Nghiên cứu tổng hợp hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện Phả Lại

Nghiên cứu tổng hợp hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện Phả Lại tài liệu, giáo án, bài giảng , luận...

LỜI NÓI ĐẦU

Trong thời đại ngày nay tự động hoá đóng vai trò cực kỳ quan trọng tronghầu hết các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân Đặc biệt là công nghiệp vàsản xuất điện năng Hệ thống điều chỉnh tự động đóng một vai trò then chốt trongviệc nâng cao hiệu quả kinh tế và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng thời giảiphóng sức lao động của con người

Đối với nhà máy nhiệt điện thì hệ thống điều chỉnh tự động đóng một vai tròthen chốt trong quá trình sản điện năng Điều chỉnh tự động nhằm nâng cao hiệusuất của nhà máy bằng cách lựa chọn thông số của bộ điều chỉnh sao cho phù hợp,chế độ làm việc tối ưu của thiết bị theo thông số đã quy định Trong nhà máy nhiệtđiện thì quá trình nhiệt đóng một vai trò chủ yếu Các quá trình nhiệt trong nhà máynhiệt điện rất đa dạng và luôn thay đổi do ảnh hưởng của nhiên liệu, của chất lượngnước, chế độ của không khí, đặc biệt là chế độ làm việc không ổn định của các thiết

bị chịu nhiệt do vận hành lâu dài Do đó các thông số của công nghệ sẽ thay đổitrong một dải rộng, làm suy giảm hiệu suất của các thiết bị trong nhà máy so vớithiết kế ban đầu Gây ra sự cố dẫn đến hỏng hóc và phá huỷ thiết bị, làm cho chutrình nhiệt không thể thực hiện được ở chế độ bình thường Do đó vấn đề điều chỉnhcác thông số của quá trình nhiệt trong nhà máy là hết sức quan trọng

Chương 1 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI I

1.1 Giới thiệu chung

Nhà máy điện Phả Lại được xây dựng tại Thị trấn Phả Lại Huyện Chí Linh Tỉnh Hải Dương, cách Thủ đô Hà Nội 60 Km về phía Đông Bắc, phía Tây và phíaBắc nhà máy là sông Lục Đầu Giang nơi hội tụ của 6 con sông rất thuận tiện choviệc chuyên chở than bằng đường thuỷ cũng như việc cung cấp nguồn nước tuầnhoàn cho nhà máy, phía Đông rất gần với các mỏ than Đông Triều, Mạo Khê củatỉnh Quảng Ninh Nhiệm vụ chính của nhà máy là sản xuất điện năng từ nguyên liệuchính là than đá

-Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại là nhà máy Nhiệt điện lớn nhất nước ta xây dựngvới tổng công suất thiết kế đợt một là 440 MW Từ tháng 10- 1983 đến nay nhà máy

đã sản xuất và hoà vào lưới điện quốc gia hơn 20 tỷ KWh điện Hiện nhà máy đangđược mở rộng với hai tổ máy có công suất 300MW/1tổ Đưa Phả Lại thành trungtâm nhiệt điện lớn có công suất trên 1000MW

Nhà máy đã góp phần đáng kể vào công cuộc điện khí hoá toàn quốc và cùngvới quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước Gián tiếp góp phần thúc đẩynghành than phát triển tạo thêm công ăn việc làm cho công nhân

Nhà máy điện Phả Lại hiện tại cũng như trong tương lai cùng với hai tổ máyPhả Lại II đáp ứng nhu cầu phụ tải của khu vực phía Đông Bắc Bộ và tham gia vàolưới điện quốc gia

Với quy mô và tầm vóc to lớn như vậy hiện nay nhà máy với gần 2400 côngnhân viên chức được biên chế thành hơn 30 Phòng, Ban, Phân xưởng và 5 kíp vậnhành theo 3 ca liên tục 24/24h trong ngày

Hiện nay nhà máy có hơn 200 kỹ sư và gần 500 cán bộ có trình độ trung cấp caođẳng kỹ thuật Nhà máy Điện Phả Lại có 4 tổ máy vận hành theo khối độc lập vớinhau, mỗi khối gồm có 2 lò hơi và một tua bin máy phát với công suất 110 MW

Nhiên liệu chủ yếu của nhà máy là than đá được khai thác từ các mỏ than ở HònGai, Cẩm Phả, Mạo Khê Từ các mỏ than được vận chuyển về nhà máy bằng haiđường, đường sông và đường sắt.

- Đường sông : Than được trở về nhà máy bằng các xà lan có trọng tải lớn được

hệ thống cẩu cảng bốc lên thông qua các hệ thống băng tải để đưa về lò hoặc kho

áp tự ngẫu 3 pha, các máy phát của tổ máy số III và IV được nối vào thanh cái 220

KV qua các máy biến áp 3 pha 3 dây quấn, tổ máy số V và VI (thuộc Phả Lại II)được nối lên thanh cái 220KV qua 2 máy biến áp 3 pha 2 dây quấn Mỗi một tổ máyđược bố trí một máy biến áp tự dùng lấy điện từ đầu cực máy phát và cấp cho thanhcái 6 KV tự dùng

- Các phụ tải 110KV: Phả Lại, Bắc Giang, Uông Bí, Hải Dương, Đông Anh

- Các phụ tải 220KV: Mai Động, Hà Đông, Đồng Hoà, Sóc Sơn, Bắc Giang

1.2 Các thông số kỹ thuật của nhà máy và 1 tổ máy

Bảng I-1

Công suất thiết kế

Sản lượng điện trong một năm

Tỷ lệ tự dùng

Hiệu suất khử bụi

440MW2.86 Tỷ KWh10.15 %99%

Lò hơi

KiểuNăng suất hơiNhiệt độ hơi quá nhiệt

áp suất hơiHiệu suất thô của lò

БKZ-220-100-10CKZ-220-100-10C

220 T/h

540oC

100 ata86.05 %

Tua bin

KiểuCông suất định mức

áp suất hơi vào tua binNhiệt độ hơi vào tua bin

T- 120

120 MW

3000 vòng / phút10.5 KV

1.3 Giới thiệu chung về sơ đồ nhiệt một tổ máy

Nhà máy điện phả lại có 4 tổ máy, mỗi tổ máy gồm 2 lò hơi và một tua bin các

lò hơi vận hành độc lập với nhau

Nước ngưng từ bình ngưng tụ A và B được hai bơm ngưng bơm qua qua 2ejectơ chính I và II sau đó được đưa qua các bình gia nhiệt từ số 1 đến số 5 tại đâynước ngưng được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửa trích hơi của tua bin.Các bình từ số 1 á5 được gọi là các bình gia nhiệt hạ Sau khi đi qua gia nhiệt

hạ nước ngưng được đưa lên bình khử khí 6 ata ở đây nước được khử hết các bọtkhí có trong nước để chống ăn mòn kim loại

Nước sau khi khử khí được các bơm cấp nước bơm qua thiết bị bình gia nhiệtcao từ số 6á8 tại đây nước ngưng tiếp tục được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các

cửa trích hơi ở xi lanh cao áp của tuabin Sau khi được gia nhiệt bởi gia nhiệt caonước được đưa qua hai bộ hâm nước ở đuôi lò để hâm nóng thêm trước khi vào baohơi.

