Thông tin tài liệu
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - ` LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DÂY TRUYỀN CẤP THAN CHO LỊ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NGÀNH : TỰ ĐỢNG HÓA HỌC VIÊN : DƯƠNG MẠNH LINH NGƯỜI HD KHOA HỌC: PGS.TS VÕ QUANG LẠP Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn THÁI NGUYÊN 2011 DƯƠNG MẠNH LINH ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HÓA TỰ ĐỘNG HÓA TN 2011 NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG DÂY TRUYỀN CẤP THAN CHO LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN DƯƠNG MẠNH LINH THÁI NGUYÊN 2011 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn cơng trình tơi tổng hợp nghiên cứu Trong luận văn có sử dụng số tài liệu tham khảo nêu phần tài liệu tham khảo Tác giả luận văn Dương Mạnh Linh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT AC Altemating Current DC Direct Current EDM Electrocdischarge machining MCU Machine Control Unit CPU Central processing Unit DAC Digital Analog Convert PM Permanent Motor VR Variable – Reluctance steper motor PWM Pulse Width Modulation PID Proportional Intergal Derivative FLC Fuzzy Logic Control MRAFC Model Reference Adaptive Fuzzy Controller DCS Distributed Control System LCS Local Control Station PS Process Station ES Engineering Station OS Operator Station CPU Central Processing Unit, FCS Field Control Station RAM Random Access Memory Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn DANH MỤC HÌNH VẼ Hình vẽ Tên hình vẽ Trang Hình 1.1 Các bước chuần bị trước đưa than vào buồng đốt Hình 1.2 Sơ đồ hệ thống nghiền than vận chuyển than nghiền Hình 1.3 Máy cấp đo trọng lượng Hình 1.4 So sánh ảnh hưởng khơng khí thừa máy cấp thể tích máy cấp trọng lượng Hình 1.5 a- Máy nghiền kiểu bi b- Máy nghiền kiểu trục lăn Hình 1.6 ĐKdịng nhiên liệu than với hệ thống sử dụng máy nghiền kiểu trục quay máng với lượng tích trữ nhiên liệu thấp 12 Hình 1.7 Sơ đồ ĐK dịng than có bù lượng than cấp điều khiển song song lưu lượng gió cấp nhiệt độ hỗn hợp than – gió 14 Hình 1.8 Sơ đồ điều khiển nhiên liệu than dùng máy cấp than thể tích dung lượng lớn 17 Hình 1.9 Hệ thống điều khiển song song than gió 18 Hình 1.10 Sơ đồ điều khiển tỷ lệ than gió 19 Hình 1.11 Sơ đồ logic bù BTU cho tổng nhiệt tỏa 20 Hình 1.12 Sơ đồ tổng hợp hệ điều khiển nhiên liệu lị 22 Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cân băng cảu trạm trộn bê tơng 26 Hình 2.2 Sơ đồ đo hệ thống cân băng phối liệu nhiều thành phần 27 Hình 2.3 Sơ đồ khối chức cân băng định lượng 28 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý đo lường hệ thống cân băng định lượng 28 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý hệ thống cân than 31 Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý hệ truyền động cân băng 32 Hình 2.7 Đồ thị cơng suất momen cản tĩnh 33 Hình 2.8 Giản đồ phụ tải 34 Hình 2.9 Sơ đồ động học 35 Hình 2.10 Hệ thống điều khiển kín dùng Loadcell 37 Hình 2.11 Hệ thống điêu khiển kín dùng phản hồi số 37 Hình 2.12 Hệ thống điều chỉnh tốc độ có đảo chiều Thyristor - động 39 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 2.13 Sơ đồ cấu trúc trạng thái ổn định hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín 40 Hình 2.14 Đường đặc tĩnh tĩnh hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín 40 Hình 2.15 Sơ đồ cấu trúc trạng thái động hệ thống điều chỉnh tốc độ hai mạch vịng kín 41 Hình 2.16 Sơ đồ khối hệ thống truyền động điều chế độ rộng xung chiều 42 Hình 2.17 Sơ đồ nguyên lý biến đổi PWM dạng H 43 Hình 2.18 Đồ thị điện áp biến đổi PWM dạng H 43 Hình 2.19 Sơ đồ khối mạch tạo xung điều khiển 45 Hình 2.20 Sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển động KĐB thiết bị biến tần 46 Hình 2.21 Sơ đồ cấu tạo thiết bị cân áp lực theo nguyên tắc hiệu chỉnh bù 48 Hình 2.22 Giới thiệu hình ảnh số thiết bị đo lực có thực tế 48 Hình 3.1 Sơ đồ khối hệ thống điều khiển cân băng 49 Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc hệ thống tự động điều khiển cân băng 50 Hình 3.3 Sơ đồ cấu trúc từ thông không đổi 50 Hình 3.4 Sơ đồ cấu trúc mạch vịng dịng điện 53 Hình 3.5 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vịng dịng điện 54 Hình 3.6 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vịng tốc độ 55 Hình 3.7 Sơ đồ cấu trúc thu gọn mạch vòng khối lượng 57 Hình 3.8 Sơ đồ cấu trúc hệ điều chỉnh khối lượng 59 Hình 3.9 Sơ đồ mơ hệ điều khiển điều khiển PID kinh điển 60 Hình 3.10 Kết mơ với tiêu tốc độ, dịng điện khối lượng 61 Hình 4.1 Quan hệ giữa Hình 4.2 Cấu trúc phương pháp điều khiển thích nghi trực tiếp 67 Hình 4.3 Cấu trúc phương pháp điều khiển thích nghi gián tiếp 67 Hình 4.4 Điều khiển thích nghi có mơ hình theo dõi 68 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Hình 4.5 Cấu trúc hệ điều khiển mờ hai đầu vào 69 Hình 4.6 Định nghĩa hàm liên thuộc cho biến vào/ 71 Hình 4.7 Luật hợp thành tuyến tính 71 Hình 4.8 Quan hệ vào luật hợp thành tuyến tính 72 Hình 4.9 Sự hình thành suy luận từ luật hợp 72 Hình 4.10 Các vùng suy luận 73 Hình 4.11 Bộ điều khiển mờ với hệ số khuếch đại đầu K 76 Hình 4.12 MRAFC điều chỉnh hệ số khuếch đại đầu 76 Hình 4.13 MRAFC điều chỉnh hệ số khuyếch đại đầu hệ số tích phân sai lệch đầu vào 78 Hình 4.14 Định nghĩa biến vào điều khiển mờ thích nghi 79 Hình 4.15 Xây dựng luật điều khiển cho điều khiển mờ thích nghi 79 Hình 4.16 Bề mặt đặc trưng cho quan hệ vào điều khiển mờ thích nghi 79 Hình 4.17 Quan sát tín hiệu vào mờ thích nghi 80 Hình 4.18 Sơ đồ mơ với khâu tích phân mắc đầu vào điều khiển mờ 80 Hình 4.19 Kết mô với lượng đặt khối lượng 10 81 Hình 4.20 So sánh khâu khối lượng điều khiển mờ thích nghi PID với khâu tích phân mắc đầu vào điều khiển mờ 81 Hình 4.21 Kết mơ khâu tốc độ ứng với trường hợp sử dụng điều khiển mờ thích nghi PID 82 Hình 4.22 MRAFC điều chỉnh hệ số khuyếch đại đầu hệ số đạo hàm đầu vào 82 Hình 4.23 Sơ đồ mơ với khâu tích phân mắc đầu vào điều khiển mờ 83 Hình 4.24 Kết mơ với lượng đặt khối lượng 20 83 Hình 4.25 So sánh khâu khối lượng điều khiển mờ thích nghi PID với khâu đạo hàm mắc đầu vào điều khiển mờ 83 Hình 5.1 Cấu hình hệ điều khiển phân tán 88 Hình 5.2 Các thành phần chức PLC 91 Hình 5.3 Sơ đồ tổng quan hệ thống điều khiển phân tán DCS CENTUM CS 3000 nhà máy nhiệt điện Phả Lại 98 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Nợi dung Trang Trang phụ bìa Lời cam đoan Danh mục ký hiệu chữ viết tắt Danh mục hì nh vẽ Mục lục Lời nói đầu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CẤP LIỆU CHO LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 