Nghiên ứu hệ thống điều khiển lò hơi 300mw nhà máy nhiệt điện phả lại

Hệ thống hơi chính còn cho phép đi tắt tới 60% lưu lượng hơi chính hệ thống đi tắt cao áp có kèm theo thiết bị giảm ôn tới hệ thống tái nhiệt lạnh ở điều kiện mở hết các van Turbine van

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

-

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN LÒ HƠI

300 MW NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI

1 MỤC LỤC

MỤC LỤ 12C

1 Giới thiệu tổng quan 15

1.1 Nguyên lý cơ ả b n nhà máy nhiệt điện 17

1.2 S ơ đồchu trình nhiệt chính củ ơa h i và n c 19ướ 1.3 Lò hơi đốt than 23

1.4 Turbine hơi 26

1.5 H ệthống nước cấ 30p 1.6 H ệthống nước tuần hoàn (Nước làm mát) 32

1.7 H ệthống cấp nhiên liệ 34u 1.8 H ệthống khói gió 38

1.9 H ệthống trạm điện 40

1.10 Các trạm phụ ụ khác trong tổ c v máy 41

2 Các chế độ ở ộkh i đ ng 41

3 H ệthống điều khi n phân tán.ể 42

3.1 Tóm tắt hệ ố th ng đi u khiển phân tán 42ề 3.2 Cấp chấp hành - cảm biến 42

3.2.1 Cấp điều khiển 44

3.2.2 Cấp vận hành, giám sát chỉ huy 44

3.2.3 Một số ệ DCS phổ biến hiện nay 44 h 3.3 Tổng quan hệ thống DCS trong nhiệt điện Phả ạ L i 44

3.3.1 Cấp quản lý giám sát: 46

3.3.2 Cấp giao diện vận hành (HIS): 46

3.3.3 Cấp điều khiển: 46

3.3.4 Cấp chấp hành: 47

3.4 Mạng truyền thông trong DCS: 47

3.4.1 Mạng Ethernet: 47

3.4.2 Mạng Vnet: 47

3.5 Các phần t khác trong hử ệ ố th ng DCS: 47

3.6 Cấu hình phần cứng CENTUM CS3000 48

3.6.1 HIS – Human Interface Station 48

3.6.2 Trạm điều khi n khu vể ực (FCS – Field Control Station) 49

4 Một số vòng điều khi n chính trong lò máy.ể 51

4.1 Vòng điều khiển mức n c bao hướ ơi 51

4.1.1 Điều khi n mể ức n c bao hướ ơi kiểu một phần tử: 51

4.1.2 Điều khi n mể ức n c bao hướ ơi kiểu hai ph n tầ ử 52

4.1.3 Điều khi n mức n c bao hể ướ ơi kiểu ba ph n tầ ử 53

4.2 Vòng điều khiển áp suất buồng lửa 56

4.2.1 Mô tả quá trình ho t động hệ ốạ th ng: 56

4.2.2 Các chức năng c a vòng điủ ều chỉnh 56

4.2.3 Các đặc tính động học 56

4.2.4 S ơ đồ điều khiể 58n 4.2.5 Các lỗi thường gặ ốp đ i với áp l c buự ồng lửa 59

4.3 Vòng điều khiển lưu lượng nhiên u liệ 61

4.3.1 Mô tả ạ ho t động 61

4.3.2 Chức năng c a vòng điủ ều khiển 61

4.3.3 Sơ đồđiều khiển 62

4.4 Vòng điều khiển nhiệt độ ơ h i quá nhiệt 64

4.4.1 Mô tả ạ ho t động 64

4.4.2 Các đặc tính động học 64

4.4.3 S ơ đồ điều khiển 65

4.5 Điều khi n tể ốc độ Turbine 65

4.5.1 Mô tả ạ ho t động 65 4.5.2 S ơ đồ điều khiể 66n

4.6 Điều khi n m c bình ng ng 67ể ứ ư

4.6.1 Tổng quan hệ thống 67

4.6.2 Mô tả ạ ho t động 67

4.6.3 Các chức năng c a vòng điủ ều chỉnh 67

4.6.4 S ơ đồ điều khiể 68n 4.7 Điều khi n m c bình khể ứ ử khí 68

4.7.1 Mô tả ạ ho t động 68

4.7.2 Các đặc tính động học 69

4.8 Điều khi n m c các bình gia nhiể ứ ệt hạ áp và cao áp 70

4.8.1 Mô tả ạ ho t động 70

4.8.2 Các đặc tính động học 70

4.8.3 S ơ đồ điều khiể 70n 4.9 Các vòng điều ch nh c a các hỉ ủ ệ ố th ng phụ turbine 71

5 Chỉ định các thông sốnh cho các b điều chỉ 71ộ nh 5.1 C bơ ản về ộ điều chỉnh PID 71 b 5.2 Phương pháp Ziegler-Nichols 73

5.3 Tìm thông s cho bố ộ ề đi u chỉnh PID 75

5.4 Chỉnh định lại thông s cho bố ộ ề đi u chỉnh 75

6 Điều khi n phể ối hợp tổ máy 76

6.1 Các chế độ ề đi u khi n b ng tay ể ằ - Manual 76

6.2 Boiler Follow Mode (Lò chạy theo máy) 76

6.2.1 Mô tả ạ ho t động 77

6.2.2 S ơ đồ điều khiể 77n 6.3 Turbine Following Mode (Máy ch y theo lò)ạ 78

6.3.1 Mô tả ạ ho t động 78

6.3.2 S ơ đồ điều khiể 79n 6.4 Co-Ordinate Local Despatch (Chế độ ề đi u khi n phể ối hợp) 79

6.4.1 Mô tả ạ ộ ho t đ ng 79

6.4.2 S ơ đồ điều khiển 81

6.5 Điều kiện chuyển đổi các chế độ ề đi u khiển 82

6.6 Các chế độ ề đi u chỉnh áp lự ơi c h 83

7 Thiết kế ạ m ch tách lướ ữ ựi d t dùng 85

7.1 Mục đích 85

7.2 Giải pháp 85

7.3 Thiết kế logic 89

7.3.1 Phương án lựa chọn tín hiệu đo tần số để kích hoạt mạch: 89

7.3.2 Logic kiểm tra các điều ki n s n sàng cho mệ ẵ ạch bảo vệ: 89

7.3.3 S ơ đồthiết kế 91

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111

TÀI LIỆU THAM KHẢO 112

1 Giới ệu tổng thi quan

Dây chuyền 2 nhà máy nhiệt điện Phả ạ L i đư c xây dựợ ng tại thị trấn Phả ạ L i -huyện Chí Linh- tỉnh ảH i Dương bên cạnh dây chuyền 1 , đây là một nhà máy nhiệt điện kiểu ngưng hơi với thi t kế ế bao gồm hai tổ máy có công suất

2x300MW Nhà máy được khởi công xây dựng vào năm 1998 với 4 nhà thầu chính :

Sumitomo : nhà th u chính.ầ

MisuiBabcock : nhà th u vầ ề các thi t bị lò hơi ế

Stone webster : nhà th u v toàn bầ ề ộ phần điện

Huyndai : nhà th u vầ ề xây dựng

Đây là một nhà máy v i công ngh r t hi n đ i, m c đ t ng hoá cao, vận ớ ệ ấ ệ ạ ứ ộ ự độhành thông qua giao di n vệ ới máy tính Nhà máy đi vào hoạt động đã góp phần rất lớn vào việc cải thiện chất lư ng điện củ ệ ốợ a h th ng đi n qu c gia ệ ốNhiên liệu sử ụ d ng cho nhà máy là than Anthracite t vùng m than Hòn Gai, ừ ỏ