Nước ở bao hơi theo vòng tuần hoàn tự nhiên, nước chảy xuống các giàn ốngsinh hơi, nhận nhiệt năng từ buồng đốt của lò biến thành hơi nước và trở về bao hơi.Trong bao hơi phần trên là hơi bão hoà ẩm, phía dưới là nước ngưng

Hơi bão hoà ẩm trong bao hơi không được đưa ngay vào tua bin mà được đưaqua các bộ xấy hơi, tại đây hơi được xấy khô thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ 540oC

Nước dùng để làm mát bình ngưng được lấy từ trạm bơm nước tuần hoàn gồm 4máy bơm loại trục đứng, nước làm mát sau khi ra khỏi bình ngưng được đưa ra hệthống kênh thải và thải ra sông Một phần nước thải được đưa đi phục vụ cho nôngnghiệp

Cơ năng Máy fát

HơiNước

Điện năng Nhiệt năng

Hình 1.1: Sơ đồ nhiệt một tổ máy

Bình ngưng của tua bin gồm có 2 ngăn A và B mỗi ngăn có tới 1570 ống đồngcho nước làm mát chảy qua Hơi nước ở ngoài ống và bị nước làm mát lấy nhiệt vàngưng tụ lại thành nước

1.4.Giới thiệu lò hơi và các thiết bị của lò

1.4.1 Giới thiệu cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi :

Mỗi tổ máy của nhà máy gồm có hai lò và một tua bin Lò hơi loại 220-10C do Liên Xô chế tạo Là loại lò hơi một bao hơi, ống nước đứng, tuần hoàn

БKZ-220-100-10CKZ-110-tự nhiên, nguyên liệu cung cấp cho lò là than đá lấy từ các mỏ than Mạo Khê, HònGai, Cẩm Phả, Quảng Ninh

Lò có cấu tạo hình “P” Buồng đốt chính là nhánh đi lên đầu tiên, tại đây nướcđược gia nhiệt thành hơi.Trên đường khói nằm ngang trên lò có đặt các bộ quá nhiệt

để xấy khô hơi trước khi đưa sang tua bin Trên đường khói thoát người ta đặt xen

kẽ các bộ hâm nước và bộ xấy không khí nhằm tận dụng lượng nhiệt của khói thoát

để tăng hiệu suất của lò

Buồng đốt của lò kiểu hở cấu tạo bởi các đờng ống sinh hơi hàn sẵn, các giànống sinh hơi ở vách trước và vách sau phía dưới tạo với nhau thành mặt nghiêngcủa phễu lạnh với góc nghiêng là 50°

Buồng đốt được lắp đặt bốn vòi đốt chính kiểu xoáy lắp tại 2 vách bên của lò ở

độ cao 9.85m và 12.7 m, có 4 vòi đốt gió cấp 3 đặt ở 4 góc lò, vòi đốt này tận dụnggió sau khi than mịn được phân ly và được đẩy vào lò qua quạt tải bột máy nghiền

Để khởi động và duy trì sự cháy cho lò hơi người ta lắp đặt một vòi phun dầumazut bên cạnh vòi đốt chính có công suất 2 tấn/ giờ

Nhằm có được hơi với chất lợng cao lò sử dụng sơ đồ bốc hơi 2 cấp, cấp bốchơi thứ nhất đặt ngay trong bao hơi, gồm tổ hợp các xyclon trong thiết bị rửa hơi,cửa chớp và mặt sàng cấp bốc hơi thứ 2 là 4 xyclon ngoài, đặt thành từng khối ởbên phải và bên trái lò

Bao hơi của lò có cấu tạo hình trụ có đường kính trong là 1600 mm, chiều dài

là 12.7 m và độ dầy là 88 mm Mức nước trung bình ở trong bao hơi thấp hơn trụchình học của bao hơi là 200 mm trong quá trình vận hành lò mức nước trong baohơi có thể cho phép giao động ± 50 mm so với mức trung bình 0

Trong quá trình khởi động lò bao hơi của lò được sấy nóng bằng hơi bão hoàlấy từ các lò khác, ngoài ra trong bao hơi còn đặt các đường ống xả sự cố, ống đaphốt phát vào lò để chống đóng cáu cặn.

Sự tuần hoàn của lò được phân chia theo các giàn ống, thành 14 vòng tuầnhoàn nhỏ độc lập nhằm tăng độ tin cậy của quá trình tuần hoàn

Bộ quá nhiệt của lò là bộ quá nhiệt hỗn hợp nửa bức xạ, nửa đối lưu, dọc theođường hơi gồm 4 bộ quá nhiệt từ bộ quá nhiệt cấp I á IV Việc điều chỉnh nhiệt độcủa hơi quá nhiệt được thực hiện nhờ bộ phun giảm ôn cấp I và cấp II Nước điphun giảm ôn "Làm mát hơi" là nước ngưng lấy từ bình ngưng phụ đặt trên đỉnh lòkhi khởi động lò dùng nước cấp để đi phun Để làm sạch khói thoát trước khi thải rangoài trời, khói được đưa qua bộ lọc bụi tĩnh điện, tại đây 99% lượng bụi bay theokhói được giữ lại

Trong quá trình vận hành các bề mặt trao đổi nhiệt của lò thường xuyên bịbám bẩn, để làm sạch ống sinh hơi người ta bố trí các vòi thổi bụi Dùng hơi bãohoà có áp lực 30 á 40 KG/cm2 Để làm sạch ống sinh hơi, sử dụng các máy thổinông OM - 35, với bộ quá nhiệt dùng các máy thổi sâu OG, ở phía đuôi lò có lắp đặt

bộ thải xỉ liên tục đã được cơ giới hoá

1.4.2 Các thông số kỹ thuật chính của lò hơi

Kiểu lò : БKZ-220-100-10CKZ-220-100-10C

Năng suất hơi của lò : Dx = 220 T/h

Nhiệt độ hơi quá nhiệt : tqn = 540oC

Áp suất hơi quá nhiệt : Pqm = 100 ata

Áp suất bao hơi : Pbh = 112.6 ata

Nhiệt độ nước cấp : to = 230oC

Nhiệt độ khói thoát : to

KT = 133oCHiệu suất thô của lò : hthô = 86.05%

Để cung cấp không khí cho quá trình cháy của lò và quá trình chế biến than, vậnchuyển than bột người ta lắp đặt một động cơ và quạt gió có các thông số như sau:

- Quạt gió kiểu ДA -30-2-17-44-8T1A -30-2-17-44-8T1

1.5 Giới thiệu về tua bin

1.5.1 Cấu tạo của tua bin

Tua bin của nhà máy là loại tua bin hơi kiểu K-100-90-7 được chế tạo tại Liên

Xô với công suất là 110 MW dùng để quay máy phát điện TBF-120-250 là một tổmáy một trục được cấu tạo từ hai xi lanh: cao áp hạ áp

Roto cao áp được đúc kiêủ khối bằng thép chịu nhiệt gồm 20 tầng cánh độngtrong đó có một tầng điều chỉnh và 19 tầng áp lực, các tầng cánh động được rènliền khối với trục.Trên xi lanh cao áp có 5 cửa trích hơi từ số 1 đến số 5 Hơi tríchđược đưa đến các hình gia nhiệt cao và khử khí

Tua bin được trang bị hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun gọi là 4van điều chỉnh được đặt trong các hộp hơi hàn liền với vỏ xi lanh cao áp hai van đặtphía trên, hai van đặt phía dưới

Roto hạ áp được chế tạo kiểu thoát hơi về hai phía mỗi phía có 5 tầng cánh,cánh động hạ áp được chế tạo riêng rẽ và lắp ép vào trục, xi lanh hạ áp có hai đườngthoát hơi nối với hai bình ngưng A và B kiểu bề mặt “nước làm mát đi bên trong hơi

đi bên ngoài” Trên xi lanh hạ áp có 3 cửa trích hơi từ số 6 đến số 8, trích hơi đi gianhiệt nước cấp ở các hình gia nhiệt hạ

Hơi quá nhiệt được đưa từ hai lò sang bằng hai nhánh qua van STOP vào hộphơi sau đó và 4 ống chuyển tiếp vào van điều chỉnh vào xi lanh cao áp, sau khi sinh

công ở đây hơi sẽ theo hai ống liên thông sang xi lanh hạ áp, từ xi lanh hạ áp dònghơi đi xuống bình ngưng tụ A và B.

