u cầu nhiên liệu than đẻ đàm bảo cân tín hiệu yẻu câu cho máy nghiền (trong trường hợp số má\ nghiền hoạt động thay đôi) Đầu hệ thông điêu khiên máv nghiền đưa đen tông (c) tín hiệu phản hồi Cùng từ tín hiệu yêu cầu nhiên liệu cùa lò hoi xác định tín hiệu u câu giỏ vói ti lệ than gió định Tín hiệu u cầu gió gửi đên điêu khiên gió tín hiệu sau điều khiên gió điều khiên cánh hướng quạt hút gió vào (FD) Chiến lược điều khiên gió điều khiên gió với vịng điều chinh lưu lượng tín hiệu điêu khiên bù theo phần trăm O: phân tích khói 185 https://tieulun.hopto.org Tín hiệu điều khiên cánh hướng quạt hút giỏ vào (FD) tín hiệu tín hiệu điều khiên bù cho hệ thống điều khiển chân khơng buồng đốt Sự thay đơi lưu lượng gió tín hiệu bù nhiễu loạn cho mạch vịng điều chinh chân không buồng đốt Như hệ thống điều khiển nhiên liệu cấp cho lò hệ thống phức tạp vói kết hợp điều khiển nhiều cấu khí lớn Chất lượng điều khiển trình ảnh hường nhiều tới hiệu suất lò khả phản ứng lò với thay đơi cùa tải Trong thực tẻ ngồi nhiên liệu than, nhà máy nhiệt điện nói riêng hệ thơng lị nói chung cịn sử đụng kết hợp nhiên liệu than với nhiên liệu lỏng nhiên liệu khí đơt Nhiên liệu rắn sử dụng nhiều loại khác gỗ vụn, bã mía, Đối với loại nhiên liệu hệ thống điều khiẻn cấp nhiên liệu cho lò bàn dựa trẽn nguyên lý trình bày có cài biến tuỳ yêu cầu lị 186 https://tieulun.hopto.org Q uại hút khói Q u t g ió Y o u cá u (han Hình 7-21 Sơ đị tồng hợp điều khiển nhiên liệu lò I 87 https://tieulun.hopto.org https://tieulun.hopto.org CHƯƠNG 8.1 CÁC CHÉ Đ ộ ĐIỀU KHĨẼN LÒ HOI Các chế độ điều khiển lò hoi Trong hệ thống lò thườn a có nhiều loại tín hiệu tín hiệu khí nén tín hiệu điện tưong tự tín hiệu số với nhiều ứng dụng công nghệ thông tin điều khiên, vận hành giám sát nhà máy Cuộc cách mạng khoa học cịng nghệ vói phát triên mạnh mẽ cùa công nghệ thông tin tạo bước đột phá việc phát triẻn hệ thống điều khiên, giám sát điều hành nhà máy Các hệ thống lớn SCADA DCS thực chức điều khiển, vận hành, kiểm tra, giám sát quan lý, lập kế hoạch tồn cho q trình sản xuất điện Trong tưong lai gần 90% hệ thống điều khiên lò sử dụng hệ thống điều khiên số Vói nhũng tính ưu diêm vượt trội, thay hệ thống điều khiên số điều tất yếu Trong nhiều nhà máy nhiệt điện chi sử dụng lò lfơi đẻ cung cấp cho tuabin đ( hệ thống điều khiên đon gian Một hệ thống điều khiên phức tạp thường sử dụng nh ! máy nhiệt điện công suất lớn điều khiên hệ thống nhiều máy nghiền, hệ thống nhiều bom câị quạt gió, khói phục vụ cho nhiều lị Thơng thường hệ thống hệ thống điều khiên phức tạp thường có nhiều chế độ hoạt động, đề phòng cho trường họp phân cua hệ thơng bị hịng hệ thông hoạt động giới hạn định với thành phần lại Bên cạnh hệ thống điều khiên nhà máy cịn có phần điều khiên bỏ trợ tích họp nhằm đảm bảo an tồn vặn hành nhà máy Hệ thống lị hệ thống phức tạp có có thê gây hậu q khơng lường, gây nguy hiẽm clío.người máy móc Đặc biệt hệ thơng dẫn hoi khói cháy với nhiệt độ cao áp suât lớn, gây áp lực lớn đường ống dẫn thùng chứa Vì the hệ thống điều tiết dự phịng áp suất gây nơ đóng vai trị quan trọng hệ thống điều khiển chung nhà máy đám bao an tồn q trình san xuất điện Nhà máy nhiệt điện hoạt động theo vêu cầu tai tín hiệu tải u cầu sỗ đóng vai trị chủ đạo, sở cho tín hiệu điều khiển hệ thống Trạng thái hoạt động tuabin định công suất điện phát đáp ứng nhu cầu tai Trạng thái hoạt động nàv lượng hoi vào tuabin định Lưu lượng vào tuabin qua van điều chỉnh gọi van tuabin(hệ điều tốc tuabin) Như hoạt động tuabin phụ thuộc vào lượng tạo từ lò độ mờ van tuabin Lị hoi có ba chế độ điều khiển hoạt động sau: • Chế độ điều khiên lị theo tuabin (boiler following) • Chẽ độ điêu khiên tuabin theo lị (tuabine following) • Chẻ độ điêu khiên phối họp (coordinated control) I 89 https://tieulun.hopto.org Hình 8-1 Chế độ điều khiển lị theo tuabin 8.1.1 Chế độ điều khiển lò theo tuabin Khi hệ thống hoạt độnạ chế độ này, tín hiệu tải yêu cầu đưa trực tiếp tới điều khiên tải điều khiên hệ điều tốc tuabin(van tuabin) Do van tuabin thay đôi nên lượng vào tua bin thay đổi tương ứng với tải yêu cầu dẫn tới áp suất cũnệ thay đơi Tín hiệu điều khiên trinh cháy lò thay đỏi theo thay đồi áp suất điều khiển lò tạo lượng cần thiẽt cung cấp cho tuabin Như vậy, hoạt động lò điều khiển theo trạng thái hoạt động cúa tuabin Sơ đồ cấu trúc tông quát ché độ biẽu diễn Hình 8-2 Đặc tính đáp ứng với u cầu tải thay đôi cùa chế độ thể Hình 8-2 Ta thây áp st có độ q điều chinh lón thời gian ổn định dài Công suất phát đáp úng nhanh có thay đồi tải 8.1.2 Chế độ điều khiển tuabin theo lò Khi hệ thống hoạt động chế độ điều khiến tuabin theo lò hơi, tín hiệu tải yêu cầu đưa trực tiếp vào hệ thống điều khiên lị Tín hiệu sờ cho tín hiệu điêu khiên nhiên liệu, khơng khí cấp, nước tưong ứne với tải yêu cầu sinh lượng cần thiết Lượng hoi sinh thay đồi sê làm áp suất thay đổi Van tuabin điều khiên thay đôi theo thay đơi áp st Như vậy, tuabin đưọc điều khiển theo hoạt độntĩ lò Sơ đồ cấu trúc tỏng quát chế độ biêu diễn Hình 8-3 190 https://tieulun.hopto.org Theo chế độ này, áp suất giữ không đổi đảm bảo chất lượng nhung đáp ứng công suất máy phát với yêu cầu tải chậm so với chế độ điều khiên lị theo tuabin Hình 8-2 Đường đặc tính đáp ứng hệ thống hoạt động chế độ điều khiển lị theo tuabin Hình 8-3 Chế độ điều khiển lò theo tuabin đường đặc tính đáp ứng hệ thống 191 https://tieulun.hopto.org 8.1.3 Chế độ điều khiển phối họp Hệ thốnẹ hoạt độn2 chế độ tín hiệu tải Yẻu cầu đưa tói điều khiên ca van tuabir điều khiên q trình cháy đồne thời nhị' điều khiên phôi họp Sơ đô câu trúc cua che độ hoạt độne biêu diễn trẽn Hình 8-4 Theo che độ hoạt độne đau vào tín hiệu vêu câu tải lưu lượne nước, vị trí van tuabin áp suất nhiệt độ nước cap tông hợp troné điều khiên phối họp dẻ điêu khiên địng thời điều khiên q trình cháy van tuabin Với chế độ điều khiên này, áp suât giữ ỏn định hon đảm bảo chất lượng Mặt khác điều khiên đồng thời trình cháy van tuabin nên tốc độ đáp ứng với thay đổi hệ thống nhanh Tuy nhiên, chế độ hoạt động có thêm điều khiên phối họp phức tạp làm cho cấu trúc hệ thống điêu khiên phức tạp H ình 8-4 Chế độ điều khiển phối hợp 8.2 Hưởng phát triển điều khiển ỉò hoi Ngày với phát trien hệ thống điều khiên đại ứng dụne điẻu khiên vi xử 1V, PLC giúp cho việc điều khiên nồi hoi xác hiệu suất cao Với ứng dụng kỹ thuật đại công nehệ thông tin troné mane công nghiệp, nhà máy nhiệt điện ứng dụng hệ thống điều khiên, giám sát quản lý lớn SCADA DCS Điêu khiên sô với ưu diêm kỹ thuật chiếm lĩnh hầu hết phận hệ thông điêu khiên, số chúng có thẻ thực dề dàng với kỹ thuật tương tự Các giao diện vận hành giừa hệ thống ngày thân thiện dề sử dụng, phần mềm mơ phịng giúp người vặn hành dê hình dung kiêm soát trạng thái làm việc cua trình lị Một sơ xu hướng ứng dụng cơng nghệ đại vào điều khiên lị đề cập tói 192 https://tieulun.hopto.org 8.2.1 Điêu khiên tự chỉnh thích nghi Ung dụng cơng nghệ xử lý đại số phạm vi định, vi xử lý dùng thuật toán điều khiên tự động chinh định thông số cho trình hay điều kiện nồi thay đơi Điêu khiên thích nghi có khả tự tính tốn \à chọn thơng số tối ưu cho đối tượng điều khiến để có kết hoạt động tốt Kỹ thuật nàv thề trẽn sơ đồ cấu trúc đơn giản Hình 8-5 Điều khiên thích nghi phương pháp tốt cho điều khiển PI hay P1D điều khiên nhiệt độ tải thay đỏi Phần mềm điều khiên cho phép xử lý trực tiếp tín hiệu từ bẻn vào điều khiên, kết họp thuật toán điều khiên theo tiêu chuân định cho đối tượng điều khiên 8.2.2 Điêu khiên sử dụng mạch tích họp chn hố Kỹ thuật thường ứng dụng điều khiển P1 riêng lẻ Mạch có chức chỉnh định sai lệch, khâu tích phân sửa sai lệch tín hiệu liên két q trình tín hiệu đo lượng từ cảm biên hay tín hiệu bù trước (feedforward) Một trường họp hay áp dụng điều khiên bù Btu cho nhiên liệu than 8.2.3 Bù thống số không đo Một ví dụ điển hình việc sử dụng kỹ thuật tính tốn lượng nhiệt phát cùa nồi Nhiệt phát cua nồi khơng thể đo trực tiếp, có thẻ tính tốn từ thơng số liên quan khác đo lò lượng sinh lưọng nhiên liệu khơng khí cấp, cỏng suất phát Tuy nhiên phải tính tốn từ nhiều thơng số đo nên sai số cua nhiệt lượng tính lớn Kỹ thuật điều khiên bù sai sơ đó, tăng độ xác đê có thông số mạch điều khiên chuẩn, nâng cao hiệu suất lị Vói việc cải thiện khả đo lường phối hợp thiết bị đo, kết họp với tính tốn điều khiên cùa hệ thơng có thê điêu khiên xác đối tượng có thơng số không đo trực tiêp nhũng khu vực khó khăn việc đo lường 8.2.4 Điều khiển liên kết chéo Hệ thơng lị bao gồm nhiều thành phần ảnh hưởng qua lại có liên quan chặt chể với Khả điều khiên cùa hệ thống thường bị ảnh hường bời "sự tác động thành phân Điều thể rồ hệ thống điều khiển nước cắp, điều khiển trình cháy điêu khiên nhiệt độ cùa lò Giả định lò hoạt động với áp suất hoi yêu cầu 2.400 psig nhiệt độ 538°c, nhiệt độ điều chinh nhị’ giảm ơn, tốc độ đốt điều chinh theo áp suất Nếu thông số đo thực tế áp suất 2.425 psig nhiệt độ 529°c cần giảm tốc độ đốt giảm áp suất hoi xuống 2.400 psig giảm lưu lượng luồng nước phun giảm ôn đẻ tăng nhiệt độ luông lên 538°c Nhung giảm tơc độ đỏt giảm nhiệt độ kẽt lại phải điều chình nước phun giảm ôn nhiều hon Do thay đổi nhiệt độ co giãn luồng lậm thay đôi áp suât tác động ngược lại làm thay đỏi trinh cháy Ket hai hệ thống điêu khiên tác động lẫn làm giảm độ xác điều khiển 193 https://tieulun.hopto.org Hình 8-5 Cấu trúc điều khiển thích nghi đơn gián Thơng thường phải sử dựng áp suất nhiệt độ hoi làm đầu vào cho điều khiển trình cháy giảm ôn Bằng liên kết