Nghiên cứu phương pháp điều khiển nƣớc cấp cho lò hơi trong chế độ khởi động và chế độ chạy bình thường

Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội NGUYỄN HUY CƢỜNG BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI - NGUYỄN HUY CƢỜNG KỸ THUẬT NHIỆT NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN NƢỚC CẤP CHO LÒ HƠI TRONG CHẾ ĐỘ KHỞI ĐỘNG VÀ CHẾ ĐỘ CHẠY BÌNH THƢỜNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT KỸ THUẬT NHIỆT CH2015B Hà Nội – 2017 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội MỤC LỤC LỜI CÁM ƠN LỜI CAM ĐOAN PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Mục tiêu nghiên cứu Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu Phƣơng pháp nghiên cứu 10 Bố cục đề tài Luận văn 10 CHƢƠNG I 12 I Ý NGHĨA VÀ VAI TRÒ CỦA MỨC NƢỚC BAO HƠI TRONG NHÀ MÁY ĐIỆN VÀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN MỨC NƢỚC BAO HƠI 12 Lưu lượng nước cấp lò vào lưu lượng sang tua bin chênh lệch 12 Khi thay đổi lượng nhiệt cấp cho lò 12 Áp suất bao thay đổi 13 II GIỚI THIỆU CHUNG MÔ TẢ CẤU TẠO CỦA LÒ BAO HƠI NMNĐ VŨNG ÁNG 1, MỨC NƢỚC BAO HƠI, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG (Các hình vẽ minh họa) 13 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN VŨNG ÁNG 13 CẤU TẠO CỦA LÒ HƠI 14 2.1 Hệ thống sinh 14 2.2 Bao hơi: 14 2.3 Dàn ống sinh 16 2.4 Bộ hâm nƣớc 16 2.5 Hệ thống nhiệt 17 2.6 Bộ nhiệt cấp 1, nhiệt mành nhiệt cấp 20 2.7 Hệ thống nhiệt trung gian 22 2.8 Vòi đốt than 23 III KẾT LUẬN 26 CHƢƠNG II 27 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật I Đại học Bách khoa Hà Nội CƠNG NGHỆ ĐIỀU KHIỂN NƢỚC CẤP CỦA LỊ HƠI, CÁC VÒNG ĐIỀU KHIỂN 27 HỆ THỐNG CUNG CẤP VÀ LƢU THƠNG NƢỚC TRONG LỊ HƠI 27 1.1 Cấu trúc hệ thống 27 1.2 Q trình hâm nƣớc khử khí 29 1.3 Quy định lƣu lƣợng nƣớc cấp 30 1.4 Quá trình co lại, sôi bồng lƣu thông nƣớc bao 31 HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NƢỚC CẤP 34 2.1 Hệ thống đo lƣờng hiển thị mức nƣớc bao 34 2.2 Yêu cầu điều khiển nƣớc cấp 36 2.3 Các hệ thống điều khiển nƣớc cấp 37 2.4 Hệ điều khiển mức nƣớc bao đại 47 II KẾT LUẬN: 50 CHƢƠNG III 51 I CƠ SỞ LÝ THUYẾT TÍNH TỐN & MƠ HÌNH HÀM TRUYỀN 51 NHỮNG YÊU CẦU ĐỐI VỚI BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH MỨC NƢỚC BAO HƠI 51 SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG 51 2.1 Mạch vòng 52 2.2 Mạch vòng 52 2.3 Các khối chức sơ đồ 53 TÍNH TỐN CÁC THAM SỐ CỦA BỘ ĐIỀU CHỈNH 53 3.1 Hàm truyền khâu đo mức nước bao 53 3.2 Tính tốn hàm truyền khâu đo lưu lượng lưu lượng nước 55 3.3 Tính tốn hàm truyền van nước cấp 56 3.4 Tính tốn tham số mạch vòng điều chỉnh lưu lượng nước 58 3.5 Tính tốn tham số mạch vịng mức nước bao 60 3.6 Tổng hợp điều chỉnh lưu lượng phương pháp bù nhiễu 61 CHƢƠNG IV 64 I THIẾT KẾ VÀ CHỈNH ĐỊNH HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NƢỚC CẤP BAO HƠI BẰNG SỬ DỤNG PHẦN MỀM CASCAD 64 