1.5.2 Các thông số kỹ thuật của tua bin

Kiểu : K100-90-7

Áp suất hơi trước van STOP : 90 ata

Nhiệt độ hơi vào tua bin : 535 oC

Lưu lượng nước làm mát : 16000 m3/h : to = 23oC

Nhiệt độ nước làm mát : to = 23o C

Chân không bình ngưng : PCK =- 0.062 ata

1.5.3 Thông số của các cửa trích hơi

Số cửa

trích Tên gia nhiệt cấp hơitừ cửa trích Thông số hơi cửa trích Lưu lượnghơi(T/h)

Pd KG/cm2 To hơi oC

1.6 Giới thiệu hệ thống chế biến than

Nhiên liệu chính của nhà máy điện Phả Lại là than đá, được vận chuyển từ các

mỏ than ở Quảng Ninh về nhà máy bằng đường sông và đường sắt Than từ khothan, từ cảng sông, đường sắt, được chuyển vào lò bằng hệ thống băng tải đa tới cácmáy nghiền than thông qua các máy cấp than nguyên

Việc xấy than được thực hiện trong các máy nghiền than bằng gió nóng cónhiệt độ 400oC Gió này được lấy từ quạt gió thổi qua hai bộ xấy không khí ở đuôilò.Trên đường gió nóng đến máy nghiền có lắp một lá chắn không khí lạnh thôngvới khí quyển

Trong thùng nghiền, than được nghiền nhỏ, hỗn hợp than và không khí nóngđược quạt tải bột hút về bộ phân ly than thô, tại đây những hạt to trọng lượng lớnđược đưa trở lại máy nghiền để nghiền lại, những hạt than nhỏ đủ tiêu chuẩn đượcđưa lên phân ly than mịn (xyclon) Xyclon có nhiệm vụ tách than ra khỏi hỗn hợpthan và không khí, từ đây than bột được đưa vào kho chứa than bột hoặc được đưavào vít truyền than bột để đưa đến lò khác.

Không khí nóng được tách ra sau khi phân ly vẫn còn lẫn một lượng khoảng

10 % than nhỏ mịn được quạt tải bột đưa vào các vòi gió cấp 3 ở 4 góc lò để tiếtkiệm lượng than này

Than bột trong kho than bột được đưa vào ống dẫn than nhỏ nhờ các máy cấpthan bột, mỗi ống cấp than bột dùng hai máy cấp than bột Việc vận chuyển than bột từkho than bột đến các vòi đốt chính bằng đường không khí cấp i Có nhiệt độ tới 4000C

* Các chế độ và thông số kỹ thuật của hệ thống chế biến than

+ Máy nghiền than:

Kiểu : ЩБKZ-220-100-10CM – 370/850

Đường kính thùng nghiền : d= 3.7 m

Chiều dài thùng nghiền : l=8.5 m

Năng suất nghiền than : Dth = 33.1 tấn / giờ

+ Động cơ máy cấp than nguyên là động cơ điện một chiều kích từ song song có cácthông số sau :

+ Thành phần hoá học của than

Nhiệt trị của than Qtb =5.035 Kcal/Kg

2.1.CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRONG NHÀ MÁY

Trong chu trình sản xuất điện của dây chuyền I có các hệ thống hệ thống điềukhiển chính trong sau:

+ Bộ điều khiển tốc độ quay của Tua bin.

+ Bộ điều khiển điện áp đầu ra của nhà máy

+ Bộ điều khiển công suất phát của nhà máy

+ Bộ điều khiển ấp suất hơi đầu lò

+ Bộ điều khiển áp suất hơi quá nhiệt

+ Bộ điều khiển mức nước bao hơi

+ Bộ điều khiển chân không buồng lửa

+ Bộ điều khiển hệ số không khí thừa

+ Bộ điều khiển mức nước bình ngưng

+ Bộ điều khiển mức nước bình gia nhiệt

+ Bộ điều khiển mức nước bình khử khí

+ Bộ điều khiển chân không máy nghiền

+ Bộ điều khiển nhiệt độ hỗn hợp khử bụi

+ Bộ điều khiển nhiên liệu trong các Bunke

+ Bộ điều khiển lưu lượng nước xả liên tục

2.1.1 Điều khiển phụ tải lò (điều khiển áp suất buồng lửa)

Nhiệm vụ

Thực hiện điều chỉnh lượng nhiên liệu vào lò (điều chỉnh lượng nhiệt sinh ratrong buồng lửa) sao cho hơi ra khỏi lò hơi sang Tua bin đảm bảo độ ổn định về lưulượng hơi, chất lượng hơi (độ khô theo quy định) và đảm bảo được thông số nhiệt

độ và áp suất đã quy định dưới bất kỳ tác động nào Các thông số cần được giữ ổnđịnh ở đầu ra của lò hơi là: nhiệt độ, áp suất, chất lượng hơi, lưu lượng hơi trước khivào Tua bin

Trong thực tế vận hành có nhiều tác động về sự thay đổi áp suất của lò hơi

do nhiễu Do vậy bộ điều khiển phụ tải lò hơi giữ ổn định quá trình cháy có hiệusuất cao nhất Để đạt được hiếu suất lò cao nhất thì phải làm giảm các tổn thất nămloại tổn thất chính (q2,q3,q4,q5,q6) trong lò hơi Trong quá trình cháy của lò hơingười ta người ta thường điều chỉnh hệ số không khí thừa và lượng nhiên liệu vàobuồng đốt

Về mặt động lực học: lò hơi là một đối tượng phức tạp, nó gồm nhiều thông

số liên quan chặt chẽ với nhau Sự liên quan đó được biểu hiện ở các quá trình biếnđổi lý, hoá học phức tạp Từ nhiên liệu sang khói thải sẩy ra đồng thời với quá trìnhchuyển hoá năng lượng chuyển môi chất nước thành hơi Đặc trưng của lò hơi là 2vấn đề chính:

- Chế độ cháy trong lò hơi

- Chuyển hoá nước thành hơi

Như vậy hệ thống điều khiển phụ tải lò không thể thiếu được trong quá trìnhsản xuất điện năng, nó giữ một vai trò quan trọng trong quá trình cháy trong buồnglửa cũng như duy trì được tính thuỷ động của chu trình

Sơ đồ công nghệ

Bao H¬i

Lß H¬i

èng gãp h¬i chÝnh

H¬i tíi Tua bin

Tíi lß h¬i sè 2

Hình 2.1: Sơ đồ lò hơi

Trong đó :

1- khối đo lưu lượng hơi sau lò 2- khối đo áp suất trong bao hơi

3- khối vi phân 4- khối tổng hợp tín hiệu

5- khối điều chỉnh 6- phạm vi cấp bột than

7- khối đo áp suất trong ống góp sinh hơi

8- khối điều chỉnh hiệu chỉnh( bộ điều chỉnh chính)

Khi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa tăng lên làm quá trình tạo hơi tănglên trong các ống sinh hơi đặt trong buồng lửa, dẫn đến lượng hơi đi vào bao hơităng làm tăng áp suất hơi trong bao hơi khi đó khối 2 sẽ đo được độ chênh áp này

và đưa tới khối 3, khối 4 Khối 4 đưa ra tín hiệu điều chỉnh sang khối 5, khối này sẽđưa ra tín hiệu tác động tới khối 6 Tiếp đó khi khối 1 nhận được tín hiệu tăng ápsuất thi lại gửi tín hiệu tới các khối 4,5 thông qua bộ biến đổi 1 và khối 4,5 sẽ đưa ratín hiệu tác động tới khối 6 đóng tiếp cửa cấp nhiên liệu vào lò hơi Nếu có tín hiệuqua áp hay giảm áp so với áp suất làm việc của Tua bin thì tín hiệu này được khốicảm biến 7 đưa đến khối 8 để chia tín hiệu này đến các lò khác để tác động tới khốiđiều khiển 4,5 để đưa ra tín hiệu tác động đóng van cấp nhiên liệu vào lò Nó có thểcoi như là nhiễu do tổn thất áp suất do đường ống góp chỉnh gây ra và được khửbăng bộ khử nhiễu

Từ sơ đồ công nghệ ta có thể suy ra sơ đồ cấu trúc tương đương của hệ thốngđiều chỉnh phụ tải nhiệt