Cẩm Phả, Mạo Khê Tỉnh Quảng Ninh Than được vận chuyển về nhà máy

bằng đường sắt và đường sông

Dây chuyền 2 nhà máy nhiệt điện Ph L i là m t trong nh ng nhà máy nhi t ả ạ ộ ữ ệ

đi n turbine hơi hi n đệ ệ ại và v n hành ổậ n định nhất trong h th ng các nhà ệ ốmáy nhiệt đi n nưệ ớc ta Lò hơi thuộc loại lò 1 bao hơi, tuần hoàn tự nhiên, thông gió cân bằng, buồng l a thử ải xỉ khô, quá nhi t trung gian 1 c p và áp ệ ấsuất dưới t i hớ ạn, phù hợp cho việc lắ ặp đ t ngoài trời Lò hơi được thiế ế đểt k

đốt than b t v i h th ng phun than trộ ớ ệ ố ực tiếp (không có kho than bột trung gian và các máy cấp than bột) Turbine hơi được thi t k b i hãng GE của ế ế ở

M , ỹ bao gồm phần cao áp (HP turbine), trung áp (IP turbine) và h áp (LP ạturbine) H ệ thống điều khiển phân tán DCS được cung c p b i hãng ấ ởYokogawa với hệ CS3000 Version R2.3 có r t nhiấ ều tính năng giúp người

vận hành dễ dàng trong việc vận hành, theo dõi, giám sát, phát hiện sự ố và c

đặc bi t là có tính linh ho t cao Turbine đư c giám sát và điềệ ạ ợ u khi n b i h ể ở ệMarkV của GE Các trạm lẻ đư c đi u khi n bợ ề ể ởi PLC của Rockwell với phần

mềm giám sát Citect ất cả ệ thố T h ng được thiết kế sao cho mứ ộc đ t ự động

hoá cao nhất với ba chế độ ậ v n hành: Tự động (Auto), bán tự động (Semi Auto) và b ng tay (Manual).ằ

1.1 Nguyên lý cơ b ản nhà máy nhiệ t đi ện

Nguyên lý cơ bản của nhà máy nhiệt điện là dùng nhiên liệu đốt nóng nước sinh ra hơi nước, hơi nước qua turbine sinh công phát ra năng lượng đi n Hơi ệ

nư c qua turbine đư c ngưng tớ ợ ụ ạ l i và ti p tụế c đượ ử ục s d ng cho quá trình đốt nóng ti p theo Chu trình nhiế ệt đư c chia làm 5 giai đoạn chính đó là quá ợtrình đun nóng nước c p, sinh hơi, quá nhi t, sinh công và ngưng tấ ệ ụ

Xét chu trình Rankine trong nhà máy nhiệt đi n turbine hơi (Hình 1.1) ệ

Ở đây ban đ u nư c trư c khi c p lên bao hơi ph i đư c gia nhi t A-B và đi ầ ớ ớ ấ ả ợ ệqua bộ hâm B C, T bao hơi nư- ừ ớc chuy n tể ừ ạ d ng lỏng sang hơi C-D, hơi

đư c đưa qua bợ ộ quá nhi t (D-ệ E) trước khi đi vào turbine, ở turbine quá trình sinh công xảy ra (E-F) Hơi sau khi sinh công đư c ngưng tợ ụ ạ t i bình ngưng F-A sau đo lại được bổ xung vào nước cấp

Hình v cho thẽ ấy năng lượng gi i phóng ả ở turbine đạt tối đa nếu đi m E là ểcao nhất có thể và điểm F là thấp nhất có thể Bài toán đặt ra làm thế nào đ ể

AB

E

CondenserFeed heater

Economiser

Evaporator Superheater

Hình : Chu trình Rankine trong nhà máy nhiệ t đi n turbinhe hơi ệ

thu được hi u su t l n nhất, chính vì vậy giải thích t i ph i có thêm bệ ấ ớ ạ ả ộ quá nhiệt và bình ngưng turbine có áp lự ấc r t thấ ểp đ tương ứng với nhiệ ộ ất đ th p

1.2 Sơ đồ chu trình nhi t chính của hơi và nước ệ

Chu trình nhiệt ở nhà máy nhiệt điện là một chu trình khép kín của hơi và

nước Hơi nước sau khi được sinh công xong ở ầ t ng cánh cuối Turbine hạ áp được đi xuống bình ngưng Hơi đi vào trong bình ngưng nh h th ng nư c ờ ệ ố ớtuần hoàn đi trong các ống (hình ch U) gia nhiữ ệt bề ặ m t làm cho hơi trong bình ngưng tụ ạ l i thành nước

Hình 1.2: Tổng quan chu trình nhi t chính nhà máyệ

MÁY PHÁT

Đường hơi Đường nước

T ái nhiệ t

Nước tuần hoàn vào nước ra kênh th i ả

bình ngưngHình 1.3 Ngưng hơi thành nướ ạ: c t i bình ngưng

Nước sau khi ra kh i bình ngưng s vào đ u hút bơm ngưng và bơm ngưng ỏ ẽ ầ

bơm lên khử , khí qua gia nhi t h ệ ạáp 1,2,3

Khi nước đi trong đường ống của bình gia nhiệ ạt h áp nước s ợc gia nhiệt ẽ đư

bằng hơi cửa trích Turbine hạ áp Nước sau khi qua các bình gia nhiệt hạ áp

đã đư c tăng nhiợ ệ ột đ lên cao

Nước sau khi qua các bình gia nhi t hạệ áp s n bình khẽ đế ử khí Ở bình khử

khí nước sẽ được khử đi các tạp khí có ảnh hư ng đở ến sự phá huỷ và ăn mòn

kim loại…

Sau khi nước qua bình khử khí s ẽ đến đ u hút bơm c p, khi nưầ ấ ớc ra khỏi bơm

cấp sẽ đi qua hai van điều chỉnh nó sẽ điều chỉnh lưu lư ng nượ ớc sao cho phù

hợp với tải của lò

Nước sau khi qua van điều ch nh s đi qua gia nhi t cao áp 5,6,7 đây nư c ỉ ẽ ệ ở ớ

lại được gia nhiệt một lần nữ ểa đ tăng nhiệ ột đ Về ấu trúc của gia nhiệt cao c

áp gần giống như gia nhiệt hạ áp, hơi c a trích đử ến gia nhiệt cao áp lấy từ đầ u

ra của Turbine trung áp

Sau khi đi qua gia nhi t cao áp nư c đưệ ớ ợc đi đến b hâm t i đây ngư i ta t n ộ ạ ờ ậ

dụng nhiệt lượng của khói thoát đ tăng nhiệể t đ nước lên một cấp nữa tạo ộthành hơi và nước để đưa vào bao hơi