1.1 Các yêu cầu nhiên liệu 1.1.1 Các yêu cầu nhiên liệu than 1.1.2 Sự trộn nhiên liệu than - dầu, than – nước 1.1.3 Các loại thiết bị lò đốt 1.2 Hệ thống nghiền vận chuyển than nghiền 1.2.1 Hệ thống cấp nghiền than 1.2.2 Hệ thống vận chuyển cấp than nghiền 1.3 Hệ thống điều khiển nhiên liệu than 1.3.1 Hệ thống điều khiển dòng than nghiền 11 1.3.2 Hệ thống điều khiển song song than gió 16 1.3.3 Hệ thống điều khiển sử dụng hệ thống phụ phân tích O2 khói 19 1.3.5 Tổng hợp hệ thống điều khiển nhiên liệu lò 20 CHƯƠNG 2: NHỮNG VẤN ĐỀ KỸ THUẬT TRONG CÂN BĂNG ĐỊNH LƯỢNG THAN CUNG CẤP CHO LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2.1 Vai trò hệ thống cân băng dây chuyền nhà máy 24 2.2 Xây dựng nguyên lý làm việc cân băng định lượng 25 2.2.1 Nguyên lý đo theo suất 25 2.2.2 Nguyên lý đo theo khối lượng 25 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3 Các yêu cầu kỹ thuật hệ thống cân băng định lượng 33 2.3.1 Cấu trúc hệ thống cân băng định lượng 33 2.3.2 Đặc điểm công nghệ yêu cầu hệ truyền động băng tải phối liệu 34 2.4 Các phương án thiết kế điều khiển cân băng định lượng 38 2.4.1 Hệ điều khiển tương tự 38 2.4.2 Hệ điều khiển số 39 2.5 Các hệ thống truyền động cho cân băng 40 2.5.1 Hệ thống truyền động chỉnh lưu thyristor - động chiều 40 2.5.2 Hệ thống truyền động điều chỉnh xung áp –động chiều (XA-Đ) 44 2.5.3 Hệ thống truyền động vecto biến tần – động KĐB 45 CHƯƠNG 3: TỔNG HỢP HỆ THỐNG 3.1 Sơ đồ khối sơ đồ cấu trúc hệ thống 49 3.2 Hàm số truyền khâu sơ đồ 50 3.2.1 Hàm số truyền động 50 3.2.2 Hàm số truyền biến đổi PWM 50 3.2.3 Hàm truyền máy phát tốc chiều 51 3.2.4 Hàm truyền thiết bị lấy tín hiệu dịng điện 52 3.2.5 Hàm truyền cảm biến áp lực 52 3.3 Tổng hợp hệ điều khiển 52 3.3.1 Tổng hợp điều khiển dòng RI 53 3.3.2 Tổng hợp điều chỉnh tốc độ R 55 3.3.3 Tổng hợp mạch vòng khối lượng R 57 3.4 Mô hệ truyền động cân băng sử dụng điều khiển PID 59 3.4.1 Tính tốn thông số hệ truyền động 59 3.4.2 Xây dựng sơ đồ mô hệ điều khiển cân băng định lượng sử dụng 59 điều khiển PID 3.4.3 Kết mơ Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 60 http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 103 - Chuyên ngành Tự động hố quang với khoảng cách lớn, với YNT511D-V khoảng cách lớn truyền km – Dual RS422/485 Modbus hệ thống liên lạc nối tiếp dự phịng kép thơng qua cổng RS422/485 hệ thống DCS với hệ thống điều khiển phụ, điều khiển trình nhỏ Mark V, PLC – HUB System HUB ghép nối mạng Ethernet kiểu hình – Master Clock đồng hồ thời gian chuẩn lấy tín hiệu từ vệ tinh để đặt thời gian chuẩn cho tồn hệ thống, đảm bảo tính thống thời gian cho hệ thống Hệ thống điều khiển DCS có độ tin cậy cao hệ thống dự phịng kép trang bị cho tất phận xử lý, thông tin liên lạc, nguồn cung cấp Tại phịng điều khiển trung tâm người vận hành lựa chọn chế độ điều khiển AUT MAN Với chế độ điều khiển thơng số tình trạng thời thiết bị truy cập từ nơi: giao diện vận hành HIS phòng điều khiển trung tâm giao diện vận hành chỗ Như vậy, hệ thống điều khiển phân tán hệ thống điều khiển phân cấp, có khả điều khiển quản lý hệ thống nhà máy lớn Các thông tin, tình trạng hoạt động phần nhà máy lưu trữ hữu ích cho việc quản lý, vận hành, sửa chữa, bảo dưỡng lập kế hoạch sản xuất Với hệ thống dự phòng đảm bảo an toàn, độ tin cậy