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội TỔ HỢP PHẦN MỀM CASCAD THIẾT KẾ TỐI ƢU BỀN VỮNG HỆ ĐIỀU KHIỂN TẦNG 64 1.1 Mục đích ý nghĩa tổ hợp CASCAD 64 1.2 Nguyên lý tổ chức tổ hợp 67 1.2.1 Cấu trúc chƣơng trình 67 1.2.2 Những chức CASCAD 69 HƢỚNG DẪN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG PHẦN MỀM CASCAD 72 2.1 MƠ HÌNH HỐ ĐỐI TƢỢNG ĐIỀU CHỈNH 74 2.2 ĐĂNG NHẬP ĐỐI TƢỢNG VÀ THIẾT LẬP HỆ THỐNG 81 2.3 TÍNH TỐN THIẾT KẾ CÁC BỘ ĐIỀU CHỈNH 85 THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƢỚC BAO HƠI DỰA TRÊN PHẦN MỀM CASCAD 94 3.1 Xây dựng đƣờng nhận dạng mơ hình hóa đối tƣợng 94 3.2 Lập sơ đồ cấu trúc hệ thống: 97 3.3 Tổng hợp điều chỉnh bền vững nguyên 97 3.4 Tổng hợp hệ thống 99 3.5 Đánh giá chất lƣợng điều chỉnh hệ thống 100 3.5.1 Đáp ứng độ hệ thống theo kênh đặt: 100 3.5.2 Đáp áp ứng độ theo kênh nhiễu: 101 3.5.3 Đáp áp ứng độ hỗn hợp: 102 II KẾT LUẬN 102 KẾT LUẬN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Màn hình vận hành giám sát bao 16 Hình 1.2: Cấu tạo Bộ Nhiệt trần 17 Hình 1.3: Sơ đồ bố trí ống nhiệt trần, QN hộp QN vách ngăn 19 Hình 1.4: Màn hình vận hành giám sát hệ thống giảm nhiệt 21 Hình 1.5: Màn hình vận hành giám sát hệ thống Reheat 23 Hình 1.6: Sơ đồ cách bố trí vịi đốt 24 Hình 1.7: Sơ đồ cấu tạo vòi đốt than 24 Hình 2.1: Hệ thống lọc khí, hâm nƣớc bơm nƣớc cấp 28 Hình 2.2: Các đƣờng đặc tính ứng với tốc độ bơm không đổi 29 Hình 2.3: Cấu tạo bao 30 Hình 2.4: Đặc tính đầu hệ nƣớc cấp – bơm tốc độ khơng đổi 31 Hình 2.5: Lƣu thông nƣớc bao 32 Hình 2.6: Các chế độ cấp nƣớc có tƣợng sơi bồng co lại 33 Hình 2.7: Cơ cấu đo hiển thị mức nƣớc dùng ống kính ngắm 35 Hình vẽ 2.8: Quan hệ lƣu lƣợng – lƣu lƣợng nƣớc cấp – mức nƣớc bao hơi.37 Hình 2.9: Đặc tính điều khiển nƣớc cấp sử dụng điều khiển on-off 38 Hình 2.10: Bộ điều chỉnh nƣớc cấp nhiệt thủy lực 39 Hình 2.11: Cấu trúc mạch vịng điều khiển tín hiệu 40 Hình 2.12: Đặc tính điều khiển điều khiển tín hiệu 41 Hình 2.13: Các đƣờng đặc tính tuyến tính điều khiển van bơm nƣớc cấp 41 Hình 2.14: Sơ đồ điều khiển tín hiệu 43 Hình 2.15: Đặc tính điều khiển điều khiển tín hiệu 43 Hình 2.16: Đặc tính điều khiển điều khiển hai tín hiệu xét tới ảnh hƣởng áp suất nƣớc cấp 45 Hình 2.17: Sơ đồ điều khiển mức nƣớc bao ba tín hiệu 46 Hình 2.18: Đặc tính điều khiển điều khiển tín hiệu 47 Hình 2.19: Sơ đồ điều khiển ba tín hiệu có điều chỉnh 48 Hình 2.20: Sơ đồ điều khiển sử dụng tín hiệu đo lƣu lƣợng nƣớc xuống 48 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Hình 2.21: Sơ đồ điều khiển ba tín hiệu có điều khiển thích nghi áp suất nƣớc cấp 49 Hình 2.22: Sơ đồ điều khiển có sử dụng tín hiệu áp suất bao 50 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống điều chỉnh tự động 53 Hình 3.2: Đặc tính thiết bị đo mức nƣớc bao 54 Hình 3.3: Đặc tính thiết bị đo lƣu lƣợng nƣớc 55 Hình 3.4: Đặc tính van điều chỉnh nƣớc cấp 56 Hình 