Hơi và nước vào trong bao hơi (hơi trên nư c dư i) nư c l i ti p t c đư c ớ ớ ớ ạ ế ụ ợđưa xuống các đường ống tư ng lò đ đun chuyờ ể ển ti p từ ớế nư c sang hơi, tiếp

tục đưa lên bao hơi t o thành hơi bão hoà khô.ạ

Hơi bão hoà khô này lạ ếi ti p tục đư c đưa sang bợ ộ quá nhi t tệ ạo thành hơi quá nhiệt đưa sang Turbine để sinh công quay Turbine

Turbine được n i đ ng trụố ồ c với máy phát điện khi Turbine quay máy phát cũng quay theo và t o ra đi n năng.ạ ệ

Hình 1.5: Gia nhiệt cao áp5,6,7

H t cơi ừ ửa trích turbine

H t cơi ừ ửa trích turbine H t cơi ừ ửa trích turbine

Hình 1.6 Giao diện ể: hi n th s ị ơ đồnhiệ ổt t ng quan củ ổa t m áy

1.3 Lò hơi đốt than

Lò hơi kiểu h ình π v i ớ 01 bao hơi, than bộ đượ đưa trự tiết c c p v lò ào qua 16

v t òi đố than (c 16 vòi ầ đố èm úc khở động hoặ úcó d u t k l i c l có s c ) c p b i ự ố ấ ở

4 máy nghiền Kh óitrước khi đưa đế ọn l c b i và FGD (Kh l u huỳ ) được ụ ử ư nhđưa qua các b ộ qu nhiá ệt, b t ộ ái nhiệt, b hâộ m và bộ ấ s y ôkh ng khí để ậ t n

dụng ố đa lượng nhiệ ủ t i t c a lò Để đả m b o môả i trường, kh trướ khi thoátói c

ra ống khóiphả đượ qua lọ ụi c c b i và h ệthống khử ưu huỳ l nh

Hình 1.7: Sơ đồ lò h i hình ơ π

Đường khói thoát

Đường khói thoát

B ộhâm

H2O từ gia nhiệt cao đến

Đến turbine trung áp

Ống sinh hơi vách tường lò

Tường lò

Khe hở ờ tư ng lò

Lớp vật liệu chịu lửa

Hình 1.8: Sơ đồ mô t các dàn ng sinh hơi c a lò hơi ả ố ủ

C ác giàn ống sinh hơi được b í ố tr xung quanh tường lò, Các ống sinh hơi được hàn với nhau bằng các thanh thép dẹ ọt d c theo 2 bên vách ống tạo thành các dàn ống kín Các dàn ống sinh hơi tư ng trư c và tườ ớ ờng sau ở giữ ạo a tthành vai lò, phía dướ ại t o thành các phễu tro lạnh Phía trên buồng đốt, các dàn ống sinh hơi tường sau t o thành ph n lạ ầ ồi khí động Trên bề ặ m t ống sinh hơi vùng rộng của buồng đố ừt t ới vai lò tớdư i trên ph u lạễ nh được g n gạch ắchịu nhiệt tạo thành vùng đai đốt bảo vệ b mề ặt ống

Bao hơi loại không phân ngăn, đường kính trong 1830 mm, chiều dài phần song song 14100 mm và chiều dày trung bình 180 mm Mức nước trung bình trong bao hơi cao hơn so với đường trục hình học bao hơi là 51 mm

Hình 1.9: Mặt c t c ắ ủa bao hơi

Access hole

Vent valve

Saturated steam pipes

Safety valves Vent valve

Drum blowdown

Gauge glass

Downcomers Feedwater inlets

Bảng 1.1: Thông số ỹ thuật củ k a lò hơi phụ ải cự ở t c đ i và đ nh mứ ạ ị c

1 Lưu lượng hơi quá nhi t ệ t/h 921,76 875,57

2 Áp suất bao hơi kg/cm2 189,4 187,5

S TT Chỉ tiêu thiết kế Đơn vị Trị ố s

4 Áp suất hơi quá nhiệt kg/cm2 174,6 174,1

5 Nhiệt độ hơi quá nhi t ệ oC 541 541

6 Lưu lượng hơi quá nhi t trung gian ệ t/h 814,86 776,9

7 Áp suất hơi vào bộquá nhiệt trung gian kg/cm2 44,81 42,81

8 Nhiệt đ hơi vào bộ ộ quá nhi t trung gian ệ oC 348,1 344,1

9 Áp suất hơi ra bộquá nhiệt trung gian kg/cm2 42,71 40,71

10 Nhiệt đ hơi ra bộ ộ quá nhi t trung ệ gian oC 541 541

11 Áp suất nước cấp vào bộ hâm nước kg/cm2 192,8 190,7

12 Nhiệt độ nư c cấp vào bộớ hâm nư c ớ oC 262 259

13 Nhiệt độ nư c cấp ra bộớ hâm nư c ớ oC 291 288

14 Tiêu hao nhiên liệu kg/h 131.12 125.57

Turbine hơi nước ki u 270T 422/423 với công suất địể nh m c 300 MW dùng ứ

để ự tr c ti p quay máy phát đi n ki u 290T 422/423 đư c làm mát b ng hydro ế ệ ể ợ ằ

với thiết bị kích thích tĩnh

Cấu tạo Turbine gồm 3 phần: cao áp, trung áp và h áp Phạ ần cao áp gồm 8

tầng cánh, trung áp: 7 tầng cánh và hạ áp: 12 tầng cánh đối xứng về phía 2 (mỗi phía 6 t ng) Phầ ần cao áp và trung áp được chế ạ t o chung m t thân, rô to ộ

cao áp và trung áp được thi t k chung m t tr c Rô to và thân Turbine phần ế ế ộ ụ

h ạ áp được chế ạo riêng Rô to phần trung áp và h t ạ áp đư c nối vớợ i nhau

bằng khớp nối cứng

Turbine có hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun, 4 van điều khiển phần cao áp Hai van đặt ở ử n a trên và hai van đặt ở ử n a dư i thân ngoài ớTurbine cao áp Cách b trí này t o ra viố ạ ệc sấy thân Turbine đư c đ ng đợ ồ ều hơn và giảm thi u sự biến dạng nhiệt ể

Hơi áp suất cao t lò đi qua 2 van stop chính và 4 van đi u khi n vào Turbine ừ ề ểcao áp và chảy dọ ềc v phía đ u Turbine củ ổ máy Sau khi sinh công ở phần ầ a tcáo áp, dòng hơi đư c đưa qua hợ ệ ố th ng tái nhiệt lạnh t i b quá nhi t trung ớ ộ ệgian của lò hơi Hơi được quá nhi t trung gian qua hệ ệ ố th ng tái nhi t nóng và ệ

2 van tái nhiệt kết hợp đi vào phần Turbine trung áp và ch y dả ọc hướng về phía máy phát Sau khi qua Turbine trung áp, dòng hơi đi qua ống chuyển ti p ếđơn tới Turbine hạ áp, ởđây dòng hơi được chia làm hai ph n: m t n a ch y ầ ộ ử ả

dọc về phía máy phát và nửa còn lại chảy dọc về phía đầu Turbine của tổmáy, sau đó đi vào bình ngưng kiểu bề ặ m t được đặ ởt ngay dưới Turbine hạ

áp

Việc bố trí hướng của dòng hơi trong Turbine đi ngược chiều nhau mục đích

là để khử lực dọc trục rô to do dòng hơi gây ra (Hình:1.10 )

Turbine đư c tính toán đợ ể làm vi c v i các thông số địệ ớ nh mức sau:

- Áp lực hơi m i trướ ớc van stop chính: 169 kg/cm2

- Nhiệ ột đ hơi mới trước van stop chính: 5380C

- Lưu lượng hơi mới: 921.763 kg/h

- Áp lực hơi trước van stop tái nhiệt: 43 kg/cm2

- Nhiệ ột đ hơi trước van stop tái nhiệt: 5380C

- Lưu lượng hơi tái nhiệt: 817.543 kg/h

- Chân không bình ngưng: 51 mmHg

Mỗi tổ máy có một hệ thống hơi chính tương t như nhau đự ể cung cấp hơi cho Turbine Hệ ố th ng hơi chính đưa hơi quá nhi t từệ lò hơi tới 2 van stop chính, sau đó qua các van điều ch nh vào Turbine cao ỉ áp

Hệ thống hơi chính còn cho phép đi tắt tới 60% lưu lượng hơi chính (hệ thống

đi tắt cao áp có kèm theo thiết bị giảm ôn) tới hệ thống tái nhiệt lạnh ở điều kiện mở hết các van Turbine (van stop và van điều chỉnh) khi sa thải phụ tải, ngừng sự cố Turbine hoặc khởi động và dừng tổ máy

Ngoài ra, hệ ố th ng hơi chính còn cung c p hơi d ấ ự phòng cho hệ ố th ng hơi t ựdùng

trực tiếp đưa hơi cao áp đi t t từ ệắ h ốth ng hơi chính tới bộ quá nhi t trung ệgian Hệ ố th ng tái nhiệt lạnh có bố trí thi t bị giảm ôn hơi đ điế ể ểu chỉnh nhiệt

độ hơi đ u ra b quá nhi t trung gian H th ng tái nhi t l nh còn cung c p ầ ộ ệ ệ ố ệ ạ ấhơi cho cho bình gia nhiệt cao s 6 và h th ng hơi t dùng ố ệ ố ự

Các thông số ủ c a hệ ố th ng tái nhiệ ạt l nh:

- Áp lực: 46 kg/cm2

- Nhiệ ột đ : 3470C

- Lưu lượng: 817.543 kg/h.

Mỗi tổ máy có một hệ thống tái nhiệt nóng tương t nhau đểự cung cấp hơi cho phần Turbine trung áp Hệ ố th ng tái nhi t nóng dệ ẫn hơi từ đầ u ra bộ quá nhiệt trung gian qua 2 van tái nhiệt k t hế ợ ớp t i Turbine trung áp

H ệ thống tái nhiệt nóng còn cho phép hơi đi t t 60% lưu lư ng hơi tái nhiắ ợ ệt (hệ ố th ng đi tắt hạ áp có kèm theo thiết bị ảm ôn) qua Turbine trung áp tới gibình ngưng điở ều ki n mở ếệ h t các van Turbine khi sa thải phụ ả t i, ngừng sự

c ốTurbine hoặc khở ội đ ng và dừng tổ máy

Các thông số ủ c a hệ ố th ng tái nhiệt nóng:

- Áp lực: 43 kg/cm2

- Nhiệ ột đ : 5380C

Lưu lượng: 817.543 kg/h

1.5 H ệ thống nướ ấ c c p

Mỗi khố có một hệ thối ng nước cấp giống nhau để cấp nư c cho lò hơi.ớ

H ệthống nước cấp nhận nư c ngưng đướ ợc gia nhiệt từ bình kh khí Các bơm ửvận chuyển nước cấp đi qua các bình gia nhi t cao áp đểệ gia nhi t cho nư c ệ ớ

cấp, sau đố ấ c p nư c cho lò hơi.ớ

H ệthống nước cấp điều khiển tự động mức nư c trong bao hơi khi vớ ạn hành bình thường

H ệ thống nước cấp cũng cung c p nưấ ớc cho bộ giảm ôn đ điềể u chỉnh nhiệt

độ hơi quá nhi t và quá nhi t trung gian, m t khác nó còn cung cấp cho các ệ ệ ặ

b ộgiảm ôn hệ thống hơi thổi bụi

Trong mỗi tổ máy, h thốệ ng nước cấp có 3 tổ bơm c p A,B,C mỗi tổấ bơm c p ấ

có 2 bơm (bơm tăng áp và bơm cấp nước chính) đượ ắc l p trên cùng mộ ụt tr c

Hình 111 : Giao diện ểhi n th s tị ơ đồ ổng quan hệ ố th ng nước c p ấ

Đầu hút c a bơm tăng áp đ u vào b d tr nư c kh khí, đ u đ y c a bơm ủ ấ ể ự ữ ớ ử ầ ẩ ủtăng áp đ u vào đ u hút bơm cấ ầ ấp chính

Khi khối làm việc bình thư ng thì phương thờ ức vận hành là : Hai bơm làm việc, một bơm dự phòng liên động Mỗi bơm c p đáp ng đưấ ứ ợc 50% công suất cộng vớ ộ ựi đ d phòng

Trên đư ng đ u đờ ầ ẩy có bố trí lắp đặt van một chiều đ ngăn ng a dòng ngưể ừ ợc qua bơm d phòng khi van đự ầu đẩy bơm mở

Dòng nước c p từ ốấ ng góp đ u đầ ẩy của các bơm cấp qua cụm các van điều chỉnh (Van cấp nước) cấp t i các bình gia nhi t cao 5,6,7 và tớ ệ ới bộ hâm nư c ớ

1.6 H ệ thống ướ tuầ hoàn (Nướ àm át) n c n c l m

Mỗi tổ máy có một hệ thống nước tuần hoàn tương tựnhau

Chức năng của hệ ố th ng là cung cấp nư c làm mát cho bình ngưng chính kiớ ểu

b mề ặt và xả nước ra sông (34.074 m3/h)

Ngoài ra hệ ố th ng còn cung cấp nước cho cho các h th ng sau: ệ ố

- Cấp nư c làm mát cho các bình trao đớ ổi nhiệt nước làm mát các thiết

b ị

- Cấp nước cho hệ thống nước thô và xử lý nước

- Cấp nước cho hệ thống Clo hoá

- Cấp nước cho các bộ làm mát dầu bôi trơn và thuỷ ự l c bơm tu n hoàn ầ

- Cấp nước cho hệ thống rửa lưới

H ệ thống tuần hoàn có các thiết bị sau: Các bơm tuần hoàn, các van cách ly đường ống, kênh thả ởi h , các cánh phai đ u hút, khung chắầ n rác, lưới ch n rác ắkiểu quay và hệ ố th ng rửa lưới, hệ ố th ng dầu bôi trơn và thuỷ ự l c, hệ ố th ng Clo hoá, hệ th ng làm sạch ốố ng bình ngưng bằng bi, hệ th ng m i chân ố ồkhông, các thiết bị đo lư ng đi u khiển khác… Mỗ ổờ ề i t máy có đư ng ống ờriêng dẫn nước từ ạ tr m tuần hoàn t i gian Turbine (2226mmớ x 1260m) tại đây

mỗi đường ống tuần hoàn lại chia thành hai nhánh vào các bình ngưng của tổmáy và nước nóng được x ra kênh th i ả ả

