xây dựng MODULE phần mềm mô phỏng vật lý lò hơi công nghiệp

LỜI CAM ĐOAN Đ T ự (KT) P S TS ì ứ S công ứ ế q ế M ậ ì ậ ì L ậ Đ T ự AN ag ứ al ứ q s I U ứ , [m] ứ abl ứ qbx d M CC C H ì ] q , [oC] ứ  'bl' Bo Qbl , [kJ/kg]  bx , [W/m2K] ứ o ttr C] Q ứ Qra ổ Qvào ổ , [kJ/kg] , [kJ/kg]  , (%) ý Vkko c ậ ế , [m3tc/kgnl] , [s] AN M CC CC FD Force Draught ID Induced Draught PID Proportional Integral Differential PI Proportional Integral PFD Process Flow Diagram DCS Distributed Control System PV Process Variable SP Setpoint OP Output FIC Flow Integral Control TIC Temperature Integral Control PIC Pressure Integral Control PLC Programmable Logical Controller PCS Plant Control System DLS Data Logger System EWS Engineering Work Station VI T T T AN M CC C N ( e e I Ltd) - (%) ỳ ( e e I Ltd) ì ( e Thermax India Ltd) -4 M ù - M ù ế i g 3ổ 4ý e ù e I 28 29 30 31 31 50 51 62 63 91 AN M CC C N V ĐỒ T ì ì Hình 2- S ì Hình 2-4 ý Hình 2-5 Quá trình Hình 2- Q ì Hình 2-7 M q O2 Hình 2- M q O Hình Hình Hình 3- S ổ ổ Hình 3- S ổ ổ Hình 3- Ả ậ ế ổ ứ ì -4 ổ q q ì q ì - S Hình 3-6 ổ q t e ế ậ ì 4e ì 4- S ổ q ys Hình Hình 4-4 S M e Hình 4e e Hình 4e Hình 4-7 S e t Hình 4ee Hình 4ee O Hình 4ee Hình Hình 4ee Hình 4e Hình 4- ee Hình 4-15 e Hình 4ee Hình 4-17 ù Hình 4e e ( e) Hình 4ee ( e) Hình 4e q (S e e e S e ) Hình 4e ee ( e ) Hình 5ế q q Hình 5ế q e ổ ổ Hình 5ế q e ổ ổ 14 15 16 18 37 39 40 40 43 44 53 53 54 55 57 60 61 64 64 65 66 66 67 68 69 70 71 71 72 73 73 74 74 75 76 77 78 79 79 79 ý ổ Hình 5ế q O q Hình 5ế q e ổ ổ Hình 5-7 ế q e ổ ổ Hình 5ế q ý ổ ổ Hình 5ế q q Hình 5ế q e ổ ổ Hình 5ế q e ổ ổ Hình 5ế q ý ổ ổ Hình 5ế q Hình 5- Hình 5ế q ổ ổ Hình 5ế q ế Hình 5- ế q ế ổ q ế ổ Hình 5ế q ế ổ q ế ổ Hình 5ế q ế ổ ổ ì ì S ì - S ì - S I Hình 6-4 Gi I e ì I e ế ì Se e Se e O ì -7 ì e ì e O O e ì I ( O ) e ì S Hì e O O-M ( ) I -100 - OP (%) ì I ( ) I -100 - OP (%) ì - I - O (%) I -100 - PV (kg/h) ì S I ( I ) O ì Hình 5-4 ế q ổ 80 80 80 81 81 81 82 82 82 83 83 83 84 84 84 85 87 89 89 92 93 94 95 96 96 97 97 98 98 98 99 99 LỜI NÓI ĐẦU ũ cô ngày ế T q ế ổ ận Trong Nhà máy N ế q Ngoài ra, cung ẹ ì :S , ứ sâu E m p M u qu Độ v ọc củ Xây dự modu e p Kết mô p ỏ m m mô p ỏ oạt ộ trê p m m Kết uậ S ắ ỗ , ế q e Tự ứ -T q ý q e ũ ì ThS L T N , e Công ty ứ ế e ì ế nên ế ý Đ u ế ổ ế ì N ỡ ậ S T ầy C ế, ế ậ q ế M ì Đ Em ũ ế ỡ ậ ế P S TS ỉ ũ t em xin Q ý ế Em kính mong e H Nộ 10 y