3.7: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng điều chỉnh mức nƣớc 60 Hình 3.9: Hàm truyền đạt điều chỉnh mức bao 62 Hình 4.1: Đƣờng màu đỏ đặc tính mức nƣớc bao khởi động chạy bình thƣờng 94 Hình 4.2: Đặc tính q độ nhận đƣợc từ dãy số liệu 95 Hình 4.3: Đƣờng cong nhận dạng đƣờng mơ hình hóa đối tƣợng 95 Hình 4.4: Tìm thơng số q trình dựng đƣờng mơ hình hóa 96 Hình 4.5: Sơ đồ cấu trúc hệ thống chƣa hoàn thiện 97 Hình 4.6: Đƣờng đặc tính mềm H(-m + j) hệ hở 98 Hình 4.7: Sơ đồ cấu trúc hệ thống sau tổng hợp điều chỉnh 99 Hình 4.8: Đặc tính độ yz(t) hệ kín theo kênh đặt: zy 100 Hình 4.9: Đặc tính q độ yv(t) hệ kín theo kênh nhiễu: vy 101 Hình 4.10: Đáp ứng độ hỗn hợp 102 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội LỜI CÁM ƠN Để hoàn thành luận văn này, Em xin tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Thầy giáo hƣớng dẫn PGS.TSKH Nguyễn Văn Mạnh tận tình hƣớng dẫn, bảo suốt thời gian nghiên cứu thực luận văn tốt nghiệp Tơi xin chân thành cám ơn Lãnh đạo Tập Đồn Dầu khí Việt Nam, Lãnh đạo Ban QLDA Điện lực Dầu khí Thái Bình 2, đồng nghiệp tạo điều kiện thời gian, chi phí nhƣ cơng việc để tơi hồn thành đề tài luận văn Em xin chân thành cám ơn Quý Thầy, Cô giáo Viện khoa học công nghệ nhiệt lạnh, Trƣờng Đại học Bách khoa Hà Nội tận tình truyền đạt kiến thức nhƣ giúp đỡ em nhiều trình học tập thực luận văn Cuối cùng, em xin kính chúc q Thầy, Cơ giáo, Lãnh đạo, đồng nghiệp gia đình mạnh khỏe, thành công sống công việc Hà Nội, ngày tháng năm 2017 Học Viên Nguyễn Huy Cƣờng Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu thân, số liệu có nguồn gốc rõ ràng, tuân thủ nguyên tắc kết trình bày luận văn đƣợc thu thập, tổng hợp trình nghiên cứu trung thực, chƣa đƣợc công bố trƣớc Hà nội, ngày tháng năm 2017 Tác giả luận văn Nguyễn Huy Cƣờng Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội PHẦN MỞ ĐẦU Tính cấp thiết Đề tài Lị đƣợc xem nhƣ bình kín nƣớc từ lò sản phẩm trình đốt cháy nhiên liệu trình trao đổi nhiệt Trong lị lƣợng hóa học nhiên liệu dự trữ đƣợc chuyển đổi thành lƣợng nhiệt lƣợng đƣợc nƣớc hấp thụ chuyển hóa thành nƣớc Lị hệ thống phức tạp, có nhiều đầu vào đầu ra, cấu trúc điều khiển lị bao gồm nhiều vòng điều khiển phức tạp Trong hệ thống lị bao thiết bị quan trọng bao cung cấp sản phẩm nhiệt để quay tuabin/máy phát Chính mà việc điều khiển nƣớc cấp cho Lò khâu quan trọng Hệ thống nƣớc cấp cho lị đảm bảo trì tƣơng quan lƣợng nƣớc cấp vào lò lƣợng nhiệt đƣợc sinh Nếu mức nƣớc bao cao vƣợt giá trị cho phép làm giảm suất lò hơi, giảm nhiệt độ gây ảnh hƣởng đến vận hành Tuabin Nếu mức nƣớc bao thấp nhiệt độ lị tăng, gây hậu cháy, nổ lị Vì hệ thống lị hệ thống vơ phức tạp, lị vận hành việc điều chỉnh thơng số khó điều khiển đƣợc lúc Trong việc điều chỉnh mức nƣớc bao yêu cầu phải đƣợc điều khiển kịp thời để tránh gây điều kiện đáng tiếc Do vấn vấn đề đƣợc đặt cần phải nghiên cứu để thiết kế hệ thống tự động điều