Hình 12 : 1 Giao diện ểhi n th s h thị ơ đồ ệ ống nước tuần hoàn

Ngay tạ ầi đ u đẩy của mỗi bơm có đư ng trích đờ ể ấ c p nư c cho hệ ốớ th ng Clo hoá và hệ thống rửa lưới Tại các dường nhánh vào mỗi bình ngưng có các

đường ống trích cấp nước cho các bơm tăng áp nư c sông đớ ể làm mát nư c ớlàm mát hơi tự dùng và bơm c p nư c thô cho h thốấ ớ ệ ng nước thô và x lý ửnước

H ệ thống Clo hoá được thiết kế để dùng chung cho cả hai t máy, h th ng ổ ệ ốphun Clo vào dòng nước đầu vào bơm tu n hoàn đầ ể khống ch s phát tri n ế ự ể

của các vi sinh vật trong hệ thống nước tuầ hoàn mà chúng có thể gây ra n bám bẩn hoặc t c hắ ệ ố th ng

Mỗi hệ thống có hai hệ thống vệ sinh ống bình ngưng bằng bi giống nhau, làm việc song song phục vụ cho hộp nư c bình ngưng và tái sớ ử ụ d ng chúng

H ệthống được nạp bi với tố ộc đ trung bình khoảng một bi qua mỗi ống trong

5 phút

1.7 H ệ thống ấ nhi n liệ c p ê u

Nhiên liệu chính là than antraxite từ 5 mỏ than khác nhau được trộn lẫn theo 1

tỉ lệ như sau: Than cẩm phả + hòn gai là 40 %, than Mạo khê + tràng bạch là

40 %, than vàng danh là 20 % Bình thường khi đốt than theo thiết kế, lò hơi

có khả năng giảm tải tới 60 % phụ tải cực đại của lò hơi mà không cần phải kèm dầu

Bảng 1.2: Đặc tính kỹ thuật của than

TT Chỉ tiêu phân tích Ký hiệu Trị số

12 Nhiệt tri thấp làm việc Qtlv 4950 Kcal/kg

Bảng 1.3: Đặc tính kỹ thuật của dầu

TT Chỉ tiêu chất lượng Đơn vị Trị số

1 Nhiệt trị cao Kcal/kg 10.000 10.600÷

H ệthống nghiền than cho một lò gồm 4 máy nghiền, mỗi máy nghiền gồm 2 bun ke than nguyên, 2 máy c p than nguyên, máy nghi n có c u tấ ề ấ ạo đầu ra kép, 2 b phân ly than thô, hộ ệ ố th ng gió c p 1 và các hấ ệ th ng liên quan đ ố ểsấy và cấp than được nghiền tới 32 rãnh vòi đốt than b t Khi v n hành bình ộ ậthường 4 máy nghi n s làm vi c nhưng n u 1 máy nghi n b s c thì 3 máy ề ẽ ệ ế ề ị ự ốnghiền cấp cho 24 rãnh vòi đốt vẫn đ t đưạ ợc công suấ ịt đnh mức của lò hơi (BMCR) Các bun ke than nguyên liên tục được c p đấ ầy b ng hằ ệ ố th ng băng

t ải

Than bột được nghi n tề ớ ộ ịi đ mn yêu cầu và được vận chuyển (b ng gió nóng ằ

cấp 1) qua bộ phân ly than thô và bộ phân ly xyclone tới các rãnh vòi đốt M i ỗ

đường ống đ u ra phân ly than thô đưầ ợ ắc l p đ t m t van bướặ ộ m cách ly v n ậhành bằng khí nén Van bướm sẽ đóng l i khi phân ly than thô đó không làm ạviệc Khi vận hành một đầu máy nghi n thì công suề ất của máy nghiền đạt

được 70% công suấ ịt đnh mức Các t m chấ ắn gió đi tắ ật v n hành bằng khí nén dùng đ điể ều chỉnh năng suất máy nghi n bằề ng cách điều chỉnh lư ng gió đi ợtắt Ngoài việc vận chuyển than b t, gió nóng c p 1 (PA) còn có tác d ng sộ ấ ụ ấy

và tăng nhiệ ộ ủt đ c a than trong máy nghiền

Gió điều chỉnh (gió lạnh cấp 1) được đưa vào để ềđi u ch nh nhiệ ộ ỗỉ t đ h n hợp

đầu ra c a máy nghi n Gió l nh đư c trích t u ra c a qu t gió c p 1 và ủ ề ạ ợ ừ đầ ủ ạ ấtrộn l n v i gió nóng c p 1 tẫ ớ ấ ừ đầu ra của bộ ấ s y không khí trước lúc vào máy nghiền Mỗi lò được lắp đặt 2 quạt gió chèn A,B đầu hút l y tấ ừ đường ng ốliên thông của gió điều chỉnh để cung c p gió ấ chèn tại các đầu máy nghi n và ềmáy cấp than, một quạt làm việc một quạt dự phòng Máy nghi n có bố trí ềthiết bị ạ n p bi máy nghi n có thề ể ạ n p bi khi máy nghiền đang làm việc với

một hệ thống khoá liên đ ng độ ểđảm bảo việc nạp bi được an toàn

Hình 131 : Giao diện ểhi n th s h thị ơ đồ ệ ống c p ấ than v lò ào

1.8 H ệ thống khói gi ó

H ệthống khói và gió lò hơi bao gồm 2 bộ thiết bị để đảm bảo gió tới buồng

lửa và dòng khói từ buồng lửa đư c phân chia vào 2 đượ ờng giống nhau Thiết

b ị phục vụ cho hệ thống gió bao gồm 2 qu t gió chính, 2 bạ ộ ấ s y không khí

bằng hơi, 2 bộ sấy không khí bằng khói hồi nhiệt kiểu quay, các tấm chắn gió

đi kèm và các đường ống tới vòi đốt

Các quạ gió ố độ ố định mang gió ừ 2 đầt t c c t u vào, 1 đường i đ qua bộ ấ s y

khô ng í bằ h i vkh ng ơ à 1 đường i t t Lđ ắ ượ ô í được gia n ệng kh ng kh hi t th c t ự ế

bằng h i ơ tuỳ thuộc vào các i u n môi đ ề kiệ trường xung quanh à v các i u n đ ề kiệ

v n hà l h i B ậ nh ò ơ ộ gia nhiệ kh ng khí ằng ơ đượ ử ụng để gia nhiệt ô b h i c s d t

trước khi kh ng kh vào ô í quạ , đ ềt i u này làm m giả khả ăng ă mòn c n n ó thể ả x y

ra t i u lạ đầ ạnh c a b s y ủ ộ ấ kh ng kh ki quayô í ểu , khi nhiệ đột ói u p kh đầ ra thấgây nên axit ngưng ụ tr ph kh th đẩ t ên ía ói úc y các i u n v n mòn đ ề kiệ ề ă

