Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

PHẦN I: GIỚITHIỆUCHUNGVỀNHÀMÁYĐIỆN PHẢLẠI

I Giới thiệu chung

II Các thông số kỹ thuật của nhà máy và một tổ máyIII Giới thiệu chung về sơđồ nhiệt một tổ máy

IV Giới thiệu lò hơi và các thiết bị của lòV Giới thiệu về tua bin

VI Giới thiệu hệ thống chế biến than

PHẦN II : KHẢOSÁTHỆTHỐNGVÀCÁCBỘĐIỀUCHỈNH

HIỆNCÓĐỂĐIỀUCHỈNHLÒHƠI

§I Vai trò nhiệm vụ của bộđiều chỉnh mức nước bao lò hơi§II Các yếu tốảnh hưởng tới mức nước bao hơi

§III Điều khiển lò hơi

§IV Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi

-2

hoàn 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 kếđợt một là 440 MW Từ tháng 10- 1983 đến nay nhàmáy đã sản xuất và hoà vào lưới điện quốc gia hơn 20 tỷ KWh điện Hiện nhàmáy đang được mở rộng với hai tổ máy có công suất 300MW/1tổ Đưa Phả Lạithành trung tâm nhiệt điện lớn có công suất trên 1000MW.

Nhà máy đã góp phần đáng kể vào công cuộc điện khí hoá toàn quốc và cùng vớiquá trình công nghiệp hoá hiện đại hoáđất 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 tưong lai cùng với hai tổ máy PhảLại II đáp ứng nhu cầu phụ tải của khu vực phía Đông Bắc Bộ và tham gia vào lướiđiện quốc gia.

Với quy mô và tầm vóc to lớn như vậy hiện nay nhà máy với gần 2400 công nhânviên chức được biên chế thành hơn 30 Phòng, Ban, Phân xưởng và 5 kíp vận hànhtheo 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 cấpcao đẳng kỹ thuật Nhà máy Điện Phả Lại có 4 tổ máy vận hành theo khối độc lậpvới nhau, 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 đáđược khai thác từ các mỏ than ởHòn Gai, Cẩm Phả, Mạo Khê Từ các mỏ than được vận chuyển về nhà máy bằnghai đường, đường sông vàđường sắt.

- Đường sông : Than được trở về nhà máy bằng các xà lan có trọn tải lớn đượchệ thống cẩu cảng bốc lên thông qua các hệ thống băng tải đểđưa về lò hoặc kho dựtrữ.

- Đường sắt :Than đực vận chuyển về nhà máy bằng đường tàu hoả vàđượcquang lật toa rót vào hệ thống băng tải đểđưa vào lò hoặc kho than kín.

3

Ngoài nguyên liệu chính là than đá còn có dầu nhiên liệu (FO) được sử dụng khi đốtlò vàđể duy trì quá trình cháy của lò, dầu này được nhập ngoại ở cảng vật cáchvàđưa về nhà máy bằng đường thuỷ Lượng dầu FOtiêu thụ hàng năm khoảng150.000 tấn

*Về phần điện nhà máy có 3 trạm phân phối: 1 trạm 110 KV và 2 trạm 220KV(trạm 220KV của Phả Lại I và II được liên lạc với nhau qua hệ thống thanhgóp), các tổ máy số I và II được nối với cả hai hệ thống thanh góp qua các máy biếnáp tự ngẫu 3 pha, các máy phát của tổ máy số III và IV được nối vào thanh cái 220KV 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 từđầu 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, HàĐông, Đồng Hoà, Sóc Sơn, Bắc Giang.

II CÁCTHÔNGSỐKỸTHUẬTCỦANHÀMÁYVÀ 1 TỔMÁY

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%

4

Lò hơi

Kiểu

Năng suất hơi

Nhiệt độ hơi quá nhiệtáp suất hơi

Hiệu suất thô của lò

БKZ-220-100-10CKZ-220-100-10C220 T/h

540oC100 ata86.05 %

Tua bin

Công suất định mứcáp suất hơi vào tua binNhiệt độ hơi vào tua bin

TB-120-2T3110 MW90 ata535oC

Máy phát

KiểuCông suấtTốc độ

Điện áp đầu cực máy phát

T- 120120 MW

3000 vòng / phút10.5 KV

Các bình từ số 1 5 được gọi là các bình gia nhiệt hạ Sau khi đi qua gia nhiệt hạnước ngưng được đưa lên bình khử khí 6 ata ởđây nước được khử hết các bọt khí cótrong nước để chống ăn mòn kim loại.

Nước sau khi khử khíđược các bơm cấp nước bơm qua thiết bị bình gia nhiệt cao từsố 68 tại đây nước ngưng tiếp tục được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửatrích hơi ở xi lanh cao áp của tuabin Sau khi được gia nhiệt bởi gia nhiệt cao nướcđược đưa qua hai bộ hâm nước ởđuôi lòđể hâm nóng thêm trước khi vào bao hơi.

5

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 hoàẩm, phía dưới là nước ngưng.

Hơi bão hoàẩm trong bao hơi không được đưa ngay vào tua bin màđược đưa quacác bộ xấy hơi, tại đây hơi được xấy khô thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ 540oC vàápsuất P =100 ata.