cho nhà máy, ứng dụng mạng truyền thông giúp việc quản lý vận hành hệ thống diện rộng dễ dàng mà không tốn nhiều nhân công, đem lại hiệu sản xuất cao 5.3.2 Các chức điều khiển 5.3.2.1 Điều khiển cấp truyền động Đây cấp điều khiển thấp nhà máy, đóng vai trị liên kết thiết bị động lực động cơ, van, cảm biến, … với cấp điều khiển cao phía Chức điều khiển tay đặt cấp điều khiển Cấp điều khiển thực chức sau: − Vận hành tự động nhận lệnh từ cấp điều khiển cao Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 104 - Chuyên ngành Tự động hoá − Thực chức xử lý bảo vệ − Hiển thị giám sát trạng thái khác lệnh nhớ trạng thái thực tế cấu chuyển mạch − Chế độ vận hành tay 5.3.2.2 Điều khiển nhóm chức năng: Cấp điều khiển dựa nhóm thiết bị dùng để hỗ trợ vận hành cho thiết bị động lực Nhóm chức thiết kế để đảm bảo cho trình khởi động thành phần chính, van có liên quan, hệ thống nguồn cấp, hệ thống bôi trơn làm mát hoạt động chức Mỗi nhóm chức lựa chọn hoạt động tự động hoạt động tay Trong chế độ không tự động, thiết bị động lực phụ trợ khởi động từ modul điều khiển riêng.Ở chế độ tự động, tất thiết bị phụ trợ khởi động dừng tùy thuộc vào trạng thái yêu cầu thiết bị động lực Khi chế độ tay chọn trình điều khiển tiến trình dừng vị trí hồn thành bước đợi chế độ tự đặt lại chức điều khiển khởi động lại 5.3.2.3 Điều khiển nhóm chủ Cấp điều khiển điều khiển thiết bị chức thuộc cấp 5.3.2.4 Mức điều khiển khối chức Điều khiển cho trình hiển thị trạm vận hành Hiển thị logic thực tất cấp điều khiển 5.3.2.5 Các yêu cầu chức logic ghép nối nhà máy Các thiết bị hệ thống điều khiển số lập trình để xóa việc điều khiển khởi động dừng thiết bị sau từ phòng điều khiển nhà máy cách ghép nối tới thiết bị đóng cắt mạch lực: − Các thiết bị có động quay như: bơm, quạt,… − Các van đóng/mở − Van điều khiển lị Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 105 - Chuyên ngành Tự động hoá − Máy cắt, cầu dao cách ly, biến áp 5.3.2.6 Các yêu cầu chức điều khiển modul Hệ thống điều khiển modul nhà máy cung cấp khả điều khiển nối cấp, phi tuyến, thích nghi feedforward mạch vòng điều chỉnh quan trọng 5.3.3 Điều khiển cơng nghệ cho phần nhà máy: 5.3.3.1 Giới thiệu chung: Các đối tượng điều khiển: hệ thống điều khiển kết hợp đảm bảo cung cấp lượng nhiên liệu gió cháy cho lị để đáp ứng công suất đầu Áp suất lò điều chỉnh tác hợp biến điều khiển Các chế độ điều khiển: Điều chỉnh đầu máy phát lò thực qua chế độ sau: − Chế độ tay − Chế độ điều chỉnh lò hơi: điều chỉnh nhiên liệu khí cháy − Chế độ điều chỉnh tuabin: chế độ nhiên liệu khí cháy thay đổi − Chế độ điều khiển kết hợp chỗ − Chế độ điều khiển kết hợp từ xa Lựa chọn chế độ điều khiển thay đổi chế độ: Các điều khiển thị kết hợp chặt chẽ điều khiển phối hợp thành phần thao tác trạm vận hành Việc lựa chọn chế độ điều khiển thực trạm vận hành Tự động giảm tải: Giảm tải lò hơi: Khi có cố với thiết bị phụ trợ quan trọng cơng suất lị bị ảnh hưởng, hệ thống điều khiển can thiệp Các phận lò − Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 106 - Chuyên ngành Tự động hoá tuabin− máy phát tiếp tục hoạt động an toàn ổn định giảm tải thời gian điều chỉnh Giảm tải tuabin: Khi điều kiện giảm tải xảy ra, chế độ điều khiển lò hoạt động để đảm bảo áp suất lò điều khiển Giới hạn công suất thành phần