chỉnh nƣớc cấp cho lò nhằm nâng cao chất lƣợng hệ thống Mục tiêu nghiên cứu Trên sở tìm hiểu nghiên cứu mức nƣớc bao nghiên cứu phƣơng pháp điều khiển mức bao hơi, luận văn tiến hành mơ phỏng, phân tích, đánh giá phƣơng pháp điều khiển nƣớc cấp cho bao phần mềm CASCAD Đối tƣợng phạm vi nghiên cứu - Hệ thống điều khiển nƣớc cấp cho lò Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội - Hệ thống điều khiển mức nƣớc bao - Thiết kế hệ thống điều khiển mức nƣớc bao sử dụng phần mềm CASCAD - Mô so sánh, đánh giá kết Phƣơng pháp nghiên cứu - Thu thập tài liệu Nhà máy nhiệt điện Vũng Áng 1, Phả Lại 1, Thái Bình - Nghiên cứu phƣơng pháp điều khiển mức nƣớc bao sử dụng phần mềm CASCAD - Nghiên cứu ứng dụng phần mềm CASCAD - Xây dựng điều khiển dựa phần mềm CASCAD để điều khiển mức nƣớc bao - Mô so sánh, đánh giá kết Bố cục đề tài Luận văn CHƢƠNG I: - Ý nghĩa vai trò mức nƣớc bao Lò Nhà máy Nhiệt điện - Mô tả cấu tạo bao hơi, mức nƣớc bao hơi, nguyên lý hoạt động (các hình vẽ minh họa) - Kết luận CHƢƠNG II: - Cơng nghệ điều khiển nƣớc cấp Lị hơi, vòng điều khiển - Kết luận CHƢƠNG III: - Cơ sở lý thuyết tính tốn, xây dựng mơ hình hàm truyền điều khiển mức nƣớc bao - Kết luận CHƢƠNG IV: - Thiết kế chỉnh định hệ thống điều khiển nƣớc cấp bao sử dụng phần mềm CASCAD - Kết luận 10 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Theo đồ thị trên, ta thấy đƣờng cong đặc tính mềm hệ hở (với điều chỉnh bền vững R1 vừa tính đƣợc) khơng bao điểm -1 trục thực Điều chứng tỏ hệ kín có hệ số tắt dần không nhỏ c = 0,945 Vậy, ta kích ^A Ctrl+A để chấp nhận tham số R1 nhận đƣợc, nhƣ cửa sổ trên: 4,058  3,969s  1,414s R1  s Theo kênh nhiễu ta cần nhập hàm truyền theo kênh nhiễu (Bi) xác định loại tín hiệu nhiễu Cách thiết lập thông số nhƣ bƣớc trên: Ở nhiễu L1 = 1/s; B1  (1  0,16s)e 0,16 s (1  0,9s)(1  0,38s) 90 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Trong cửa sổ “Graphing”, kich Đại học Bách khoa Hà Nội hiện: , ta kích chọn L1Y làm lại nhƣ cho ta đặc tính tần đặc tính độ theo kênh nhiễu: Sau tổng hợp xong, để ghi lại toàn kết hệ thống tổng hợp đƣợc ta kích “Exit” để quay hình chính, kich chọn ghi lại file liệu hệ thống dƣới dạng *.rbs Khi cần gọi hệ thống ta việc kich tìm đến tên file ghi Đánh giá chất lƣợng hệ thống: Trong bƣớc này, cần vẽ đƣờng cong sau: 8) đặc tính mềm H(-m + j) hệ hở, 9) đặc tính độ yz(t) hệ kín theo kênh đặt: zy (đồng thời vẽ kèm đặc tính tần số kênh), 10) đặc tính độ y(t) hệ kín theo kênh nhiễu: y (đồng thời vẽ kèm đặc tính tần số kênh), 91 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Theo đặc tính mềm hệ hở, đánh giá đảm bảo dự trữ ổn định hệ thống trạng thái kín: - Nếu đặc tính mềm hệ hở khơng bao (có thể qua) điểm (1; j0) mặt phẳng tọa độ cực, dự trữ ổn định hệ kín đƣợc đảm bảo với hệ số tắt dần c cho trƣớc - Trái lại, đặc tính mềm hệ hở bao điểm (1; j0), hệ kín có độ dự trữ ổn định nhỏ hơn, tức