Nghiên cứu về nồi hơi trong nhà máy nhiệt điện,thiết lập mô hình mô phỏng thể hiện công nghệ điều khiển và giám sát thông qua các biến lệnh và các biến quá trình

Nghiên cứu về nồi hơi trong nhà máy nhiệt điện,thiết lập mô hình mô phỏng thể hiện công nghệ điều khiển và giám sát thông qua các biến lệnh và các biến quá trình

Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy cơng nghiệp dùng chung LỜI NĨI ĐẦU Sự phát triển kinh tế quốc gia phụ thuộc nhiều vào mức độ cơng nghiệp hóa, đại hóa tự động hố q trình sản xuất Với vai trò mũi nhọn kỹ thuật đại, lĩnh vực tự động hoá phát triển với tốc độ ngày cao Những thành tựu lý thuyết Điều khiển tự động, Tin học công nghiệp, Điện tử công suất, Kỹ thuật đo lường triển khai quy mô rộng lớn, tạo nên thiết bị dây chuyền công nghiệp sản xuất tự động với suất cao chất lượng tốt Trong q trình sản xuất, việc tự động hố dây chuyền sản xuất đóng vai trị quan trọng Nó cầu nối hạng mục sản xuất, phân xưởng nhà máy, máy công tác dây chuyền Việc điều khiển hoạt động dây chuyền đại, tiên tiến ngày đa dạng phức tạp Để làm quen với việc mơn học “Trang bị điện –điện tử máy gia công kim loại” em giao nhiệm vụ thực đồ án “Nghiên cứu nồi nhà máy nhiệt điện,thiết lập mơ hình mơ thể công nghệ điều khiển giám sát thông qua biến lệnh biến trình” Đây công nghệ ứng dụng rộng rãi nhà máy nhiệt điện mang lại hiệu cao Trong trình thiết kế, với giúp đỡ thầy giáo, cô giáo Bộ môn Điện tự động Công nghiệp đặc biệt thầy HỒNG XN BÌNH, với hỗ trợ bạn, em hoàn thành đồ án Tuy nhiên, thời gian tương đối ngắn trình độ chun mơn cịn hạn chế nên đồ án khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận góp ý thầy giáo để đồ án hoàn thiện Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung CHƯƠNG1 NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN VỀ NỒI HƠI 1.1 VỊ TRÍ NỒI HƠI TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN Nồi thiết bị giúp đưa nhiệt trình đốt cháy cho nước nước đun nóng thành hơi.Nhiên liệu dùng để đốt nồi công nghiệp thường than dầu.Nước nóng tác động áp suất truyền nhiệt sang quy trình Nước tác nhân trung gian rẻ tiền hữu dụng giúp truyền nhiệt sang quy trình Khi nước chuyển thành hơi, thể tích tăng lên khoảng 1.600 lần, tạo lực mạnh thuốc súng Vì nồi thiết bị phải vận hành với tinh thần cẩn trọng cao độ Hơi nước lấy từ nồi với áp suất cao sử dụng nhiều lĩnh vực khác cơng nghiệp: • Để sinh công quay tua bin phát điện nhà máy nhiệt điện • Giặt nhà máy may • Hấp sấy , trùng, tiệt trùng nhà máy thực phẩm,đồ uống,nhà máy bánh kẹo • Sấy gỗ ,sấy xốp,sấy bột cá thức ăn gia súc,hấp mây tre đan • Hệ thống nồi nấu rượu • Hệ thống nấu ăn.bếp ăn cơng nghiệp • Bể nước nóng bốn mùa,mạng lưới nước nóng cho khu vui chơi nhà hàng khách sạn,trường học,khu phục hồi chức • Hệ thống xông ,mátxa • Hệ thống làm bánh phở,bún,bánh ướt loại thực phẩm khác 1.2 CẤU TẠO CHUNG CỦA NỒI HƠI Hệ thống nồi bao gồm: Hệ thống nước cấp: cấp nước cho nồi tự động điều chỉnh nhằm đáp ứng nhu cầu Sử dụng nhiều van nên cần bảo trì sửa chữa Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung Hệ thống