§C2 §T1 §T2

§C1Y1-

-+

Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển phụ tải nhiệt

Hệ thống điều chỉnh phụ tải lò là hệ thống điều khiển hai vòng điều khiển,vòng thứ nhất là điều khiển theo tín hiệu đo áp suất trong bao hơi, vòng tác độngchính là vong tín hiệu áp suất đường hơi sau bộ quá nhiệt Còn tín hiệu trên ống hơichính đưa về là tín hiệu nhiễu

2.1.2 Điều khiển hệ số không khí thừa

Hình 2.3: Sơ đồ điều khiển không khí thừa

Khi có sự thay đổi về lượng không khí cấp vào lò thì tín hiệu được đo thôngqua tín hiệu đo lượng nhiên liệu cấp vào lò và lương gió nóng cấp vào lò đưa tới bộđiều chỉnh, bộ điều chỉnh đưa ra tín hiệu tác động tơi van cấp gió, sau qua van cấpgió trên đường vào lò có lấy tín hiệu về lượng Ôxy trên đường cấp gió vào lò đưa về

bộ điều chỉnh đưa ra tín hiệu điều điều chỉnh lượng gió cấp vào lò thông qua vancấp gió

Từ sơ đồ công nghệ của quá trình ta có sơ đồ cấu trúc của bộ điều chỉnh hệ

Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc điều chỉnh không khí thừa

- Đối tượng 1: điều chỉnh không khí

- Đối tượng 2: điều chỉnh O2

Hệ thống điều chỉnh hệ số không khí thừa là hệ thống điều chỉnh mạch 2vòng bao gồm bộ điều chỉnh chính là vòng K và bộ điều chỉnh lượng không khí là

Bộ ĐC

Hiệu chỉnh ôxy chủ yếu tác động do chất lượng của nhiên liệu, hệ thống điềuchỉnh hệ số không khí thừa là hệ thống điều chỉnh chế độ cháy kinh tế của lò hơi(chế độ cháy của buồng lửa)

2.1.3 Điều khiển mức nước bao hơi

Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện Phả Lại I đượcgiới thiệu chi tiết trong chương III

2.1.4 Điều khiển nhiệt độ bộ quá nhiệt

Vai trò của nhiệt độ hơi quá nhiệt giữ một vai trò cực kỳ quan trọng, nó đảmbảo cho đặc tính và hiệu suất của chu trình nhiệt Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt thấp sẽgây làm cho các tầng cánh phía sau của tua bin làm việc với hiệu suất thấp Nếuthấp quá so với mức quy định thì các tầng cánh cuối cùng của tua bin sẽ bị làm việc

có ẩm (gây hỏng các tầng cánh của tua bin) Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng cao thìhiệu suất của chu trình sẽ được tăng cao Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng cao quá

so với quy định sẽ gây lên các dàn ống sẽ bị suy giảm về độ bền Do vậy phải có hệ

Bé hiÖu chØnh chuÈn

Nước làm mát

qn=5355 oC

qnv

ao

D

Bô ĐC

n ĐT2

Hình 2.5: Sơ đồ bộ quá nhiệt

Vì một lý do nào đó nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng nên quá mức cho phép535÷5 oC thì bộ cảm biến nhiệt độ này và đưa tới bộ điều chỉnh và so sánh với giátrị đặt là 535÷5 oC thì bộ điều chỉnh đưa ra tín hiệu tác động tới cơ quan điều chỉnh

là van cấp nước giảm ôn, để mở van cấp nước phun vào hơi làm cho nhiệt độ hơigiảm đi, nếu nhiệt độ hơi sau khi phun nước giảm ôn ở đầu ra đưa tới tua bin vẫnchưa về giá trị quy định thì thiết bị đo cảm nhận được và chuyển đổi thành tín hiệuđiện chuẩn đưa tới bộ điều khiển để bộ điều khiển so sánh với giá trị đặt và bộ điềuchỉnh tiếp tục tác động vào cơ cấu chấp hành , tới cơ quan điều chỉnh là van để mởtiếp tục cho nước giảm ôn vào phun hoà trộn với hơi quá nhiệt Quá trình cứ nhưvậy đến khi nào tín hiệu so sánh giữa giá trị đặt và giá trị nhiệt độ của bộ cảm biếnđưa về khi chuyển đổi thành tín hiệu điện quy chuẩn là bằng không thi quá trìnhđiều khiển kết thúc

Từ sơ đồ khối của hệ thống ta có sơ đồ cấu trúc tương ứng với sơ đồ khối của

hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt

Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển hơi quá nhiệt

Hệ thống điều khiển nhiệt độ hơi quá nhiệt gồm hai vòng điều chỉnh Vòngthư nhất là điều chỉnh độ mở van nước giảm ôn, vòng này là vòng điều chỉnh phụcủa hệ thống Vòng thứ hai là vòng điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt, đây là vòngđiều chỉnh chính Trong vòng điều chỉnh van có bộ vi phân để dự báo trước sự thayđổi độ mở của van

2.1.5 Điều khiển mức nước bình ngưng

Trong bình ngưng gồm có 2 thông số chính cần điều chỉnh:

- Mức nước bình ngưng

- Chân không bình ngưng

Mức nước bình ngưng và chân không bình ngưng ảnh hưởng đến chỉ tiêukinh tế của Tua bin, nó còn ảnh hưởng đến chế độ làm việc bình thường của thiết bị

Nếu chân không bình ngưng tăng sẽ làm tăng áp suất bình ngưng và làmgiảm quá trình giãn nở trong tua bin lại đồng thời tăng nhiệt độ ở phần đuôi của Tuabin sẽ gây nóng gối đỡ và làm thay đổi quá trình giãn nở do nhiệt của Tua bin Nếumức nước trong bình ngưng giảm sẽ làm nóng nước tuần hoàn sẽ làm biến dạng cácdàn ống đồng làm ảnh hưởng đến quá trình trao đổi nhiệt

Sơ đồ công nghệ

1 H b Hơi

18

Van 3 më q1 Q = Hb

3- Van đồng trục 4- Cơ cấu chấp hành

Hình 2.7: Sơ đồ mức nước bình ngưng

Đối tượng nhiệt chính là mức nước bình ngưng chế độ dòng chảy không cótính tự cân bằng mang tính tích phân có trễ

Hb thường giữ mức nước trung bình trong không gian bình ngưng Trongthực tế không gian bình ngưng thay đổi

Bộ định trị 2 nhận 2 giá trị cho trước sẽ

làm đóng hoặc mở van đồng trục 3 và 4 đồng

thời lưu lượng nước đi ra bình ngưng tăng

hoặc giảm tương ứng sự tăng hay giảm của

mức nước trong bình ngưng

Bộ điều chỉnh thường dùng là theo

quy luật tích phân tỷ lệ và đảm bảo mức

nước bình ngưng không có sự sai lệch dư

hoặc bên liên hệ nghịch cứng sẽ chuyển

sang quy luật điều chỉnh P

Ở chế độ làm việc bình thường van

3, 4 có độ mở khác nhau do đó tạo ta 2 chế độ Đồ thị lưu lượng khi van mở trongchế độ làm việc bình thường van 4 mở van 3 đóng kín Trường hợp mức nước bình

Giá trị đặt

Hơi trích từ tua bin

ngưng giảm thì van 4 từ từ đóng van 3 bắt đầu mở để đưa nước tái tuần hoàn vềbình ngưng để đảm bảo mức nước trung bình ngưng ở ngưỡng ổn định Khi mứcnước bình ngưng vẫn còn thấp thì phải bổ sung thêm nước bổ sung

Hình 2.9: Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều chỉnh mức nước bình ngưng 2.1.6 Điều khiển mức nước bình gia nhiệt

Hình 2.10: Sơ đồ điều khiển mức nước bình gia nhiệt

Mức nước trong bình gia nhiệt có ý nghĩa đảm bảo kinh tế và hiệu suất củachu trình nhiệt và đảm bảo an toàn cho thiết bị