Các quạ gió ph chia gió ớ ngăn t ân t i gió ấ 2 ủ ộ ấ kh ng khí kiể quayc p c a b s y ô u

và đường ống đầ u hút quạ gió ấ 1.t c p

Thiế ịt b ph c v h th ngụ ụ ệ ố ói kh bao g m ồ 2 quạ kh , 2 b s y ô t ói ộ ấ kh ng khí ồh i nhi ki quayệt ểu , 2 b l c b i t i nộ ọ ụ ĩnh đ ệ , các t m ấ chắ đn i kèm v cácà đường ống

t i ớ ống kh ói

Khói nó cng ó đượ ừ việ đố ch trong buồng ử đượ ph chia th nh 2 c t c t áy l a c ân à

c p ặ song song, ộ ặ qum t c p a b ộ quá nhiệ ấ 1 à ặ kia qua ộ qu nhit c p v c p b á ệt trunggian ư ượ ói L u l ng kh qua m i ỗ phần đượ địc nh hướ bằ c t các ng ng việ đặ

t m ấ chắ đ ề khiển i u n dò ói ng kh qua ộ qu nhi b á ệ trung gian để duy trì nhiệ đột t

h i t i u b ơ ớ đầ ra ộ qu nhiá ệt trung gian mong muố ư ượng khn L u l ói t ừ1 luồng

c a m i c p ủ ỗ ặ sau đó đượ phố ợ để ạ th nh 2 ng để o các c i h p t o à dò và phầ khn ói

c a b s y ô ủ 2 ộ ấ kh ng khí ồ nhiệ kiể quay th ng qua ấ chắh i t u ô t m n cá ch ly, à v

khói được làm lạnh r i ờ khỏ ộ ấi b s y ô í kh ng kh qua các b l c b i tộ ọ ụ ĩnh i n vđ ệ à các quạt khói r i i ồ đ qua thiế ị khử ư huỳnh ớ ống kh nhà t b l u t i ói máy

Hình 141 : Giao di n hiệ ển thị ổ t ng quan hệ ố th ng khói gió c a lò hơi ủ

1 Hiện t i có 3 lạ ộ đường dây 220 kV Hai l ộ đi Sóc Sơn, 1 lộ đi

Bắc Giang 2 lộ nhận điện từ các máy biến áp khối 5, khối 6 phát điện lên lưới, 1 l nhân đi n t trạộ ệ ừ m 220 kV qua máy bi n áp t ế ự dùng chung TD 256

cấp điện tự dùng cho nhà máy Trạm cao áp 220 kV được nối 2 thanh cái I, II nhà máy điện Phả ạ L i 1 qua 2 máy cắt 214 và 215 Ngoài ra còn 3 khoang dự phòng để phát tri n các l phụ ảể ộ t i cho tương lai

Các thiết bị ủ c a trạm 220 kV được thiết kế để làm vi c theo các đi u ki n sau:ệ ề ệ

S tơ đồ ổngquan trạm đ ện 220KV tr n hình 7.1 i ê

- Trạm s n xu t đả ấ Hy rô: S n xu t Hydro c p cho h th ng l m m ả ấ ấ ệ ố àm át áy phát

- Trạm nhi n li u: Cung c p ê ệ ấ than và dầu cho l Gồò m h th ng c u c b c ệ ố ẩ trụ ốthan, các m áy đánh đống (trộ than), ph đốngn á và h ệ thống ăng tả , bunke b i

v n ậ chuyể than l n ln ê ò

2 C ác chế độ khởi động

C á ác qu trình ậ ành ừ khi khở động đế khi đạ đế v n h t i n t n công suấ ổ định ẽt n s

đều qua các Mode i u khi n ch y u là: Manual Mode1, đ ề ể ủ ế Manual Mode 2,

TB foll ing, BL foll ing, LocalDow ow espast (RemoteDespatch cho tương lai) (Chi tiết trong phầ 6 ) Thờ gian hoàn thành qu trình khở động phụ thuộn i á i c

v c ào ác chế độ khở động i :

- Khở động ừ trạng thái ạnh: Thờ gian ngừngi t l i lò l n hớ ơn 48 giờ, ápsuất bao h i P nhơ ỏ ơ h n 5 Kg/cm2

- Khở động ừ trạng thái ấ : Thờ gian ngừngi t m i lò l n hớ ơn 8 giờ và nhỏ

hơn 48 giờ, áp suấ bao hơi P lớ ơn 5 Kg/cmt n h 2 và nhỏ ơn 8 Kg/cm h 2

- Khở động ừ trạng thái óng: Thờ gian ngừngi t n i lò l n hớ ơn 4 giờ và nhỏ

hơn 8 giờ, áp suấ bao hơi P lớt n hơn 80 Kg/cm2 và nhỏ ơn 140 hKg/cm2

- Khở động ừ trạng thái ấ óng: Thờ gian ngừngi t r t n i lò nhỏ ơn 2 giờ, áp hsuất bao h i P lớ ơơ n h n 140 Kg/cm2

3 H ệ th ống i đ ều khiển ph ân tán

3.1 T óm ắ ệ thống đ ề khiể ph n tán t t h i u n â

Một hệ DCS thông thường có 3 c p và thấ ực hiện việc liên kết với một phầ ủa cấp n cquản lý và điều hành sản xuất thông qua hệ ố th ng quản lý thông tin c a củ ấp này đểtích h p vào các hợ ệ thống quản lý sản xuất, quản lý thông tin và phối hợp quản lý trên diện rộng như SAP, PRM, Đặc đ ểi m của m t c u trúc ộ ấ đ ềi u khiển phân tán là

việc phân bố thi t b ống các v trí gế ị xu ị ần kề ớ v i quá trình kỹ thuậ ử ụt, s d ng các mạng truyền thông công nghiệ ể ếp đ k t nối và trao đổi thông tin Sơ đồ ấ c u trúc tiêu

biểu cho một hệ thống đ ềi u khiển phân tán như trên Error! Reference source not found

mạng điều khiển px2 mạng điều khiển px1

máy SX

S C A S C A

công đoạn SX Trạm I/O

Smart actuator Smart actuator Smart sensor Smart sensor

Cấp vận hành, giám sát -chỉ huy

Cấp điều khiển

Cấp trường ( cảm biến chấp hành - )

Lớp chấp hành cảm biến bao gồm các bộ vào/ra phân tán để ghép nối với các sensor, các cơ cấu chấp hành có chức năng kết n i v i các tín hi u vào/ra và xố ớ ệ ử lý

sơ bộ trư c khi chuyểớ n lên c p đi u khi n ấ ề ể

Ngày nay, các thi t bế ị ả c m biến chấp hành có sự phát triển m nh m và xuạ ẽ ất hiện cácsensor thông minh, các cơ cấu chấp hành thông minh Các sensor thông minh, các cơ cấu chấp hành thông minh có thể ế k t n i tr c tiố ự ếp vào hệ ố th ng mạng để liên kết với cấp điều khiển mà không cần qua các b ộvào/ra phân tán

Sensor thông minh có các chức năng chính là thu thập dữ liệu quá trình, có khả năng truyền thông và được cài các thuật toán tự ệ hi u chu n, tự ểẩ ki m tra, chuẩn đoán

lỗi Sensor thông minh sẽ thực hiện việc thu thập các dữ liệu về các đại lượng vật lý

của quá trình cần đo như nhi t đệ ộ, tố ộ ộc đ , đ PH, từ hiện trường, mã hóa các dữliệu này rồi truyền tới các thi t b khác thông qua mạng truy n thông Ngoài ra ế ị ềsensor thông minh còn có khả năng t hiệự u chuẩn, tự chu n đoán lẩ ỗi, các hỏng hóc

có thể ặ g p phả ểi đ phát ra các cảnh báo cần thi t Sensor thông minh còn có các ếchức năng khác để có thể ho t độạ ng như một phần tử mạng trong hệ đi u khiển ềphân tán