Điều chỉnh công suất tự động Điều khiển tần số 10 Điều khiển máy phát tự động (AGC) 5.3.3.2 Điều khiển kết hợp gió, nhiên liệu máy phát: Chức vịng điều khiển: tín hiệu u cầu chung tạo tín hiệu điều khiển tương ứng để điều khiển gió, nhiên liệu tải đầu MW Các nhu cầu điều chỉnh tùy theo yêu cầu tần số lượng oxy, áp suất TSV thay đổi MW cân đầu máy nghiền PF Tính chất vịng điều khiển Đo lường trình Các yêu cầu cho điều khiển phối hợp chung Giao diện đồ họa điều khiển: giao diện đồ họa hiển thị hình vận hành để thay đổi thông số giám sát hoạt động q trình 5.3.3.3 Điều khiển gió chính: − FT104 thiết bị thu hẹp có truyền xa − TT105 nhiệt kế − FY104: thiết bị chuyển đổi − FIC/104: điều chỉnh lưu lượng Chức vòng điều khiển: sử dụng vịng điều khiển khói cháy để trì luồng gió cháy từ giá trị nhỏ tới giá trị lớn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 107 - Chuyên ngành Tự động hố Phương pháp vận hành: gió cháy tới lò qua hai quạt FD, lưu lượng gió cấp đáp ứng lại nhu cầu gió máy nghiền than bột Tính chất vịng điều khiển Đo lường trình: đầu đo đảm bảo độ xác cao, cặp tín hiệu đo gió cấp gửi tới trạm vận hành sử dụng hệ thống quản lý buồng đốt (BMS) Các tín hiệu đo lường oxy đo theo cặp để tăng độ tin cậy điều kiện cháy, tín hiệu trung bình điểm đo phải truyề với giám sát độ chênh lệch điểm đo Ghép nối: hệ thống quản lý buồng đốt ghép nối với tín hiệu yêu cầu để thực quản lý buồng đốt (BMS) 5.3.3.4 Điều khiển dòng nhiên liệu điều chỉnh lƣợng than cấp Hệ gồm có: − Thiết bị đo lưu lượng nhiên liệu FT103, điều chỉnh FIC/103 tác động đến van điều tiết lưu lượng − Đường ống dẫn FT102 áp suất đường ống dẫn chung PT101 − Mạch điều khiển tầng FIC/103 để điều khiển lưu lượng nhiên liệu Chức vòng điều khiển: chức điều khiển nhiên liệu để tự động trì lượng nhiên liệu để đáp ứng nhu cầu, bao gồm việc đo lường dòng nhiên liệu từ máy nghiền phối hợp tải máy nghiền, điều chỉnh tự động dòng nhiên liệu từ máy nghiền thông qua điều chỉnh dịng gió sơ cấp Hệ điều khiển gồm điều khiển chiếm quyền ghép nối tới hệ BMS Phương pháp vận hành: hệ thống trang bị cho nhóm máy nghiền với điều khiển, dịng gió PF điều khiển van cánh hướng dẫn gió cấp đặt ống dẫn sau qua van cánh hướng gió nóng gió lạnh Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 108 - Chuyên ngành Tự động hố Tính chất vịng điều khiển Đo lường trình Ghép nối: hệ thống quản lý buồng đốt (BMS) ghép nối với tín hiệu máy nghiền tải cấp cho lò 5.3.3.5 Điều khiển áp suất Giá trị đặt áp suất Tốc độ thay đổi áp suất Yêu cầu đầu vào điều khiển lò 5.3.3.6 Điều khiển nhiệt độ đầu máy nghiền PF Chức vòng điều khiển Phương pháp vận hành Tính chất vịng điều khiển Đo lường trình Ghép nối 5.3.3.7 Điều khiển lƣu lƣợng máy nghiền PF Chức vòng điều khiển Phương pháp vận hành Tính chất vịng điều khiển Đo lường trình Ghép nối 5.3.3.8 Điều khiển áp suất buồng đốt Áp suất buồng đốt hay hệ thống dẫn khí thải đo áp kế PT/106 − PIC/106: điều chỉnh áp suất, so với giá trị áp suất mong muốn (giá trị đặt) để xử lý theo luật điều chỉnh Bộ điều chỉnh điều khiển tốc độ quạt hút để thay đổi áp suất, quạt gió thay đổi lưu lượng khơng khí ảnh hưởng đến áp suất buồng đốt nên điều chỉnh lưu lượng khơng Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 109 - Chun ngành Tự động hố khí từ quạt