Bộ điều chỉnh mức nước bình gia nhiệt giữ mức nước trong bình ở trạng tháibình thường Để đảm bảo cho nước ra khỏi bình gia nhiệt về lò không thay đổi quánhiều thì khoảng hơi chiếm từ 30%-70% không gian bình gia nhiệt còn lại khoảngnước chiếm từ 50%-70%

Độ cao của mức nước trong bình gia nhiệt được xác định theo mỗi chu trìnhnhiệt khoác nhau Nó biến động phụ thuộc vào phụ tải của cả tổ máy Để đảm bảo

Gi¸ trÞ

®¨t

cho bình gia nhiệt làm việc bình thường ta đặt bộ điều chỉnh để điều chỉnh mứcnước và hơi trong bình gia nhiệt Thường được đặt bộ điều chỉnh thực hiện quy luật

tỷ lệ Mỗi bình gia nhiệt đặt 2 mức:

- Trường hợp cao quá sẽ làm giảm hiệu suất lò vì nước cấp cho lò khôngđược nhận nhiệt

- Trường hợp mức nước thấp quá khi đó nước cấp cho lò có nhiệt độ caoquá sẽ gây sôi bồng sẽ làm biến dạng các dàn ống sinh hơi do nhiệt độquá cao Nếu trường hợp sấu có thể dẫn đến ngừng lò

Cách xử lý sự cố phải tách bình sự cố để sửa chữa

Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển mức nước bình gia nhiệt

2.1.7 Điều khiển mức nước bình khử khí

Thống số mức nước bình khử khí phản ánh hiệu suất khử khí Trong đó cóôxy, nó là một loại chất ăn mòn kim loại Bình khử khí làm việc thường ở chế độsôi Nếu mức nước bình khử khí quá cao thì thì bề mặt sôi giảm làm cho sự thoátkhí ôxy trong nước thoát ra giảm Mức nước thấp quá dẫn đến làm nóng thiết bị do

đó phải có hệ thống điều chỉnh mức nước bình khử khí

Gi¸ trÞ

®¨t

Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống điều chỉnh mức nước bình khử khí

Nguyên tắc điều chỉnh bình khử khí

Khi nước ngưng của bình khử khí tăng hoặc giảm khí đó đát trích 2 tác độngđến phần tử 4 Khi đó van 3 đóng hoặc mở để nước bổ sung vào bình khử khí đểđảm bảo mức nước bình khử khí trong phạm vi cho phép

Hình 2.13: Sơ đồ cấu trúc điều chỉnh mức nước bình khử khí

Nước bổ xung

43

2

O2

Nước vào lò

Chương 3

HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI

NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI I

3.1 Chức năng và nhiệm vụ bộ điều khiển mức nước bao hơi

Bao hơi là một thiết bị giữ một vai trò quan trọng nhất của thiết bị lò hơi, quátrình làm việc của bao hơi rất phức tạp do ảnh hưởng của sự thay đổi của phụ tải lò

Do đó chế độ làm việc của bao hơi phải luôn luôn giữ ở chế độ làm việc ổn định vớitrị số cho phép Trong bao hơi thì thông số về mức nước bao hơi gắn chặt với quátrình thuỷ động trong lò hơi Nếu mức nước tăng quá giới hạn cho phép sẽ làm têliệt hệ thống xả liên tục( không xả được váng nước), hơi bão hoà sẽ đi vào bộ quánhiệt và mang theo lượng nước đáng kể vào Tua bin, sẽ gây ăn mòn cánh tua bin,làm giảm độ bền của tua bin Mức nước bao hơi cao quá sẽ phá vỡ sự cân bằng vàcác thiết bị phân ly hơi trong bao hơi mất tác dụng Nếu mức nước trong bao hơigiảm xuống quá thấp sẽ phá vỡ sự cân bằng trong bao hơi, phá vỡ vòng tuần hoàn

tự nhiên Quá trình thuỷ động học trong bao hơi sẽ thay đổi Khi đó nhiệt độ trongbao hơi sẽ tăng và kéo theo các dàn ống sinh hơi của vòng tuần hoàn cũng tăngtheo Khi đó tuổi thọ của các thiết bị trao đổi nhiệt sẽ bị giảm tuổi thọ do sự tăng lêncủa nhiệt độ

Mức nước bao hơi thay đổi do tăng hoặc giảm lưu lượng nước cấp hay lưulượng hơi, sự thay đổi phụ tải nhiệt của buồng lửa và áp suất trong bao hơi sẽ dẫnđến sẽ làm thay đổi mức nước trong giới hạn cho phép là thấp hơn tâm hình học củabao hơi 200 mm Trong quá trình vận hành cho phép dao động trong khoảng ± 50

mm Vì vậy nhiệm vụ đặt ra là hệ thống điều khiển mức nước bao hơi phải điềuchỉnh lượng nước cấp và lượng hơi sao cho mức nước trong bao hơi giữ ở trị số chophép Do đó hệ thống điều khiển mức nước trong bao hơi được đặt ra với yêu cầurất cao và nghiêm ngặt Nó đảm bảo sự làm việc ổn định của lò hơi giữ được quátrình thuỷ động học trong lò hơi và làm tăng tuổi thọ của các thiết bị trao đổi nhiệttrong lò hơi

3.2 Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

Nhiệm vụ của hệ thống điều khiển mức nước bao hơi là giữ và duy trì mứcnước thay đổi trong khoảng giới hạn là ± 50 mm so với tâm hình học của bao hơitrong suốt quá trình làm việc của nhà máy

Bao hơi là đối tượng điều chỉnh không có sự cân bằng, mức nước trong baohơi luôn thay đổi do phụ tải nhiệt của lò hơi luôn thay đổi

Phương trình cân bằng vật chất bao hơi tuân theo phương trình:

F.(’ + ’’)

dH

dt = W – D.

Trong đó : H - là mức nước bao hơi

D - là lưu lượng hơi

W - lưu lượng nước cấp

F - điện tích bề mặt bốc hơi trong bao hơi

’ - mật độ nước

’’- mật độ hơi

Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi là một hệ thống điều khiển phức tạpgồm có 3 xung(3 tín hiệu)

- Xung mức nước là xung chính(tín hiệu điều chỉnh vòng chính)

- Xung lưu lượng hơi là xung thông số đặt

- Xung lưu lượng nước cấp là xung phản hồi

Nguyên lý làm việc của hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

Bộ điều chỉnh mức nước bao hơi được sử dụng là bộ điều chỉnh tỉ lệ tích phân

có trễ Do tính phức tạp của các thông số trong bao hơi cũng như sự đòi hỏi thông

số mức nước bao hơi rất cao

B×nh ng- ng

Tua bin cao ¸p

BÒ mÆt hÊp thô nhiÖt

Van ®iÒu chØnh

Bao H¬i

B¬m ng- ng

GW

Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi.

Quá trình làm việc của chu trình sản xuất điện của nhà máy: Nhiên liệu đượcđốt trong buồng đốt sinh ra nhiệt truyền cho các bề mặt đốt(gồm các ống nước đặtsát nhau tạo thành bề mặt kín) được bao xung quanh buồng đốt Nước nhận nhiệtsôi và đi vào bao hơi bao hơi có nhiệm vụ phân tách hơi và nước Sau đó hơi đượcđưa tới bộ quá nhiệt để gia nhiệt cho hơi ở áp suất không đổi tới nhiệt độ yêu cầu.Sau đó hơi được đưa tới tua bin cao áp, ở đây hơi được giãn nở sinh công làm quaytrục tua bin kéo máy phát điện , sau đó hơi giảm bị giảm áp suất khi đi qua tầng tuabin cao áp và được đưa tới tua bin hạ áp để tiếp tục giãn nở sinh công tơi áp suất

Bình ngưng Bơm ngưng

bình ngưng thi hơi được thoát ra binh ngưng Ở đây hơi chuyển thành nước nhờnước làm mát bình ngưng Hơi sau khi ngưng tụ thành nước được bơm ngưng cấpqua các bình gia nhiệt hạ áp , sau khi qua các binh gia nhiệt hạ áp nước ngưng nhậnnhiệt tới nhiệt độ đã tính toán và được đưa vào bình khử khí để khử các khí nhưOxy và CO2( các khí này làm giảm quá trình trao đổi nhiệt và làm ăn mòn bề mặtkim loại) sau khi ra khỏi bình khử khí nước được bơm cấp bơm qua các bình gianhiệt cao áp Nước được nhận nhiệt tới gần nhiệt độ sôi ở các bình gia nhiệt cao ápthì được bơm quay trở lại bao hơi Nước cấp vào bao hơi được điều khiển bởi hệthống điều chỉnh mức nước bao hơi Khi mức nước trong bao hơi dao động trongkhoảng ± 50 mm thì bộ điều chỉnh mức nước bao hơi tác động.