t m 2013 C MỞ ĐẦU 1.1 Đặt vấ ế ì b q q ế ậ q ( ) ậ q ra, q M ế ì q ì nh c ũ :D q ( e ì M q ứ ứ q ỡ ì P S TS ậ ế e ế to ) ế M S e ậ ĩ e Aspen Hysys ứ tl c thay cho Matlab, e Gố ì u: ế q ậ 11 e ế ế ậ ++ ì ý  K c nhau: Hysys -S ế ậ M ĩ - ứ ĩ ì ế q ì ì ù ậ ế ổ ế ậ ũ ậ Matlab - ế ậ ì -M ng Simulink ế ế Toolboxs ĩ e Hysys cho công ngh q ì q , ì q ế ì , ậ 12 1.2 Mụ t e - ậ ý -S e ế ế ng l 1.3 Đố t ê u ( ông ) 1.4 N vụ ứ - ý ế , ế l ứ - ứ ù e ý ế ế c 1.5 P t ự - e ù e ( ì ế e ổ - 13 ) t u 6.4 Tron q ì e ý ũ ế ì ắ ỡ ổ ( ỉ ậ Tuy nhiên, ) ế ế ù ế ứ ý ế ì ế ứ q 6.5 ) ũ ế ế ( tt v ế e ì ế ê u ủ t ì Sau xây ù ế t ố 6.5.1 u â t DCS (Distributed Control System) S ế q ì ì Hình 6- Cấu b 87 t CS a C ức S - ổ ế ậ q ỉ -S ý ù M ế ý ý ứ ậ M I S S ế ậ ế ế ế ế ậ ế ế ì ì q ế ậ e - ế (Se e ) ế q ì ế S e ( ee b S) S u ểm e S ( ược e S) ( S) M ì q e e ứ ế ậ e I ểm ( - ứ ) ứ - q ũ ậ ậ ì c N - ợ t ế m DC m q ì 88 (O S) ỗ q ứ ì ế ì - ổ q e - ế q q ế ậ u 6.5.2 ì PID Va Vb L Tuabin HƠI O2 T P o thông số n như: U, I, Vc M y ph t n Khống ch tốc độ M y tính Tín hi u ch đ o Hình 6- S I ( ) u ế ủ lò N yN t ắ ế I (I e S t ) ( ee ) I e(t) = (SP - PV) SP u(t) PID ối tư ng iều khiển Tín hi u phản hồi Hình 6- S t 89 ủ âu PI PV I ý e ế q ĩ ì ổ ý ý e( ) q ì ậ I S ế q I ì e ì t  de(t)  u(t)  k p e(t)   e(t)dt  Td  Ti o dt   ế kp (6-1) ỷ Ti Td I M ì p, ù Ti , T d 6.5.3 Lự âu t ế v t ế số ặ t I PI q ì ũ ù ( + I) ù ổ ứ ( +I+ ) ù ổ ỗ ứ q ì 90 ậ ì ỗ ứ e q ì S S ả 6-1 K oả k m c c k âu củ PID Qu t TT ứ C] ứ ( ứ ( Ti ( kp O 210 210 210 210 ) Td ( t) 05 u PI) e q t) 210 15 0,40,65 0,050,25 ì ế I ế q ì ế q ì I ế 6.5.4 t ố u lò tro N yN t t ê ysys ứ ậ ế q PID Controller l ế ổ ì ỉ (Process Variable hay PV) ế ý ĩ (OP) (Setpoint hay SP) PID Controller Ops e , Control PID Controller Object Palette PID Controller PID Controller 91 d PI C t lle Connections tab ch PV OP - Name: ế - Process Variable Source Object ứ - Process Variable Source Variable - Output Target Object Valve ứ ế ế ế PID Controller - Output Target Variable ế ứ ế PID COntroller - Select PV\OP Source Output Target Object Variable ứ - Remote Setpoint S e  Process Variable Source 92 Process Variable ế Process Variable hay PV ế ì PV ( ứ ũ ) PV S Process Variable Source ù ế ù c  Output Target Object ế Valve e OP ế Control Valve Valve O e O e e ỉ Variabke Source Tuy nhiên tr ế cho Se e (FO) d PI C t lle Fuel Oil Se e O lự b 93 l l ul dò