gió, tín hiệu điều chỉnh đặt sang hiệu chỉnh tốc độ quạt hút qua FY/109 5.3.3.9 Điều khiển gió sơ cấp 5.3.3.10 Điều khiển nhiệt độ gió nóng lạnh 5.3.3.11 Điều khiển nhiệt độ gió nóng sơ cấp 5.3.3.12 Điều khiển nhiệt độ nhiệt − TT/111, TT/112: nhiệt kế − TIC/113: điều chỉnh nhiệt − TY/112: vi phân 5.3.3.13 Điều khiển nhiệt độ gia nhiệt bổ xung 5.3.3.14 Điều khiển van cánh hƣớng 5.3.3.15 Điều khiển áp suất dầu cháy 5.3.3.16 Điều khiển tốc độ tuabin 5.3.3.17 Điều khiển bình ngƣng/mức bình ngƣng 5.3.3.18 Điều khiển mức nƣớc bình khử khí 5.3.3.19 Điều khiển hâm nƣớc cấp thấp áp LP 5.3.3.20 Điều khiển hâm nƣớc cấp cao áp HP 5.3.3.21 Vòng điều khiển hệ thống phụ cho tuabin 5.3.3.22 Điều khiển mức nƣớc bao 5.3.3.23 Điều khiển vận hành tuabin 5.3.4 Các chức bảo vệ trình Hệ thống bảo vệ trình nhà máy giúp bảo vệ thành phần nhà máy trường hợp vận hành, giúp tăng cường độ tin cậy, tính tốn an tồn cho nhà máy Các khâu lò hơi, tuabin máy phát trang bị hệ thống bảo vệ, hệ thống tác động trường hợp nguy hiểm biến trình vượt giới hạn cho phép Hệ thống bảo vệ trang bị tín hiệu có chế dự phòng để tăng độ tin cậy tránh tác động bảo vệ sai Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 110 - Chuyên ngành Tự động hố Bảo vệ lị Bảo vệ cháy nổ áp suất chân không buồng đốt: hệ thống bảo vệ lị có chứa hệ thống bảo vệ cháy nổ, đặc biệt hệ thống lọc cài đặt hệ thống dẫn khói lị Khi quạt hút khói ID phải có khả chống lại sụt áp khói qua lưới lọc Các quạt ID có nguy làm cháy nổ không tạo áp suất âm buồng đốt ống dẫn khói, việc tạo áp suất âm cần thiết để tránh không cho lửa gây nguy hiểm cho người thiết bị Hệ thống bảo vệ cháy nổ có hai cấp, áp suất cháy điều khiển việc điều chỉnh khối điều khiển gió/khói cháy chức bảo vệ hệ thống bảo vệ lò Bảo vệ tuabin/máy phát 5.3.5 Bộ điều khiển thủy lực Tuabin trang bị hệ thống điều khiển thủy lực số: D − EHG Hệ thống có cảm biến đo tốc độ quay tuabin dự phịng nhân truyền tín hiệu tới hệ thống ICMS để điều khiển tuabin tới tốc độ đồng để kiểm tra tốc độ cần 5.3.6 Hệ thống bypass tuabin 5.3.6.1 Chức Hệ thống bypass tuabin cho phép lò làm việc để tăng áp suất tăng nhiệt độ mà không cần nhận tới tuabin tăng mức nhiên liệu tới lò tăng mức dòng ngưng Hệ thống bypass tuabin hoạt động đáp ứng yêu cầu đề 5.3.6.2 Mô tả hệ thống Hệ thống bypass tuabin bao gồm hệ thống sau: Hệ thống bypass tuabin cao áp HP Hệ thống bypass tuabin hạ áp LP Hệ thống thủy lực áp suất cao 5.3.7 Điều khiển công nghệ cho hệ thống phụ SCMS Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 111 - Chuyên ngành Tự động hoá 5.3.7.1 Hệ thống điều khiển xử lý than (CHP) − Hệ thống cấp than − Stackout System − Bunkering System − Coal Sampling System 5.3.7.2 Hệ thống điều khiển xử lý nƣớc Hệ thống xử lý nước thành phần hệ thống SCMS, hệ thống phải chứa điều khiển cần thiết cho đo lường, giám sát trình xử lý nước Hệ thống điều khiển cục DCS tích hợp với HMI hệ thống SCMS, cho phép điều khiển giám sát hệ thống xử lý nước từ phòng điều khiển chỗ Đồng thời hệ thống điều khiển phải tích hợp với HMI phịng điều khiển trung tâm nhà máy 5.3.7.3 Hệ thống điều khiển xử lý nƣớc thải Hệ thống xử lý nước thải thành phần hệ thống SCMS, hệ thống phải chứa điều khiển cần thiết cho đo lường, giám sát trình xử lý nước thải 5.3.7.4 Hệ thống điều