hơi: thu gom kiểm sốt lị sản xuất Một hệ thống đường ống dẫn tới vị trí cần sử dụng Qua hệ thống này, áp suất điều chỉnh van kiểm tra máy đo áp suất Hệ thống nhiên liệu: bao gồm tất thiết bị sử dụng để tạo nhiệt cần thiết Các thiết bị cần dùng hệ thống nhiên liệu phụ thuộc vào loại nhiên liệu sử dụng hệ thống nhiên liệu Nước đưa vào nồi chuyển thành gọi nước cấp Nước cấp có hai nguồn là: (1) Nước ngưng hay ngưng tuần hoàn từ quy trình (2) nước qua xử lý (nước thơ qua xử lý) từ bên phận nồi quy trình nhà máy Để nâng cao hiệu sử dụng nồi hơi, thiết bị trao đổi nhiệt đun nóng sơ nước cấp sử dụng nhiệt thải từ khí lị Hình 1.1 Sơ đồ cấu trúc nồi Ở đây:  Boiler : nồi Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung  Blow down separator: Hệ thống ống xả khí  Vent: lỗ thơng  Steam to process: khí đưa tới q trình  Economizer : Bộ phận tiết kiệm  Fuel : nạp nhiên liệu  Burner : buồng đốt  Chemical feed: nạp nước  Softeners: chất làm mềm nước  Brine : nước muối  Water source : nguồn nước  Pumps: bơm  Deaerator : bình khử khí  Stack: ống xả  Exhaust gas : khí xả • Cấu tạo thân vỏ : Thân nồi có dạng hình trụ thép ,có gắn lớp cách nhiệt bên ngồi có vỏ tơn bảo vệ ,trên thân có gắn thiết bị điều khiển kiểm tra • Bộ phận buồng đốt : Buồng đốt thiết bị quan trọng nồi hơi,có dạng hình trụ hay hình cầu,các vịi phun có nhiệm vụ phun dầu thành sương vào buồng đốt để tăng q trình cháy.Số lượng vịi phun từ tới vòi ,kiểu vòi phun phù hợp với kiểu buồng đốt để tạo tia lửa buồng đốt trang bị biến áp đánh lửa • Bộ phận trao đổi nhiệt : nơi trao đổi nhiệt để biến nước thành bão hồ.Do ống chế tạo cho khả hấp thụ nhiệt tốt Đối với nồi ống lửa : khí lị ống trao đổi nhiệt với nước ống Đối với nồi ống nước : khí lị qt ngồi ống cịn nước tuấn hồn ống để trao đổi nhiệt Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy cơng nghiệp dùng chung • Bộ phận quạt gió,quạt hút khói : quạt gió để cấp khơng khí cháy cho q trình đốt thổi khí dễ nổ ngồi trước đốt.Quạt hút khói để hút khói lị đưa lên trời ,để giúp cho q trình đốt tốt hơn.Tuy nồi phụ sử dụng quạt hút khói cơng suất nồi thấp • Bộ phận cấp nước: Thường dùng bơm li tâm có nhiệm vụ cung cấp đầy đủ nước cho nồi tránh cho mực nước nồi giảm mức cho phép.Thường có hai bơm,một bơm sử dụng bơm dự phịng • Hệ thống điều khiển đốt nồi : Có nhiều hệ thống điều khiển đốt nồi phụ tàu thuỷ để đánh giá hệ thống điều khiển theo hệ nồi phụ tàu thuỷ ta phân loại hệ thống điều khiển nồi theo trinh tự động đốt: o Điều khiển trình đốt động lai cam chương trình o Điều khiển trình đốt mạch bán dẫn o Điều khiển qúa trình đốt mạch vi xử lí,PLC Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy cơng nghiệp dùng chung 1.3 CÁC ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT CỦA NỒI HƠI Dưới đặc tính kỹ thuật số loại nồi thường dùng công nghiệp : 1.3.1 Nồi đốt than ống nước dạng E Đặc tính kỹ thuật: • Kiểu ống nước, tuần hồn tự nhiên • balơng bố trí theo chiều ngang • Ghi tĩnh • Cấp than, thải xỉ: thủ cơng • Hiệu suất: >= 75% • Nhiên liệu đốt: than cục, than cám, củi LT0.75/8 LT1/8E Mã hiệu E2 Năng suất sinh 