hệ số tắt dần trình độ nhỏ giá trị c cho - Đặc tính mềm hệ hở bao điểm (1; j0) rộng dự trữ ổn định hệ kín Nếu bao q rộng hệ kín trở nên ổn định Trƣớc xác định số chất lƣợng trình độ theo kênh, phải kẻ đƣờng tiệm cận ngang hai đƣờng song song dƣới, cách khoảng 5% giá trị đặt Kết hình thành dải sai lệch 5% xung quanh giá trị tiệm cận Tiếp sau đó, kẻ đƣờng ngang đƣờng thẳng đứng, thể cách xác định số chất lƣợng trực tiếp, bao gồm: 11) thời gian điều chỉnh (Tq), 12) độ biến thiên cực đại y(t)max đại lƣợng điều chỉnh so với giá trị “0” ban đầu, 13) hệ số tắt dần thực tế 0 trình độ số dao động tƣơng ứng m0, 14) độ điều chỉnh [%] (chỉ xét kênh đặt: z  y) 15) số tích phân sai số điều chỉnh bình phƣơng 2(t), tính theo đƣờng cong q độ dựa vào cơng thức tích phân hình chữ nhật Ta thấy đặc tính mềm hệ hở nhận đƣợc không bao điểm (-1,j0)  hệ thống (kín) có dự trữ ổn định với hệ số tắt dần c  0,945 Ta vẽ tiếp đặc tính tần số đặc tính độ hệ thống, để đánh giá chất lƣợng điều khiển: Kick ra: , chọn cho ta đặc tính tần số biên độ pha hệ thống : 92 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Kick Đại học Bách khoa Hà Nội cho ta đặc tính độ, đồng thời giao diện VCASCAD đƣa kết tiêu đánh giá chất lƣợng điều chỉnh, cụ thể cho toán ta nhƣ sau: 16) thời gian điều chỉnh Tq = 4,103, 17) độ biến thiên cực đại y(t)max = 1,198 18) hệ số tắt dần thực tế 0 = 0,957 số tích phân sai số điều chỉnh bình phƣơng 2(t) = 1,032 93 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN MỨC NƢỚC BAO HƠI DỰA TRÊN PHẦN MỀM CASCAD 3.1 Xây dựng đƣờng nhận dạng mơ hình hóa đối tƣợng Dựa vào số liệu vận hành đồ thị hiển thị đƣờng cong mức nƣớc bao sau xuất từ hệ thống điều khiển DCS ta có: Hình 4.1: Đường màu đỏ đặc tính mức nước bao khởi động chạy bình thường Từ số liệu cho, ta xây dựng đƣợc đƣờng đáp ứng bƣớc đơn vị đối tƣợng, cách nhập cặp số liệu để tìm đƣờng cong nhận dạng nhƣ đƣờng cong mức nƣớc bao trình vận hành thực tế nhƣ sau: STT ti yi 3.5 0.05 7.5 0.25 9.5 0.5 94 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 11 0.75 12.2 13.6 1.25 14.9 1.5 16.2 1.75 10 17.1 11 18.2 2.25 12 19.5 2.5 13 20.1 2.75 Hình 4.2: Đặc tính độ nhận từ dãy số liệu Hình 4.3: Đường cong nhận dạng đường mơ hình hóa đối tượng 95 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Ta thấy đƣờng nhận dạng đƣờng số liệu gốc trùng nhau, chứng tỏ mơ hình nhận dạng đƣợc đáng tin cậy - Từ đƣờng đặc tính ta nhận thấy, đặc tính có tiệm cận xiên  khâu tích phân có qn tính có trễ Vậy ta có hàm truyền đối tƣợng sở là: Pm = K e Trr s s (1  T1 s ) Hình 4.4: Tìm thơng số q trình dựng đường mơ hình hóa Trong q trình dựng đƣờng mơ hình hóa, ta đƣợc thơng số: Pm(B, 1, 0, 1): K = 0.4167 T1 = 8.0383 Tr = 5.4617 Ta có hàm truyền đối tƣợng sở nhƣ sau: 0.4167.e 5.4617s Pm = s(1  8.0383s) 96 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 3.2 Lập sơ đồ cấu trúc hệ thống: Copy Pm vào khâu O, sau