khiển trạm bơm xả xử lý xỉ than Hệ thống điều khiển trạm bơm xả xử lý xỉ than thành phần hệ thống SCMS, hệ thống phải chứa điều khiển cần thiết cho điều khiển giám sát trình xử lý than 5.3.7.5 Hệ thống điều khiển hyđro Hệ thống điều khiển hyđro thành phần hệ thống SCMS, hệ thống phải chứa điều khiển cần thiết cho điều khiển giám sát trình xử lý hyđro 5.3.7.6 Hệ thống trạm ghi kiện (SOE) Hệ thống đứng riêng thành phần mạng SCMS có nhiệm vụ giám sát cảnh báo, báo động hệ thống SCMS Hệ thống chứa đầu I/O cấu đóng cắt cao áp HV, hệ thống SOE phải đặt thời gian đồng với thời gian hệ thống ICMS Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 112 - Chuyên ngành Tự động hoá Thiết kế, cài đặt, vận hành tất đầu đếm kiện SOE để kiện đóng cắt cao áp ghi lại hệ thống SOE có giá trị ý nghĩa với đội ngũ kỹ thuật người vận hành Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 113 - Chuyên ngành Tự động hoá TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] PGS.TS Võ Quang Lạp, TS Trần Xuân Minh, Kỹ thuật biến đổi [2] Nguyễn Cơng Hiền (2006), Mơ hình hố hệ thống mô phỏng, Đại học Bách Khoa, Hà nội [3] Bùi Q Lực (2005) Hệ thống điều khiển số cơng nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Phan Xuân Minh, Nguyễn Doãn Phước (2006) Lý thuyết điều khiển mờ, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội [5] Nguyễn Phùng Quang (2006) Matlab/ Simulik dành cho kĩ sư điều khiển tự động, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội [6] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2006) Điều chỉnh tự động truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội [7] Trần Thọ, Võ Quang Lạp, Cơ sở điều khiển tự động truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội [8] Nguyễn Trọng Thuần (2002), Điều khiển Logic ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội [9] Phạm Thị Ngọc Yến, Ngô Hữu Tình, Lê Tấn Hùng, Nguyễn Thị Lan Hương (2007), Cơ sở Matlab ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, Hà nội [10] Nhà máy nhiệt điện Phả lại- Phân xưởng Tự động, điều khiển: Tài liệu đào tạo Hệ thống điều khiển DCS [11] http://www.yokogawa.com/dcs/products/cs3000/overview/dcs-3k-0101en.htm [12] S Assilian and E H Mamdani An experiment in linguistic synthesis with a fuzzy logic controller Int J Man Machine Studies, 7(1):1–13, 1974 [13] M A El-Geliel: Supervisory Fuzzy Logic Controller used for Process Loop Control in DCS System, CCA03 Conference, Istanbul, Turkey, June 23/25, 2003 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 114 - Chuyên ngành Tự động hoá [14] Kal Johan Astroum and Bjorn Wittenmark: Adaptive control, Addison-Wesley, 1995 [15] Yager R R and Filer D P.: Essentials of Fuzzy Modeling and Control, John Wiley, 1994 [16] J M Mendel: Fuzzy Logic Systems for Engineering: A tutorial, Proc IEEE, vol 83, pp 345-377, 1995 [17] L X Wang: Adaptive Fuzzy System & Control design & Stability Analysis, Prentice-Hall, 1994 [18] T J Procyk and E H Mamdani A linguistic self-organizing process controller Automatica, 15:15–30, 1979 [19] E.H.Mamdani and N Baaklini Prescriptivemethod for deriving control policy in a fuzzy-logic controller Electronics Letters, 11(25/26):625–626, 1975 [20] T Yamazaki and E H Mamdani On the performance of a rule-based selforganizing