Tương tự như sensor thông minh, các cơ c u ch p hành thông minh ngoài chức ấ ấnăng chính là thực hiện các tác động theo l nh đi u khiểệ ề n nó còn được trang b thêm ịcác chức năng tự chu n đoán lẩ ỗi, mã hóa/gi i mã các thông tin và truyả ền thông Ngoài ra c p chấ ấp hành có thể có các PLC, các máy tính công nghiệp điều khiển máy sản xuất ho c m t công đo n sảặ ộ ạ n xuất tương đ i đố ộ ậc l p

Cấp chấp hành cảm biển cung cấp các giao diện sau:

Giao diện kết n i trố ực tiếp với các vào/ra tương tự (như áp su t, nhiệt độ,…) và các ấvào/ra số (như tín hi u rơ le và các tín hi u chuyển mạệ ệ ch, liên động, )

Giao diện Bus trường: cung cấp các giao diện với chuẩn Bus trư ng như: ờFoundation Fieldbus, Profibus, HART Cho phép các bộ bi n đ i và cơ cế ổ ấu chấp hành trao đổi thông tin trực tiếp v i bộ ềớ đi u khi n trên mộể t đường truy n thông số ềduy nhất

Giao diện kết nố ới PLC: PLC có thểi v đư c nối vào hệợ DCS thông qua m t số card ộgiao diện truy n thông Thông thưề ờng ợ ố ớđư c n i v i giao di n vào/ra và trong mộ ốệ t s trường h p có thể ếợ k t nối trực tiếp v i bộ ềớ đi u khi n Các PLC kết nối với hệ DCS ểđược g i là các Subsystems ọ

3.2.2 Cấp vận hành, giám sát chỉ huy

Cấp vận hành, giám sát chỉ huy bao gồm các trạm vận hành, cung cấp giao diện cho

người vận hành với quá trình

Cung cấp giao di n vệ ới các hình ảnh đồ hoạ mô t ạ ộảho t đ ng của toàn bộ quá trình

một cách sinh động và trực quan

3.2.3 M ột số ệ DCS phổ biến hiện nay h

Hiện nay tr n th gi i có nhi u công ty tham gia s n xu t, thi t k , lê ế ớ ề ả ấ ế ế ắ đặp t ận , v

hành, sửa chữ ệ thống đ ề khiể ph n tán Mỗ nh cung cấa h i u n â i à p h ệ thống DCS có

m t cộ ách để y dựng ệ thống DCS Phổ biế xâ h n là m t s s n ộ ố ả phẩ DCS củm a m t s ộ ố

hãng ớ như Yokogawa, Seime l n n, ABB, Emerson

3.3 T ổng quan hệ thống DCS trong nhiệ t đi ệ n Phả ạ L i

Các quá trình công nghệ trong nhà máy được điều khiển bởi hệ thống điều khiển phân tán DCS (gồm lò hơi và các thiết bị phụ như bơm cấp, máy nghiền ), hệ thống điều khiển PLC (gồm hệ thống xử lý nước, nước thải, than, lọc bụi, khử lưu huỳnh ) và hệ thống điều khiển MarkV để điều khiển Tuabin, máy phát Tất cả các hệ thống này đều được nối với hệ thống DCS qua các đường truyền dữ liệu tốc độ cao, tạo thành 1 mạng điều khiển phân

cấp Người vận hành sẽ vận hành nhà máy thông qua các giao diện vận hành Người - Máy (HIS) của hệ thống DCS đặt tại phòng điều khiển trung tâm, hoặc thông qua các màn hình máy tính PC hay Panel điều khiển tại chỗ

Hệ thống điều khiển DCS dây chuyền 2 nhà máy điện Phả Lại là hệ thống điều khiển CS3000 do hãng Yokogawa cung cấp gồm 3 phần:

- Phần 1 : Điều khiển khối 1 (Domain 1)

- Phần 2 : Điều khiển khối 2 (Domain 2)

- Phần 3 : Điều khiển phần chung (Domain 0)

Các phần được liên kết với nhau bằng Bus Converter sao cho các giao diện HIS của mạng điều khiển phần chung có thể điều khiển được các tổ máy, nhưng các HIS của tổ máy này không thể điều khiển được tổ máy khác Mặt khác, các BUS Converter sẽ cách ly về điện giữa các mạng điều khiển của tổ máy và phần chung

3.3.1 Cấp quản lý giám sát:

Giám sát toàn bộ quá trình ho t đ ng của nhà máy, gồm: ạ ộ

- SUPERVISORS PC : Giám sát chung

- HISTORIAN : Là các máy tính có dung lượng lớn dùng đ lưu trữể các thông tin v n hành cậ ủa nhà máy, sử ụ d ng ph n mầ ềm quản lý d liữ ệu PI (Plant Information) Các HISTORIAN l y thông tin t các FCS thông qua các OPC ấ ừ SERVER, từ ộ b ghi tu n tự ầ SOE

- OPC SERVER là các máy tính quản lý truyền dữ liệu qua các giao thức mạng khác nhau, từ FCS qua VNET đ n OPC SERVER rồi qua mạng ếETHERNET và đưa đến HISTORIAN Ở ỗ m i phần có 2 máy OPC SERVER ,

một cho thu nhập tín hiệu tương tự, một cho tín hiệu số

- EWS (Engineering WorkStation): Trạm thực hiện các công việc kỹ thuật như :

+ Phân quy n cho các tr m giao diề ạ ện

+ Lập và sửa đổi chương trình cho các trạm điều khiển khu vực

+ Backup/Restore

3.3.2 Cấp giao diện vận hành (HIS):

- Gồm 10 trạm giao diện HIS kiểu màn hình kép cho khối 1 và khối 2

mỗi khối 5 trạm

- Phần chung có 2 trạm giao diện

Giao diện HIS thực chất là các máy tính với bàn phím được thiết kế riêng cho việc điều khiển nhà máy Các máy tính này chạy trên hệ điều hành WindowsNT trên đó có cài đặt phần mềm điều khiển CENTUM CS3000 Trên màn hình vận hành sẽ cung cấp tất cả các sơ đồ công nghệ, thông số vận hành, cửa sổ điều khiển, các điểm đặt, đồ thị, báo động

Việc xử lý tính toán của hệ th ng DCS đưố ợc th c hiự ện thông qua các FCS Trên FCS có các khối vi xử lý, khối thông tin liên lạc, khối ngu n và các khồ ối vào/ra Tín hiệu liên lạc giữa bộ vi x ử lý và các khối vào/ra được thực hiện thông qua đường truy n dề ữ ệ li u RIO BUS có tốc độ truyền tin là 1Mb/s

3.4.2 M ạng Vnet:

Mạng Vnet sử dụng để kết nối giữa các trạm điều khiển FCS với nhau

và giữa các FCS với các giao diện HIS Mạng này sử dụng giao thức truyền tin Token passing với thời gian truyền tin là 100m/s và tốc độ truyền tin là 10Mb/s

3.5 Các phần tử khác trong ệ thống h DCS :

SOE (Sequence of Event): Là hệ thống thu thập số liệu trình tự của các sự kiện, sau đó được gửi về hệ thống PI cứ 1 ms quét một lần Mỗi khối có 1 bộ ghi tuần tự

YNT511D-V là các bộ khuyếch đại tín hiệu dùng cáp quang, được sử dụng để truyền thông tin đi xa Việc sử dụng bộ lặp này có thể truyền thông tin qua

cáp quang với khoảng cách lớn Với bộ YNT511D V thì khoảng cách lớn nhất có thể truyền là 4Km.