Copy khâu O vào khâu B Nhập khâu G, F (=1): Function/Unity/OK Nhập tín hiệu đầu vào z, nhiễu v 1/s: Function/Step/OK Ta có sơ đồ cấu trúc tồn hệ thống (hình 2.1) Hình 4.5: Sơ đồ cấu trúc hệ thống chưa hoàn thiện 3.3 Tổng hợp điều chỉnh bền vững nguyên Chọn GRAPHING /RobStructure / PI+Robust 97 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội Ta có đƣờng đặc tính mềm hệ hở (hình 3.1): Hình 4.6: Đường đặc tính mềm H(-m + j) hệ hở Theo đặc tính mềm hệ hở, đánh giá đảm bảo dự trữ ổn định hệ thống trạng thái kín: - Ta thấy đặc tính mềm hệ hở qua điểm (1; j0) không bao điểm (1; j0) mặt phẳng tọa độ cực, dự trữ ổn định hệ kín đƣợc đảm bảo 98 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 3.4 Tổng hợp hệ thống Tổng hợp điều chỉnh bền vững : Click vào R để chuyển điều khiển dạng Kp-Ti-Td: Function/Mode/ Kp-Ti-Td Ta đƣợc sơ đồ cấu trúc sau tổng hợp điều chỉnh bền vững nguyên bản: Hình 4.7: Sơ đồ cấu trúc hệ thống sau tổng hợp điều chỉnh Bộ điều khiển R lúc có dạng: R (K,1,2,0): Kp=0.4106 Ti=28.459 Td=6.283   R( s )  0.41061   6.283s  28.459s   99 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 3.5 Đánh giá chất lƣợng điều chỉnh hệ thống 3.5.1 Đáp ứng độ hệ thống theo kênh đặt: Hình 4.8: Đặc tính q độ yz(t) hệ kín theo kênh đặt: zy Chất lượng điều chỉnh: - Thời gian điều chỉnh: Tq = 3,7889 (s) - Độ điều chỉnh: δ = 62% Đánh giá: Chất lƣợng điều chỉnh theo kênh đặt chấp nhận đƣợc 100 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 3.5.2 Đáp áp ứng độ theo kênh nhiễu: Hình 4.9: Đặc tính q độ yv(t) hệ kín theo kênh nhiễu: vy Chất lượng điều chỉnh: - Thời gian điều chỉnh: Tq = 8,0404 (s) - Độ điều chỉnh: δ = 621% Đánh giá: Chất lƣợng điều chỉnh theo kênh nhiễu chấp nhận đƣợc 101 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội 3.5.3 Đáp áp ứng độ hỗn hợp: Hình 4.10: Đáp ứng độ hỗn hợp Nhận xét: So với điều chỉnh bền vững nguyên chất lƣợng điều chỉnh nhiễu tác động nhƣng chấp nhận đƣợc II KẾT LUẬN Qua chƣơng em hiểu nắm đƣợc phƣơng pháp ứng dụng phần mềm CASCAD để giải toán tối ƣu điều khiển đối tƣợng kiến thức ứng dụng tin học phục vụ điều khiển bền vững tối ƣu hóa hệ thống, từ cho phép thiết kế điều chỉnh cho hệ thống điều khiển mức nƣớc bao 102 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội KẾT LUẬN Sau thời gian nghiên cứu, thực đề tài “Nghiên cứu phƣơng pháp điều khiển nƣớc cấp cho Lị chế độ hoạt động bình thƣờng chế độ khởi động” thiết kế hệ thống điều khiển mức nƣớc bao dựa phần mềm CASCAD PGS.TSKH Nguyễn Văn Mạnh Từ kết thu đƣợc, ta đến số kết luận sau: Ta nhận thấy với điều khiển bền vững chất lƣợng cao kết tính tốn dựa phần mềm CASCAD cho NMNĐ Vũng Áng nhƣ dựa thông số vận hành cho kết tƣơng tự độ ổn định cao thời gian điều chỉnh Bộ điều chỉnh có độ bền vững cao, đảm bảo độ tác động nhanh Phƣơng pháp nhận dạng đối tƣợng theo số liệu vận hành nhà máy cho kết tốt Có ƣu điểm lớn hệ thống làm