controller In Proc IEEE Control Applications of Adaptive and Multivariable Control, Hull, 1982 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Tự động hoá - 115 PHỤ LỤC TÍNH TỐN CÁC THƠNG SỐ HỆ TRUYỀN ĐỘNG Các thông số hệ truyền động: Loại động cơ: H-68 Nga sản xuất với thông số sau: Pđm : Công suất định mức động 1,45 kW Uđm : Điện áp định mức động nđm : Tốc độ quay định mức động 2100 v/p Iđm : Dòng điện định mức động 8,5 A Ikt : Dịng kích từ động 0,57 A Lư : Điện cảm phần ứng 0,1944 H R : Điện trở phần ứng 6.7 Ti : Hằng số thời gian máy biến dòng 0,0025 s T : Chu kỳ điện áp chọn 0,0033s Tđk : Hằng số thời gian mạch điều khiển chỉnh lưu 0,00015 s T : Hằng số thời gian máy phát tốc 0,0015 s T : Hằng số thời gian cảm biến khối lượng 0,3 s đm : Hiệu suất định mức động 80% 220 V * Tính tốn thông số hàm số truyền hệ truyền động: Tốc độ góc định mức: ωdm π n dm π 1500 157,1 rad/s 60 60 Mômen định mức: Mđm = kđm.Iđm = 1,1281.3,4=3,8354 Nm Trong kdm U dm I dm R 220 3,4.6,7 1,1281 ω dm 157,1 Hằng số thời gian điện từ phần ứng: L 0,1944 Tu u 0,029s R 6,7 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật Chuyên ngành Tự động hoá - 116 - Hàm truyền khâu điện từ động cơ: WD (p) 1/R 0,1493 1/6,7 Tu p 0,029.p 0,029.p Hàm truyền biến đổi: K PWM 22 T.p 0,0033.p WBBD Trong đó: K PWM U dm 220 22 U dk 10 * Hàm truyền điều chỉnh dòng điện: R Tu 2.K PWM K i Tsi R i (p) 1 pTu Trong đó: Tsi Ti Tck Tdk 2,5ms 3,3ms 0,15ms 5,95.103 s Ki: Hệ số khuếch đại cảm biến dòng điện Ki U dk 10 2,9412 I dm 3,4 R i (p) 6,7.0,029 1 3 2.22.2,9412.5,95.10 0,029.p R i (p) 5,0077.1 0,029.p * Hàm truyền điều chỉnh tốc độ: R ω (p) K i K Tc R.K ω 2.Tsω Trong đó: + Hệ số khuếch đại cảm biến tốc độ: Kω Ta có: K ω U đ Chọn Uđ = V 0,0318 157,1 + Tsω Tω 2.Tsi 1,5 2.5,95 13,4ms Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn Luận văn thạc sỹ kỹ thuật - 117 - Chuyên ngành Tự động hoá J.R 0.85.6,7 4,475s k 1,12812 + Tc Thay số vào ta có: R ω (p) K K.T i c R.K ω 2.Tsω 2,9412.1,1281.4,475 2.604,8957 6,7.0,0318.2.0,0134 * Hàm truyền điều chỉnh khối lượng R: Kω (1 2.Tsω p) K r K 2.T R (p) Trong đó: + Hệ số khuếch đại cảm biến khối lượng: T K U Td K U Td T Với: l T r π r n ; Chọn l = 100cm, r = 0,32cm n l 100 50 π r π 0,32 l r T π n 100 π(rad) Thay số vào ta có: K 10 0,032 100.π + Hệ số khuyếch đại truyền lực: T K r ω dt K r ω.t Kr Vậy : R (p) T 100.π 1 ωt 157,1.2 Kω 0,0318 (1 2.Tsω p) (1 0,0268.p) K r K 2.T 1.0,032.2.0,3 R(p) = 1,656.(1+0,0268)p Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... băng cấp liệu cho lị Vì tơi chọn luận văn với đề tài: ? ?Nghiên cứu nâng cao chất lượng dây truyền cấp than cho lò nhà máy nhiệt điện? ?? Trong phạm vi đề tài giải vấn đề là: - Khảo sát, nâng cao chất. .. THAN CUNG CẤP CHO LÒ HƠI NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN 2.1 Vai trò hệ thống cân băng dây chuyền nhà máy Vai trò băng tải nhà máy công nghiệp vô quan trọng, điều thể rõ nét nhà máy nhiệt điện, xi măng, nhà. .. than vận chuyển than nghiền Có loại máy cấp: - Máy cấp thể tích - Máy cấp trọng lượng - Máy cấp thể tích: Với loại máy lượng than cấp xác định thể tích than Khi tốc độ cấp tăng lên thể tích than
Ngày đăng: 30/03/2021, 09:22
Xem thêm: Nghiên cứu nâng cao chất lượng dây truyền cấp than cho lò hơi nhà máy nhiệt điện