Nếu lưu lượng nước trên đường cấp vào lò hơi thay đổi, bộ cảm biển sẽ gửitín hiệu tới bộ điều chỉnh, bộ điều chỉnh sẽ đưa ra tín hiệu điều chỉnh tác động đến

cơ quan điều chỉnh là van, để van đóng mở sao cho đảm bảo lưu lượng nước vào lò

ổn định Đây là vòng điều chỉnh trong và là vòng điều chỉnh phụ để tăng chất lượngđiều chỉnh

Nếu mức nước trong bao hơi có sự dao động trong phạm vi ± 50 mm so vớitâm hình học của bao hơi thì thiết bị đo mức nước sẽ nhận biết được và đưa tới bộđiều khiển, ở đây bộ điều khiển so sánh và đưa ra tín hiệu điều chỉnh tới cơ quanđiều chỉnh là van để đóng mở phù hợp với mức tăng hoặc giảm của mức nước Bộđiều chỉnh làm việc cứ như vậy đến khi không còn sự sai lệch giữa tín hiệu định trịmức nước và tín hiệu mức nước mà thiết bị đo mức gửi về Đây là vòng điều khiểnchính trong sơ đồ điều chỉnh mức nước bao hơi

Tín hiệu lưu lượng hơi được đo đưa về được coi như một tín hiệu nhiễu tácđộng ở đầu ra và được đưa vào bộ điều chỉnh để tăng chất lượng điều chỉnh bằngcách tạo thêm một bộ khử nhiễu đưa về đầu vào cùng với vòng điều chỉnh chính

D

1117

6

54

32

1

ИME-211ME-211

W D H

Hình 3.2: Sơ đồ khối điều khiển mức nước bao hơi.

1- Xung lưu lượng hơi D

2- Xung lưu lượng nước cấp W

9- Khối khởi động từ ИME-211ME-211

10-Cơ cấu chấp hành MЭOO

11-Van điều chỉnh lưu lượng nước cấp

12-Bộ biến đổi chuyển dịch của van ra tín hiệu từ 0-5mA

13-Đồng hồ chị thị độ mở của van B12

14-Bao hơi

15-Bộ quá nhiệt

16-Đo lưu lượng hơi.

17-Đo lưu lượng nước cấp

18-Đo mức nước

Nguyên lý làm việc của sơ đồ khối hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

Trên sơ độ khối của bộ điều khiển gồm có 3 đát trích nhận tín hiệu

- Đát trích lưu lượng nước có độ chênh áp p =0,63 kg/cm2.p =0,63 kg/cm2

- Đát trích lưu lượng hơi có độ chênh áp p =1,6 kg/cm2.p =0,63 kg/cm2

- Đát trích mức nước có độ chênh áp p =630 kg/cm2.p =0,63 kg/cm2

Các tín hiệu từ các bộ chuyển đổi cảm nhận sẽ thay đổi các thông số lưulượng hơi, lưu lượng nước cấp và mức nước bao hơi về khối đo lường dưới dạngdòng quy chuẩn từ 0-5mA Việc định pha của các tín hiệu này phụ thuộc vào ýnghĩa của công nghệ

Khi lò hơi làm việc với các thông số định mức thì lưu lượng hơi, mức nướctrong bao hơi được khối đo lường ИME-21104 tiếp nhận cùng với bộ định trị ЗУ11 tổng đại

số các tín hiệu bằng không Khi đó khối đo ИME-21104 ở trạng thái cân bằng tín hiệu rabằng không (Ura =0) Khi có sự sai lệch về mức nước ra khỏi vị trí cân bằng hoặc

có sự phá vỡ cân bằng giữa lưu lượng nước cấp và lưu lượng hơi Khi đó khối đolường ИME-21104 sẽ đưa ra tín hiệu điện áp Ur =0-2,5V Cực tính của tín hiệu ra phụ thuộcvào dấu của tổng đại số của tín hiệu đầu vào Tín hiệu này sẽ được đưa sang khốiRơle P21 Tại đây khối Rơle P21 có nhiệm vụ xác lập quy luật điều chỉnh dưới dạng

tỷ lệ tích phân sau đó sẽ đưa ra tín hiệu điều chỉnh dưới dạng điện áp Ur =±2,5Vqua khoá điều khiển và khối hợp tải B21 thông qua khởi động từ để đi điều khiển cơquan chấp hành (10) để mở hay đóng van điều chỉnh để làm tăng hay giảm lượngnước vào bao hơi đảm bảo thông số quy định

Tín hiệu điều khiển có quan chấp hành kết thúc khi sử cân bằng vật chất giữalưu lượng nước và lưu lượng hơi sẽ ổn định ở giá trị định mức củ mức nước baohơi

Như vậy bộ điều khiển mức nước bao hơi chia làm hai vòng:

Vòng tác động nhanh đó là lưu lượng nước, bộ điều khiển cơ quan chấp hành( cơ quan điều khiển)

- Vòng tác động có quán tính là mức nước, bộ điều khiển và cơ quan điềukhiển.

Với bộ điều khiển ba tín hiệu đảm bảo chất lượng điều chỉnh cao, chính xác,tăng cường độ tin cậy, duy trì làm việc lâu dài của thiết bị, kéo dài tuổi thọ củ thiết

bị và đảm bảo được quá trình thuỷ động học trong lò hơi

Hình 3.3.Sơ đồ cấu trúc của hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

Trong đó :

ĐC : là bộ điều chỉnh mức nước

ĐT2 : là đối tượng van điều chỉnh

ĐT1 : là đối tượng mức nước bao hơi

Ho : giá trị đặt

y1 y2

Y Ho

8 B21 7

6

5 4

3 2 1

W D H

3.3.1 Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển

Hình 3.4: Sơ đồ khối của hệ thống điều khiển

9- Khối khởi động từΠME-211.ME-211

10- Cơ cấu chấp hành MЭOO

11-Van điều chỉnh lưu lượng nước cấp

12- Bộ biến đổi chuyển dịch của van ra tín hiệu từ 0-5mA

13- Đồng hồ chị thị độ mở của van B12

3.3.1.1 Khối đo lường ИO4O4

R 4

R5 R9MPO4

R 18 R 19

R 17

R 16 0-100%

0-40%

3

4 5

Hình 3.5: Sơ đồ khối đo lường

Nhiệm vụ

Là một trong những phần tử quan trọng không thể thiếu được trong các bộ tựđộng điều chỉnh các quá trình công nghệ với chức năng là thiết bị cộng đại số cáctín hiệu đầu vào không phụ thuộc vào hệ số tỷ lệ các tín hiệu Khối ИME-211O4 nhận cáctín hiệu đầu vào là (H), (D), (W) Các tín hiệu này là tín hiệu dòng một chiều quychuẩn 0ữ5 mA Tổng đại số tín hiệu đầu vào và các tín hiệu định trị trong và định trịngoài tạo tín hiệu mất cân bằng ở đầu ra

Khối ИME-211O4 có 4 kênh vào, có thể có đồng thời đưa 4 tín hiệu vào khối dướidạng dòng quy chuẩn 0 ÷ 5mA Hoặc sử dụng 1 trong 4 kênh đầu vào các đầu vàokhông sử dụng bỏ không

Định trị đặt ngoài là định trị dòng 305 hoặc định trị điện áp 3У11 Khi sửdụng định trị dòng 3У05 thì có thể đấu trực tiếp vào 1 kênh của ИME-211O4 Nếu sử dụngđịnh trị điện áp 3У11 thì được đấu vào đầu 8-9-10 nếu sử dụng 3У05 thì các đầunày phải đấu tắt

Các định trị của khối có thể thay đổi được -100% ÷ 0 ÷ 100% nhờ núm chỉnhthô “ ГPУБ0” Thay đổi từ -8% ÷ 0 ÷ 5% nhờ núm chỉnh tinh “ TOЧHO ”.PУБKZ-220-100-10C0” Thay đổi từ -8% ÷ 0 ÷ 5% nhờ núm chỉnh tinh “ TOЧHO ”.HO ”

Tín hiệu ra của ИME-211O4 là tín hiệu điện áp một chiều có cực tính thay đổi (-2,5 ÷

0 ÷+ 2,5)V Được lấy ra trên đầu 4-5 của khối

Các thông số kỹ thuật của khối ИME-211O4

- Các tín hiệu đầu vào là dòng quy chuẩn 0 ÷ 5mA Khi điện trở đầu vào RBX

Các giá trị của cơ quan điều chỉnh ИME-211O4 được thực hoá trên các núm sau:

- Hệ số tỷ lệ Kn1 - Kn4 có thể thay đổi giá trị đưa từ 0 ÷ 1

- Định trị ngoài thay đổi nhẩy bậc 0 ÷ 40% và 0 ÷ 100%

Định trị trong của khối được thực hoá trên các núm” (P ” núm chỉnh tinh

-100 ÷ 0 ÷ +-100%

- TOЧHO ”.HO núm chỉnh tinh -5 ÷ 0 ÷ +5%

Mn1-Mn4 khối chức năng tín hiệu vào ИME-211ПME 21115 khối cấp nguồn MГPУБ0” Thay đổi từ -8% ÷ 0 ÷ 5% nhờ núm chỉnh tinh “ TOЧHO ”.-2 khối phát tần

số 10 kHz

Nguyên lý làm việc của khối đo lường ИME-21104

Khối đo lường bao gồm các phần sau:

Mạch đo lường, mạch phân cách, máy phát xung, ổn áp, nguồn cấp

Khối đo lường ИME-21104 để cộng 4 tín hiệu vào độc lập và tín hiệu đặt trước.Không phụ thuộc vào tỷ lệ các tín hiệu Tạo ra tín hiệu mất cân bằng theo phươngtrình tín hiệu vào và ra như sau:

XBNX = Kn1.XBX1 + Kn2.XBX2 + Kn3.XBX3 + Kn4.XBX4 + .X3д + Xkp

ở đây: XBNX là tín hiệu ra

- XBNi là các tín hiệu vào

- Kni là các hệ số tỷ lệ

- ( là hệ số xác định dải tác động của định trị

- X3д,Xkp là giá trị tương ứng của định trị ngoài và trong

Trong mạch đo lường các tín hiệu được biến đổi thành tín hiệu điện áp nhờcác điện trở từ R1 ÷ Ry.

Sau đó các điện áp này được đưa đến các bộ phân cách tương ứng Bộ phâncách cấu tạo trên nguyên lý: Biến đổi – biến áp – tái biến đổi

Các bộ phận biến đổi và tái biến đổi được cung cấp bởi các xung tam giác có tần số

10 kHz từ máy phất xung MГPУБ0” Thay đổi từ -8% ÷ 0 ÷ 5% nhờ núm chỉnh tinh “ TOЧHO ”.- 2 Tín hiệu ra sau bộ phận phân chia được định tỷ lệnhờ biến trở Kп2 và được cộng với nhau Tín hiệu tổng nhận được là điện áp của sơ

đồ cầu 1 vai đấu với tín hiệu định trị 1 vai đấu với tín hiệu định trị ngoài

Cầu được cung cấp bởi nguồn ổn áp 4, trong sơ đồ có lắp đặt cơ cấu thay đổinhẩy bậc và liên tục miền định trị ngoài

Trên đầu vào của ИME-211O4 có thể đưa tín hiệu vào có cực tính bất kỳ Tín hiệu ra củaИME-211O4 có 2 cực tính và có trị số từ -2,5 ÷ 0 ÷ + 2,5 V được gửi tới khối P21 trong sơ

Muốn tạo ra quy luật tỷ lệ phải đưa vào khối P21 tín hiệu phản hồi từ cơ cấuthừa hành hoặc đưa tín hiệu điều chỉnh vào khối đo lường ИME-211O4

Nguyên lý làm việc

Các tín hiệu lối vào là dòng 1 chiều 0 ÷ 5 mA hoặc 0 ÷ 20 mA đi vào cácđiện trở R1 ÷ R3 ở đây các tín hiệu được chuyển thành tín hiệu điện áp kết hợp vớinhau và kết hợp với tín hiệu 0 ÷ ± 2,5 V tổng các tín hiệu đi vào bộ hoãn xungR4,C1 tín hiệu lối ra của bộ R4,C1 được đưa vào bộ khuyếch đại một chiều YB-41cùng với tín hiệu 0 ÷ 5mA được khuyếch đại và gửi tới khuyếch đại Rơle YP-2 các

lối vào của khối không sử dụng phải đấu tắt Trong thực tế ở nhà máy chỉ sử dụngđầu vào có điện áp 0 ÷ ± 2,5 V từ khối đo lường ИME-211O4 ở đầu 4-14.

Bộ khuyếch đại YB-41 có cấu tạo như sau: Bộ biến dung tầng khuyếch đạibán dẫn cao tần mạch liên hệ ngược chính De-tec-tơ, bộ tái biến điện tần số thấp vàphin lọc

Tín hiệu lối ra YB-41 đi qua phin lọc vào bộ khuyếch đại YP-2 chịu sự chiphối của phản hồi âm cứng

Sự chi phối này phụ thuộc vào vị trí biến trở R5 và R16a Biến trở R5 có tácdụng điều chỉnh độ nhậy tối thiểu của khối còn R16a hiệu chỉnh thông số tĩnh củakhối

Khuyếch đại YP-2 có nhiệm vụ biến đổi tín hiệu sau YB-41 thành điện ápxung 1 chiều để đi điều khiển khởi động từ Y22-M của cơ cấu thừa hành YP-2 cócấu tạo chủ yếu từ Tiristor và bộ biến điện từ Điện trở thuần của 1 nửa phụ tải raYP-2 là phụ tải toàn phần của khối P21 và không nhỏ hơn 72  Nếu trong điện trởcủa phụ tải có thành phần điện cảm thì phụ tải đấu qua khối hợp tải B21 Khối B21

có tác dụng làm gián đoạn dòng phụ tải ở tầng cuối

Các đèn 1, 2 xác định hướng tác động của khối.1, 2 xác định hướng tác động của khối 1, 2 xác định hướng tác động của khối

Nguồn cung cấp cho cả hai bộ khuyếch đại YB-41 và YB-2 đều được lấy từИME-211ПME 211-15

Khi khối tác động ở lối ra của YB-2 xuất hiện một điện áp liên hệ ngược ởdòng dạng xung Điện áp này qua đầu 15A-16A của YP-2 để vào mạch liên hệngược chính và đi qua các đầu 15A, 1A để vào mạch liên hệ ngược phụ Dạng củađiện áp này có thể nhìn thấy được trên máy hiện sóng ở các đầu 6-19 của khối Điện

áp ngược được tái biến điện do tác dụng của đèn nê-ông 1( trong mạch phản hồi1, 2 xác định hướng tác động của khối.chính) và cầu D2 – D5 (trong mạch phản hồi phụ) Khi điện áp phản hồi vượt quáđiện áp mở của đèn 1 và ổn áp ДA -30-2-17-44-8T11 các tụ C1, 2 xác định hướng tác động của khối 2,C3 sẽ nạp điện, điện áp này sẽ phóngvào các đầu 1-9 và 4-9 của YB-41khi khối đổi chiều tác động thì biên độ của điện

áp phản hồi cũng như dòng điện nạp của tụ cũng đổi dấu Tốc độ nạp của các tụ(C2) trong mạch phản hồi chính Voc phụ thuộc điện dung của tụ điện và tổng cácđiện trở R8 và B2 Khi thay đổi vị trí của B2 thì hệ số tỷ lệ của bộ điều chỉnh cũng

thay đổi Thời gian phóng của tụ C2 bằng thời gian tích phân (Tu) của bộ điềuchỉnh Thời gian Tu được xác định bằng giá trị của tụ C2 và điện trở ở khoá B1.

Độ dài của xung tác động được điều chỉnh bằng điện trở R15b Biến trở này

có tác dụng thay đổi thời gian phóng điện của tụ Trong mạch phản hồi phụ của khốiđiện áp nạp của tụ C3 phụ thuộc vào điện trở phân thế R11và R16b, R4, R10

Khi tăng vùng không nhậy cũng tăng vùng hồi tuyến tính của khối trongtrường hợp này để độ dài của xung không đổi ta điều chỉnh biến trở R16a, R16b đểtăng điện áp cho tụ C3 Đồng thời đưa vào mạch phản hồi phụ còn có điện áp tỷ lệvới dòng điện nạp của tụ C2 trong mạch phản hồi chính tách từ trở R15a và R16bđiện áp này có tác dụng như phản hồi đồng chiều dương làm dung hoà độ dài xungtác động Khi tốc độ phản hồi của khối thay đổi

Khi tăng độ dài tác động phải tăng độ phản hồi dương bởi vậy người ta ghépR15a và R16b với nhau

Ta có thể loại trừ phản hồi chính và phản hồi phụ bằng cách đấu tắt các điểmГPУБ0” Thay đổi từ -8% ÷ 0 ÷ 5% nhờ núm chỉnh tinh “ TOЧHO ”.-БKZ-220-100-10C và ДA -30-2-17-44-8T1-БKZ-220-100-10C của khối

Các cơ quan điều chỉnh:

- R4 để thay đổi thời gian của bộ ổn định

- Biến trở R16a để thay đổi vùng không nhậy ЗONa

- Biến trở R15a để thay đổi độ dài xung ИME-211MПME 211УЛБKZ-220-100-10C

1 2 3

18A

21A

11A 5A

5 16A 15A 1A 1

3

YP-2C6

R16a R5

R7

10

12YP-41

3 4 1 2 5

C3

B2

B1

20 5 3 21

Chương 4: Các bộ tự động điều chỉnh hiện có để điều chỉnh mức nước bao hơi

3.3.1.3 Khoá điều khiển БY-21Y-21

Khoá điều khiển БKZ-220-100-10CY-21 sử dụng để chuyển mạch hệ thống tự động điềuchỉnh liên tục từ trạng thái tự động này sang điều khiển bằng tay, khối БKZ-220-100-10CY-21 gồmcác bộ phận sau:

- Nguồn cấp cho 2 transtor lấy từ bộ nguồn MПME 211-31

- Tín hiệu lối vào R4b các biến trở R2,R6 tạo dải hoạt động cần thiết chobiến trở kép R4a và R4b

Lúc này trên khoá БKZ-220-100-10CY-21 xuất hiện tín hiệu đèn (БKZ-220-100-10C) sáng tức là đèn 2 mở.1, 2 xác định hướng tác động của khối.Khi không có tín hiệu xung điện áp mở đưa tới cuộn KCC1 Rơle mất điệnnhả các tiếp điểm 13,15 ra dẫn đến động cơ mất điện dừng lại

Ở vị trí đóng van khi cơ tín hiệu đóng từ khối điều chỉnh Rơle P21 tín hiệuxung điện áp ± 24 V đưa tới cuộn dây KCC1 tiếp điện 13,15 đóng lại, tiếp điểm 6, 8của khoá БKZ-220-100-10CY-21tiểu mạch, điện áp qua tiếp điểm 7, 8 chờ sẵn của SQ2 qua tiếpđiểm thường đóng của KMC cấp điện cho cuộn dây KMT của khởi động từ (ME-

Chương 4: Các bộ tự động điều chỉnh hiện có để điều chỉnh mức nước bao hơi

211 tác động đóng các tiếp điểm của nó lại và cấp điện cho động cơ quay theo chiềuđóng van xuống Lúc này biến trở R được quay về từ vị trí đóng đưa tín hiệu điệntrở về độ biến đổi H(P-1M Bộ biến đổi có nhiệm vụ có nhiệm vụ biến đổi tín hiệuđiện trở thành dòng 1 chiều 0ữ5 mA đưa tới đồng hộ B12 chỉ thị độ đóng mở củavan Lúc này mạch đèn (M) sáng tức là đèn 1 chỉ báo đóng van.1, 2 xác định hướng tác động của khối

Khi có xung điện áp đóng đưa tới Rơle KCT mất điện nhả tiếp điểm 13; 15của nó ra động cơ mất điện dừng lại

Ở vị trí đống van khi có tín hiệu đóng từ khối điều chỉnh Rơle P21 tín hiệuxung điện áp ± 24 V đưa tới cuộn dây KCC1 tiếp điểm 13; 14 đóng lại tiếp điểm 7;

8 chờ sẵn của SQ2 qua tiếp điểm thường đóng của KMC cấp điện cho cuộn dâyKMT của khởi động từ ΠME-211.ME-211 tác động đóng các tiếp điểm của nó lại và cấpđiện cho động cơ quay theo chiều đóng van xuống Lúc này biến trở R được quay từ

vị trí đóng đưa tín hiệu điện trở về bộ biến đổi HΠME-211.P-1M Bộ biến đổi có nhiệm vụbiến đổi tín hiệu điện trở thành dòng một chiều 0-5 mA đưa tới đồng hồ B12 chỉ thị

độ đóng mở của van Lúc này mạch đèn (M) sáng tức là đèn 1 chỉ đóng van.1, 2 xác định hướng tác động của khối

Khi không có xung điện áp đóng đưa tới Rơle KCT mất điện nhả tiếp điểm13; 15 của nó ra động cơ mất điện dừng lại

Khoá БKZ-220-100-10CY-21 ở vị trí trung gian “P” tức là điều khiển từ xa (bằng tay) Khi ta

ấn nút (M) tức là ấn nút mạch đóng lúc này chân số 1 và 31 tiếp điểm lại liền mạchthông qua tiếp điểm 7; 8 của công tắc SQ2 và tiếp điểm thường đóng của KMC cấpđiện cho cuộn dây KMT của nó lại quay theo chiều đóng van lại ” lúc này công tắc

an toàn được tiếp lại” làm cho biến trở R quay theo đưa tín hiệu điện trở tới bộ biếnđổi HΠME-211.P-1M biến đổi thành dòng đưa tới đồng hồ B12 chỉ thị độ đóng mở của van,điều chỉnh bao nhiêu % Khi ta bỏ tay không ấn nút (M) nữa thì tiếp điểm 1; 31 nhả

ra động cơ mất điện dừng lại

Khi ấn nút “БKZ-220-100-10C”, ấn nút mở van, thì chân số 1-32 tiếp lại thông qua tiếp điểm1-2 của công tắc hành trình van SQ1 và tiếp điểm thường đóng KMT, dẫn cuộn dâyKMC có điện tác động đóng các tiếp điểm đóng KMC của khởi động từ ΠME-211.ME-211lại cấp điện cho động cơ quay theo chiều mở van Lúc này biến trở R quay theo đưatín hiệu điện trở về bộ biến đổi HΠME-211.P-1M biến đổi thành dòng từ 0-5mA đưa ra đồng

hồ B12 chỉ thị độ mở của van Khi ta bỏ tay ra thì tiếp điểm 1-32 nhả ra làm mấtđiện, động cơ dừng lại