việc bình thƣờng, khơng phải dừng hệ thống Chúng ta lấy số liệu trình khởi động vận hành bình thƣờng nhà máy Trên sở ta khẳng định đƣợc phƣơng pháp thiết kế chỉnh định dựa phần mềm CASCAD cải thiện chất lƣợng điều chỉnh mức nƣớc bao NMNĐ Vũng Áng 1, đồng thời mở phƣơng pháp tính tốn điều khiển mức cho NMNĐ khác Qua đề tài với nghiên cứu làm việc nghiêm túc dƣới hƣớng dẫn tận tình, tỉ mỉ PGS.TSKH Nguyễn Văn Mạnh để thiết kế hệ thống điều khiển nƣớc cấp dựa phần mềm CASCAD em học hỏi đƣợc nhiều kiến thức sâu rộng điều khiển tự động đặc biệt điều khiển đối tƣợng Nhiệt Kết Đề tài nhận dạng tốt đƣợc đối tƣợng điều kiện khởi động nhƣ điều kiện làm việc bình thƣờng Với đề tài áp dụng vào thực tế cho trình điều khiển nƣớc cấp, điều khiển mức nƣớc bao NMNĐ cần hồn thiện tất lý thuyết tính tốn lẫn thực nghiệm phần mềm CASCAD Em mong có đƣợc đóng góp ý kiến Thầy mơn, Viện để em hồn thiện phát triển đề tài nghiên cứu phƣơng pháp điều khiển dụng phần mềm CASCAD PGS.TSKH Nguyễn Văn Mạnh cho nhiều hệ thống khác NMNĐ 103 Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Đại học Bách khoa Hà Nội TÀI LIỆU THAM KHẢO PGS.TSKH Viện Sỹ Nguyễn Văn Mạnh - Hƣớng dẫn sử dụng CASCAD Nguyễn Văn Mạnh Lý thuyết điều chỉnh tự động trình nhiệt – ĐHBK Hà nội, 1993 Nguyễn Văn Mạnh, Nguyễn Mạnh Đức Phƣơng pháp mơ hình hóa đối tƣợng điều khiển trình nhiệt khâu quán tính bậc hai có trễ Tạp chí Năng lƣợng nhiệt, 9/2015, số 125, tr.15-19 Nguyễn Văn Mạnh, Võ Huy Hoàn Nhận dạng đối tƣợng hệ điều khiển nhiều vịng Tạp chí KHCN Nhiệt, 3/2006 Số 68, tr 19-23 Tài liệu “Hệ điều khiển DCS cho nhà máy Sản xuất điện – Tập 1” Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Duy Bình, Phạm Quang Đăng, Phạm Hồng Sơn – NXB Khoa học kỹ thuật (trang 75-116) Hoàng Minh Sơn Cơ sở hệ thống điều khiển trình ĐHBK Hà nội, 2006 Tài liệu kỹ thuật “O&M Boiler Manual” Nhà sản xuất BABCOCK&WILCOX BEJING COMPANY LTĐ Tài liệu sơ đồ cân nhiệt “Heat Balance Diagram” Nhà máy Nhiệt điện Vũng Áng Tài liệu Material Drum Design Nhà sản xuất BABCOCK&WILCOX BEJING COMPANY LTĐ 10 Tài liệu mô tả hệ thống nƣớc cấp NMNĐ Thái Bình “System description for feed water system” 11 Tài liệu tính tốn q trình nhiệt Lò “Boiler Thermal performance calculation summary” NSX COMPANY LTĐ 104 BABCOCK&WILCOX BEJING ... hệ thống tự động điều chỉnh nƣớc cấp cho lò nhằm nâng cao chất lƣợng hệ thống Mục tiêu nghiên cứu Trên sở tìm hiểu nghiên cứu mức nƣớc bao nghiên cứu phƣơng pháp điều khiển mức bao hơi, luận văn... lƣợng nƣớc cấp Nƣớc cấp đƣợc đƣa vào bao qua ống dẫn nƣớc nhƣ hình 2.3 Để đảm bảo nƣớc cấp vào bao hơi, áp suất hệ thống cấp nƣớc phải cao áp suất bao Vì hệ thống điều chỉnh nƣớc cấp phải điều khiển. .. Khi chế độ làm việc ổn định số lần tác động tự động phút không qúa lần Nhƣ ta cho tự động điều chỉnh đảm bảo tác động có độ sai lệch mức nƣớc bao  20 mm SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG