Đang tải... (xem toàn văn)
Chương 1 1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG VŨ THỊ PHÚC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG CẤP LI[.]
1 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN & TRUYỀN THÔNG VŨ THỊ PHÚC NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG HỆ ĐIỀU KHIỂN CHUYỂN ĐỘNG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG TRONG HỆ THỐNG CẤP LIỆU CHO LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN LUẬN VĂN THẠC SĨ THÁI NGUYÊN - 2020 LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, cơng nghệ tự động hóa ứng dụng rộng rãi ngành cơng nghiệp, góp phần quan trọng q trình cơng nghiệp hố, đại hóa đất nước Song song với nhu cầu phát triển sở hạ tầng ngày trở nên cấp thiết Vì mà việc sử dụng nguồn lượng điện cần thiết, nhà máy nhiệt điện việc cung cấp liệu cho lò liên tục ổn định xác, giúp cho lị đủ nhiệt lượng bình ngưng nước,để cung cấp cho bình ngưng nước cung cấp cho tuốcbin quay máy phát điện.Việc cung cấp liệu dùng thiết bị cân băng định lượng Vì cân băng định lượng có vị trí quan trọng Có nhiều phương pháp thiết kế hệ thống điều khiển chuyển động cho thiết bị cân băng định lượng này, phương pháp có ưu điểm riêng Trong đề tài luận văn nghiên cứu ứng dụng phương pháp điều khiển kinh điển, từ ứng dụng điều khiển thông minh(điều khiển mờ) để xây dựng hệ điều khiển nhằm nâng cao chất lượng hệ Trên sở nghiên cứu ứng dụng phương pháp điều khiển mờ thích nghi để nâng cao chất lượng hệ truyền động cân băng định lượng dây chuyền có cơng suất nhỏ nước ta Điều khiển mờ thích nghi hiện giữ vai trị quan trọng hệ thống điều khiển đại, đảm bảo tính khả thi hệ thống, đồng thời lại thực tốt tiêu kỹ thuật hệ độ xác cao, độ tác động nhanh, tính bền vững ổn định tốt Khác với kỹ thuật điều khiển truyền thơng hồn tồn dựa vào độ xác tuyệt đối thơng tin mà nhiều ứng dụng không cần thiết có Hệ điều khiển mờ thích nghi áp dụng hiệu trình chưa xác định rõ hay khơng thể đo đạc xác được, trình điều khiển điều kiện thiếu thơng tin Chính khả điều khiển mờ thích nghi giúp giải thành cơng toán phức tạp, toán mà trước không xử lý Sau hai năm học tập Trường Đại học Công Nghệ Thông tin Truyền thông, đào tạo tiếp thu kiến thức đại tiên tiến lĩnh vực tự động hóa.Trước tốt nghiệp cao học, nhận đề tài: “Nghiên cứu thiết kế nâng cao chất lượng hệ điều khiển chuyển động cân băng định lượng hệ thống cấp liệu cho lò nhà máy nhiệt điện” Nội dung luận văn chia làm chương: - Chương 1: Tổng quan cân băng định lượng cung cấp than cho lò nhà máy nhiệt điện - Chương 2: Tổng hợp hệ điều khiển chuyển động cân băng định lượng với điều khiển PID tuyến tính - Chương 3: Ứng dụng điều khiển mờ thích nghi để nâng cao chất lượng hệ truyền động cân băng định lượng Với thời gian kiến thức có hạn, luận văn khơng thể tránh khỏi sai sót Rất mong góp ý thầy cô, bạn bè đồng nghiệp CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG CUNG CẤP THAN CHO LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1.1 Vai trò hệ thống cân băng dây chuyền nhà máy cơng nghiệp Vai trị băng tải nhà máy công nghiệp vô quan trọng, điều thể rõ nét nhà máy nhiệt điện, xi măng, nhà máy chế biến thức ăn gia xúc, nhà máy chế biến thực phẩm Các băng tải đóng vai trị vận chuyển nguyên vật liệu, thành phẩm thay cho sức người phương tiện vận chuyển động khác Vấn đề đặt trình sản xuất địi hỏi tính liên tục, pha trộn ngun liệu có độ xác, phải cân khối lượng nguyên