-Dual RS422/485 Modbus là hệ thống liên lạc nối tiếp dự phòng kép thông qua cổng RS422/485 giữa hệ thống DCS với các hệ thống điều khiển phụ trợ khác như Mark V, PLC

HUB hoặc System HUB ghép nối mạng Ethernet theo kiểu hình sao

Hệ thống điều khiển DCS được trang bị với độ tin cậy cao bởi hệ thống dự phòng kép cho tất cả các bộ phận xử lý, thông tin liên lạc, nguồn cung cấp Master Clock là đồng h th i gian chu n l y tín hi u t v tinh đ t th i ồ ờ ẩ ấ ệ ừ ệ ể đặ ờgian chu n cho hẩ ệ ố th ng điều khiển

Tại phòng điều khiển trung tâm người vận hành có thể lựa chọn chế độ điều khiển AUT hoặc MAN Với bất kỳ chế độ điều khiển nào thì mọi thông số và tình trạng hiện thời của thiết bị đều có thể truy cập từ cả 2 nơi: Giao diện vận hành HIS tại phòng điều khiển trung tâm và giao diện vận hành tại chỗ

Hệ thống điều khiển dây chuyền 2 của nhà máy điện Phả lại là một hệ thống điều khiển phân cấp dựa trên cơ sở các bộ vi xử lý có tốc độ cao Hệ thống này sẽ đảm bảo việc điều khiển nhà máy một cách an toàn, chính xác, và có hiệu quả cao Ngoài chức năng điều khiển, hệ thống DCS còn có khả năng lưu trữ lâu dài cũng như truy cập các thông số và tình trạng của nhà máy để cho việc vận hành, bảo dưỡng nhà máy đạt hiệu quả cao nhất

3.6 C ấu hình phần cứng CENTUM CS3000

H ệ thống CS3000 bao gồm: HIS (Human Interface Station) dùng đ điể ều khiển các chức năng vận hành và giám sát, FCS (Field Control Station) thực hiện chức năng điều khi n, và mể ạng điều khi n (V net) kể ết n i giố ữa các trạm trên Các chức năng khởi tạo, đ nh nghĩa cị ủa hệ ố th ng làm vi c trong HIS ệ và các máy tính PC sử ụ d ng cho mục đích chung

3.6.1 HIS – Human Interface Station

Bao gồm c mác áy t ính giám sát đượ đặ ạc t t i phòng đ ề khiể trung t m, c i u n â áctrạ đ ềm i u khi n êể ri ng l Trêẻ n HIS ài đặ phầ c t n m m ề CS3000 phi n bảê n R2.45 tr n nê ền h i u hệ đ ề ành indowN W T4.0 Trên HIS có c ác giao diện dư i ớ

d nạ g Graphic, Alarm v Trend giúp ngườ ậà i v n hành ễ àng quan sát d d và ra

lệnh đ ề khiể ừ xa Ngoài ra từ c HIS ngườ ậ ành i u n t cá i v n h có thể truy cậ àop v

h ệ thống PI (Plant ormation) trong mInf áy ính istoriant (ghi lạ ự kiệ đã t H i s n

di ra) ễn để đ ề i u tra s c và đưa ra phươ án ảự ố ng gi i quy t trong thờế i gian ng n ắnhất

3.6.2 Trạm điều khiển khu v c (FCS Field Control Station) ự –

Trong c u hình chuấ ẩn của FCS, các thành phần chính c a nó gủ ồm 2 kh i Nest ốvào/ra (I/O module Nest) chứa các mô đun vào/ra để chuyển các tín hiệu đi và

v t ề ừthiết bị Bằng việc thêm 1 rack mở ộng vào/ra, một FCS có thể có tới 5 rnest mô đun vào/ra FCS bao gồm khối FCU v các Node, I/O Nest và m ng à ạtín hiệu RIO bus

M i m t ỗ ộ FCU có chứ 2 CPU 1 làm việa c và 1 d phự òng, mỗ CPU chứ 2 i a chip dự phòng Mỗi ối có kh 14 FCS và chứ ăc n ng củ ừa t ng FCS như sau:FCS0101: Unit Master (Đ ềi u ển ối khi kh )

FCS0102: Unit Electric ( Hệ ố th ng i n c a đ ệ ủ kh ).ối

FCS0103: Superheat & Reheat (Hệ ố th ng qu nhi á ệt và t áinhi ).ệt

FCS0104: Condensate & F dwater (Hee ệ ố th ng nước ngưng và nướ ấc c p) FCS0105: Turbine (Kết h p i u ợ đ ề khiể urbine).n t

FCS0106: Misc Boiler ( i u Đ ề khiển h thệ ống ph ụ ợ tr lò h i) ơ

FCS0107: Mills 2 & 3 (Đ ề khiểi u n m áy nghiề 2 v 3)n à

FCS0108: Mills 1 & 4 ( Đ ềi u khiển m áynghiền à 4) 1 v

FCS0109: Boiler Management System (Đ ềi u ể ệ ốkhi n h th ng òi v t lòđố )

FCS0110: Draft Plant ( Đ ềi u khiể ện h thống khói gi ).ó

FCS0111: Circulating Water & M c (Đ ềis i u khiển h thệ ống nước l m và àm átthiế ịt b ph ợ) ụtr

FCS0112: Feed-Heaters ( Đ ềi u khiển h thệ ống s y bấ ằng hơi)

FCS0113: MarkV Int face (Giao dier ện v i h ớ ệthống đ ề khiể urbine) i u n t

FCS0114: ooS tblower PLC Int face ( Giao dier ện v i h thớ ệ ống i u đ ề khi PLCển

h ệthống thổ ụ ) i b i

Khối chung g m 9 FCS sau: ồ

FCS0301: Switchyard Electrical Remote Đ ề khi ( i u ển tr m ạ 220KV t ừxa).FCS0302: Hydrogen Plant (Hệ thống ả xuấ kh Hydro làm át áy ph ) s n t í m m átFCS0303: Station Electrical (Đ ềi u khiển trạ đ ệm i n)

FCS0304: Coal Handling PLC Interface (Giao diện PLC nhiên liệ ) u

FCS0305: Electrical & CW Pumphouse (Đ ềi u khiển h thệ ống i n và c đ ệ ác

bơm trạ tuầ hoàn).m n

FCS0306: Waste ater PLC Int face (Giao diW er ện PLC h th ng nướệ ố c th i ả ).FCS0307: Fresh Water PLC Int face (Giao dier ện PLC h th ng nướ ạệ ố c s ch ).FCS0308: FGD PLC Interface (Giao di PLC hện ệ ố th ng kh ử ư l u huỳnh ).FCS0309: ASH Handling PLC Interface (Giao di PLC hện ệ ố th ng i xthả ỉ )

M i ỗ FCS c nhiề nhấó u t là 5 node, mỗ node c chứ ác est, v tr n nest li ó a c n à ê à

c ác module bao gồm các module vào ra (t ng tươ ự và số) v ác module truyềà c n

thông tạo liên kế ác node vớ FCU th ng qua mạng RIO Bust c i ô