chéo điều khiên thống số nhiệt độ hoi với hệ số khuếch đại thích họp vào điều khiên trình cháy liên kết chéo điều khiên áp suất với hệ số khuếch đại thích họp vào điều khiến nước phun giam ơn chất lượng điều khiển tồn hệ thống cải thiện Vói phương pháp điều khiên này, điều khiên áp suất 2.425 psig giam tốc độ đốt lượng nhị hon u cầu tốc độ đốt phụ thuộc vào nhiệt độ hơi, phần lại việc giảm áp suất giảm luồng nước phun giảm ôn Giả định ràng áp suất 2.425 psig nhiệt dộ 538°c, tốc độ đốt luồng nước phun giảm nhị' điều khiên áp suất hoi mà khơng cần tác động từ điều khiên nhiệt độ đầ sử dụng liên kết chéo thơng số Neu hệ thống chinh định hồn hảo, việc giám tốc độ đốt dẫn đến kết giảm nhiệt độ hoi việc giảm luồng nước phun bù lại lượng giảm kết qua tác động đến nhiệt độ hoi Như vậy, việc áp dụng điều khiển liên kết chéo có thẻ khấc phục tác động qua lại giừa q trình lị hoi Điều có ý nghĩa lỏn việc thiết kế điều khiển điều khiên vặn hành xác khâu chu trình nhiệt lị hoi Ọua mang lại hiệu suất hiệu kinh tế cao cho nhà máy nhiệt điện 8.2.5 Điều khiển phi tuyến Trong thực tế hau hết đường đặc tính cua thông số đéu phi tuyến điều gâ\ khó khăn q trình thiết ké điều khiên, c ỏ phương pháp điều khiển phi tuyến ứng dụng thuật tốn “ bình phương sai lệch“ Khi sai lệch so với giá trị đặt bình phương 194 https://tieulun.hopto.org trước đưa tói điều khiên hệ thống điều khiên Một hệ số khuếch đại phi tuyến có thê đưa vào sai lệch tuyến tính đo từ điếm đặt xen vào vịng điêu khiên trình bày Hình 8-6 Trong trường họp hệ số khuếch đại mong muốn tính tốn nhờ hàm cua sai sơ điêu khiên có thê bao gồm ca hàm sai số khuếch đại khác, phụ thuộc vào giá trị sai lệch dương hay âm Hệ số khuếch đại mong muốn có thẻ hàm nhiều quan hệ khác Hiện nav nhà máy nhiệt điện đóng vai trị quan trọng hệ thống phát điện quỏc gia Với kha phản ứng nhanh, dề điều chỉnh công suất phát theo tải, nhà máy nhiệt dam nhiệm chức việc điều độ phân phối điện Với xu hướng phát triẻn công nghệ đại lĩnh vực nhu cằu lượng trẽn giới nói chung Việt Nam nói riêng ngày tăng, tỏc độ phát triẽn nhiệt điện mạnh, Việt Nam vòng khoang thập kỉ gần đâv nhiều nhà máy nhiệt điện lò sử dụng nhiều loại nhiên liệu than, dầu khí đốt xây dựng ỏ- miền đất nước Việc nghiên cứu lò nhà máy nhiệt điện nói riêng lị nói chung cần thiết Cho đến vấn đề vẻ điều khiên, nâng cao hiệu suất lò đám bao an toàn vận hành, giảm thiêu ô nhiễm mỏi trường chưa giải cách triệt đề, đặt thách thức khoa học đại Hình 8-6 Cấu trúc điều khiển phi tuyến đơn giản 195 https://tieulun.hopto.org ... 1- 4 Cấu hình tiêu biểu hệ thống DCS 16 https://tieulun.hopto.org 1. 3.2 Cấp điều khiển Cấp điều khiển bao gồm thiết bị điều khiển, nơi thực chức điều khiển cua toàn nhà máy Bẽn cạnh cấp điều khiển. .. sơ đồ cấu trúc điều khiên thông dụng Hình 1- 17 Hình 1- 18 Hình 1- 19 https://tieulun.hopto.org Hình 1- 17 Sơ đồ kết nối điều khiển mức kiểu cascade Hình 1- 18 Sơ đồ cấu trúc điều khiển kiều bù trước... CHƯƠNG ĐIỀU KHIÊN PHÂN TÁN 1. 1 Tổng quan tự động hóa q trình sản xuất hệ đỉều khiến 1. 1 .1 Tự động hóa q trình sản xuất tự động hóa q trình cơng nghệ Hệ thống điêu khiên, điều hành quản lý sản xuất