vật liệu vận chuyển theo yêu cầu thành phẩm Để giải vấn đề ta sử dụng cân băng định lượng Hệ thống cân băng định lượng khâu quan trọng giúp cho nhà máy hoạt động cách liên tục Cân băng định lượng khâu dây chuyền công nghệ nhằm cung cấp xác lượng nguyên liệu cần thiết cho nhà máy, lượng nguyên liệu người lập trình cài đặt giá trị trước Khi mà lượng nguyện liêu băng tải đòi hỏi phải giảm tốc độ động để băng tải chuyển động chậm nhằm cung cấp đủ lượng nguyên liệu cần thiết Ngược lại lượng nguyên liệu băng tải vận chuyển với lưu lượng nhiều thiết bị tự động tự động điều khiển cho động quay với tốc độ nhanh lại phù hợp với yêu cầu Đối với dây chuyền cấp liệu nhà máy nhiệt điện cần chuẩn bị bước trước đưa than vào buồng đốt hình 1.1 Kho chứa than Làm Kế hoạch chuẩn bị cấp than Nghiền Kho chứa than Phân loại Vận chuyển than Thùng chứa theo kế hoạch đốt Xử lý than nghiền Boongke Boongke Boongke Buồng đốt Buồng đốt Buồng đốt Hình 1.1:Các bước chuẩn bị trước đưa than vào buồng đốt - Máy cấp than nguyên - Máy nghiền phận phân li Than vận chuyển theo băng tải lên đỉnh boongke than, đầu boongke than nguyên cấp xuống đầu vào máy cấp than ngun qua ống rót hình nón van điều khiển Thơng thường lị trang bị máy cấp than nguyên (2 máy cấp cho máy nghiền) đặt đầu boongke than nguyên Trong máy cấp than nguyên có hệ thống cân băng định lượng cung cấp số lưu lượng than Hệ thống cấp than thiết kế để đảm bảo việc cung cấp than từ boongke vào máy nghiền cách xác, tin cậy khơng bị gián đoạn.Than đươc nghiền đưa vào buồng đốt Hệ thống nghiền than vận chuyển than nghiền hình 1.2 Hình 1.2: Sơ đồ hệ thống nghiền than vận chuyển than nghiền Có loại máy cấp: 1.1.1 Máy cấp thể tích Với loại máy lượng than cấp xác định thể tích than Khi tốc độ cấp tăng lên thể tích than cấp tăng lên Nhưng nhược điểm loại trọng lượng than thay đổi với thể tích xác định trọng lượng than cấp vào máy nghiền thay đổi Vì làm thay đổi lượng hóa đưa vào buồng đốt lị, điều dẫn đến sai lệch tỉ lệ than gió hiệu suất lị giảm 1.1.2 Máy cấp theo khối lượng Than cấp tới máy nghiền dựa sở khối lượng than cấp Khối lượng than cấp tới lị tỷ lệ với tín hiệu điều khiển tới máy cấp Than vận chuyển máy cấp hệ thống dây chuyền Tốc độ cấp than thay đổi hệ thống dây chuyền Khi khối lượng than thay đổi thiết bị khối lượng điều chỉnh vị trí điều chỉnh mức than (thanh chắn than dây chuyền) để trì mức than chuẩn Máy cấp theo khối lượng hình 1.3 Hình 1.3: Máy cấp theo khối lượng Hình 1.4: So sánh ảnh hưởng khơng khí thừa máy cấp thể tích máy cấp khối lượng Ưu điểm máy cấp theo khối lượng so với máy cấp theo thể tích bù thay đổi độ ẩm than, nhiên khơng bù thay đổi nhiệt lượng cấp vào lị có thay đổi hàm lượng tro than Tín hiệu điều khiển máy cấp phụ thuộc tín hiệu yêu cầu lượng than cấp vào lị Để than cấp cháy hết cần có lượng khơng khí tương ứng ảnh hưởng lượng khơng khí thừa sử dụng máy cấp than theo thể tích máy cấp than theo khối lượng biểu diễn hình Với so sánh loại cân băng định lượng luận văn chọn máy cấp theo khối lượng 1.2 Nguyên lý làm việc hệ thống cân băng định lượng Có cách để xây dựng nguyên lý đo làm việc cân băng - Đo theo suất - Đo theo khối lượng 1.2.1 Nguyên lý đo theo suất Ta có cơng thức: Qt=m.v.t Trong đó: m: khối lượng (kg) (1.1) v: tốc độ băng tải (m/s) t: thời gian đặt (ms) Với suất Q sau khoảng thời gian t1 (ms) ta tiến hành đo lần so sánh với suất yêu cầu (Qyc) - Nếu Q>Qyc vận tốc băng tải giảm - Nếu Q