750 LT1/10E LT1.5/8E LT1.5/10E LT1.5/13E 2 2 1000 1000 1500 1500 1500 10 10 13 175 183 175 183 194 (kg/h) Áp suất làm việc (kG/cm2) Nhiệt độ bão 175 hòa (oC) Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung 1.3.2 Nồi đốt than ống nước dạng KE Đặc tính kỹ thuật: • Kiểu ống nước, tuần hồn tự nhiên • balơng bố trí theo chiều dọc • Ghi tĩnh, ghi lật • Cấp than: khí (máy hất than) thủ cơng • Hiệu suất: >=75% • Nhiên liệu đốt: than cục, than cám, củi LT3/10K Mã hiệu E Năng suất sinh 3000 LT3/12K LT3/16K LT4/10K LT4/12K E E E E 3000 3000 4000 4000 4000 12 16 10 12 16 190 203 183 190 203 LT4/16KE (kg/h) Áp suất làm việc 10 (kG/cm2) Nhiệt độ bão 183 hòa (oC) Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung 1.3.3 Nồi đốt than ống lửa kiểu đứng Đặc tính kỹ thuật: • Kiểu ống lửa, đứng • Ghi tĩnh • Cấp than, thải xỉ: thủ cơng • Nhiên liệu đốt: than cục, than cám, củi Mã hiệu LT0.05/2 LT0.1/2.5 LT0.15/2.5 LT0.15/4 D D D D 50 100 150 150 200 300 2.5 2.5 7 138 138 151 170 170 LT0.2/7D2 LT0.3/7D3 L Năng suất sinh (kg/h) Áp suất làm việc (kG/cm2) Nhiệt độ bão 133 hòa (oC) Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung 1.3.4 Nồi đốt than ống nước ghi xích Đặc tính kỹ thuật: • Kiểu ống nước, tuần hồn tự nhiên • balơng bố trí theo chiều dọc • Ghi xích (kiểu vảy cá) • Cấp than, thải xỉ: hồn tồn khí • Hiệu suất: 77 ~ 78% • Nhiên liệu đốt: than cục, than cám Mã hiệu LT LT LT LT 10/10X 10/12X 15/10X 15/12X 6000 10000 10000 15000 15000 12 10 12 10 12 190 183 190 183 190 LT 6/10X LT 6/12X Năng suất sinh 6000 (kg/h) Áp suất làm việc 10 (kG/cm2) Nhiệt độ bão 183 hòa (oC) 1.3.5 Nồi tầng sơi Đặc tính kỹ thuật: • Kiểu ống nước, tuần hoàn tự nhiên Sinh viên : Trang - - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy cơng nghiệp dùng chung • Balơng bố trí theo chiều dọc • Cấp than, thải xỉ: hồn tồn khí • Hiệu suất: 77 ~ 78% • Nhiên liệu đốt: than cám Cơng suất: thiết kế chế tạo theo yêu cầu đặt hàng 1.4 PHÂN LOẠI NỒI HƠI • 1.4.1 Phân loại nồi theo áp suất • Nồi thấp áp : Áp suất đến 20kg/cm2 • Nồi trung áp : Áp suất từ 20 đến 45kg/cm2 • Nồi cao áp : Áp suất đến 80kg/cm2 • Nồi áp suất cao : Áp suất 80kg/cm2 1.4.2 Phân loại theo chuyển động khói lị nước so với bề mặt đốt • Nồi ống lửa: nồi mà lửa khí lị ống,cịn hỗn hợp nước bao quanh ống Nồi ống nước : nồi mà hỗn hợp nước ống ,cịn • lửa khí lị qt bên ngồi ống • Nồi liên hợp : nồi ống lửa mà có bố trí thêm số ống nước 1.4.3 Phân loại theo nguồn nguyên liệu • Nồi đốt dầu (than) • Nồi khí xả • Nồi liên hợp đốt dầu kết hợp khí xả 1.4.4 Phân loại theo cách bố trí ống tạo thành bề mặt đốt nóng • Nồi nằm • Nồi đứng 1.4.5 Phân loại theo cáchliên kết ống bầu nồi • Sinh viên : Nồi chia thành nhiều phần Trang - 10 - Đồ án môn học trang bị điện - điện tử máy công nghiệp dùng chung 3.2.1 Sơ đồ cấu trúc chung toàn hệ thống điều khiển Với hệ thống nồi với thông số ta thiết kế điều khiển mờ để điều khiển mực nước áp suất nồi nồi hoạt động chế độ bình thường,đảm bảo mực nước áp suất nồi ổn định giới hạn cho phép (mặc định nồi hoàn thành trình khởi động hoạt động bình thường) : • 1,5m