ố l ê l u Lự Sele t PV v Sele t OP Se e OP ế e n Valve-2 Parameters\Configuration PID Controller: FIC-100 ế Configuration (Controller Action) (Operating Mode) ù ế S ắ ế ế O ỉ ổ PV hay Process Variable ắ SP hay Setpoint ù ế S ậ ù ỉ PV ( Off PV ế ) PV max ế - (Automatic Mode) ý PV ổ OP hay Output Valve e Valve (Output Stream) OP ế ậ Output Setpoint ế ế ù 94 PV Valve ế Modes Off : ù Valve ù e Manual Auto Process Variable O e ỉ q Indicator ế ì Pace Plate Tuning d Hình 6.7 ủ Tu ế Tuning ứ PID ì PID Controller OP(t)  OPss  k C e(t)  kC de(t) e(t)dt  k C Td  Ti dt (6-2) ứ Error ế E(t)  SP(t) - PV(t) ù ù (6-3) ỉ e Error Proportionalonly Controller P, P i S ì PI (Proportional-Integral) Controller ù P, I Ti (Proportional-Integral-Derivative) Controller d Direct Paremeters ì PID Controller: FIC-100 ế = 6000 [kg/h] kC = 0,5, Ti = 0,2 PV max = 15000 [kg/h] 95 ế q ì T số ặt t e t uố b Tool\Databook (Ctrl + D) u Databook Variable Navigator ì Variables\Insert Fuel Oil FO\Mass Flow\OK Databook Variable Navigator ì C IC- Variables\Insert\ PV v OP\OK uel O l O t V 96 ble N v t v t b C ế e IC- (PV v OP) t V ble N v t v Strip Charts Databook t b Add Fuel Oil FO (Mass Flow), FIC-100 (PV), FIC-100 (OP) N View ế q C Strip Chart Simulation Menu St ts t t b DataLogger1 Integrator (Ctrl + I) End Time Integrator ì 97 Start ế uel O l O - M ss l w ( IC- - PV ( IC- - OP (%) v 98 / )v / )v IC-100 - OP (%) IC-100 - OP (%) IC-100 - PV (kg/h) Sử dụ Hình 6.16 PI ( IC-10 ) t ố u l ul u lò ốt dầu t I ế I ế ( e I ế ( e (M 6.5.5 C ty Cổ S ế ế dò ầ N t ố l N ê l u dầu O yN t ) e e) e) P L ậ ứ ổ ứ M ổ Hysys 99 P L C S ĐỒ TỔN TRON T Ể CÔN N MÔ P ỎN LÕ I ĐỐT N I N LI U ẦU N À M Y N I T ĐI N TR N P ẦN M M ASPEN YSYS P L C T QU C UN VÀ S ĐỒ TỔN T Ể MÔ N TRONG NHÀ M Y N I T ĐI N TR N P ẦN M M MÔ P ỎN YSYS LÕ I ... ì :S , ứ sâu E m p M u qu Độ v ọc củ Xây dự modu e p Kết mô p ỏ m m mô p ỏ oạt ộ trê p m m Kết uậ S ắ ỗ , ế q e Tự ứ -T q ý q e ũ ì ThS L T N , e Công ty ứ ế e ì ế nên ế ý Đ u ế ổ ế ì N... q ổ - ý( lò t 14 Nước c p Hơi qu nhi t (hơi khí khô) Gió S Hình 2- Bộ giao đ i nhi t Nhiên li u: Xăng, dầu, gas Buồng đốt Buồng trộn khí đốt gió ng dẫn nước b Khí thải Tro, xỉ t lò 2.2 P â... dài t 2.4 Nguyên lý ù ế q ì ế bão ù ì q Hơi qu nhi t - 500oC ng khói Tốc độ nước Nước c p iàn ống th ba 540oC 360oC iàn ống th hai iàn ống th nh t Buồng đốt Hình 2-4 N uyê lý t lò Nước b sung ốt