Hơi quá nhiệt được đưa vào tua bin, tại tua bin động năng của dòng hơi được biếnthành cơ năng quay tua bin máy phát để sản xuất ra điện năng.

Hơi sau khi sinh công ở các tầng cánh của tuabin được ngưng tụ thành nước ở bìnhngưng tụ Công do tua bin sinh ra làm quay máy phát điện Như vậy nhiệt năng củathan đáđã biến đổi thành cơ năng vàđiện năng, còn hơi nước là môi chất được biếnđổi theo một vòng tuần hoàn kín Nước ởđây là môi chất trung gian để chuyển nhiệtnăng của than đá, dầu thành cơ năng vàđiện năng.

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.

Điện năngNhiệt năng

Hình I.1

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

7

IV GIỚITHIỆULÒHƠIVÀCÁCTHIẾTBỊCỦALÒ

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 hoàntự nhiên, nguyên liệu cung cấp cho lò là than đá lấy từ các mỏ than Mạo Khê, HònGai, Cẩm Phả, Quảng Ninh.

БKZ-220-100-10CKZ-110-Lò có cấu tạo hình “” Buồng đốt chính là nhánh đi lên đầu tiên, tại đây nướcđược gia nhiệt thành hơi.Trên đường khói nằm ngang trên lò cóđặt các bộ quá nhiệtđể xấy khô hơi trước khi đưa sang tua bin Trên đường khói thoát người ta đặt xen

8

kẽ các bộ hâm nước và bộ xấy không khí nhằm tận dụng lượng nhiệt của khói thoátđể tăng hiệu suất của lò.

Buồng đốt của lò kiểu hở cấu tạo bởi các đường ống sinh hơi hàn sẵn, các giàn ốngsinh hơi ở vách trước và vách sau phía dưới tạo với nhau thành mặt nghiêng củaphễu lạnh với góc nghiêng là 50.

Buồng đốt được lắp đặt bốn vòi đốt chính kiểu xoáy lắp tại 2 vách bên của lòởđộcao 9.85m và 12.7 m, có 4 vòi đốt gió cấp 3 đặt ở 4 góc lò, vòi đốt này tận dụng giósau khi than mịn được phân ly vàđược 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 dầu mazutbên cạnh vòi đốt chính có công suất 2 tấn/ giờ.

Nhằm cóđược hơi với chất lượng cao lò sử dụng sơđồ bốc hơi 2 cấp, cấp bốc hơithứ nhất đặt ngay trong bao hơi, gồm tổ hợp các xyclon trong thiết bị rửa hơi, cửachớp và mặt sàng cấp bốc hơi thứ 2 là 4 xyclon ngoài, đặt thành từng khối ở bênphải và bên trái lò.

Bao hơi của lò có cấu tạo hình trụ cóđường kính trong là 1600 mm, chiều dài là 12.7m vàđộ dầy là 88 mm Mức nước trung bình ở trong bao hơi thấp hơn trục hình họccủa bao hơi là 200 mm trong quá trình vận hành lò mức nước trong bao hơi có thểcho phép giao động  50 mm so với mức trung bình 0.

Trong quá trình khởi động lò bao hơi của lòđược sấy nóng bằng hơi bão hoà lấy từcác lò khác, ngoài ra trong bao hơi còn đặt các đường ống xả sự cố, ống đưa phốtphát vào lòđể chống đóng cáu cặn.

Sự tuần hoàn của lòđược phân chia theo các giàn ống, thành 14 vòng tuần hoànnhỏđộc 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  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 phụđặt trên đỉnh lòkhi khởi động lò dùng nước cấp đểđi phun Để làm sạch khói thoát trước khi thải ra

9

ngoài 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 bị bámbẩn, để làm sạch ống sinh hơi người ta bố trí các vòi thổi bụi Dùng hơi bão hoà

OM - 35, với bộ quá nhiệt dùng các máy thổi sâu O.

Ở phía đuôi lò có lắp đặt bộ thải xỉ liên tục đãđược cơ giới hoá.

2 Các thông số kỹ thuật chính của lò hơi

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

- Động cơ

Pđm = 630 KW: Iđm =77 A: = 94%: U đm =6 KV: cos = 0.88

11

V GIỚITHIỆUVỀTUABIN

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 LiênXô với công suất là 110 MW dùng để quay máy phát điện -- là một tổmáy một trục được cấu tạo từ hai xi lanh: cao áp hạáp.

Roto cao áp được đúc kiêủ khối bằng thép chịu nhiệt gồm 20 tầng cánh động trongđó có một tầng điều chỉnh và 19 tầng áp lực, các tầng cánh động được rèn liền khốivới trục.Trên xi lanh cao áp có 5 cửa trích hơi từ số 1 đến số 5 Hơi trích được đưađến 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 4 vanđiều chỉnh được đặt trong các hộp hơi hàn liền với vỏ xi lanh cao áp hai van đặt phíatrên, hai van đặt phía dưới.

Roto hạáp được chế tạo kiểu thoát hơi về hai phía mỗi phía có 5 tầng cánh, cánhđộng hạáp được chế tạo riêng rẽ và lắp ép vào trục, xi lanh hạáp có hai đường thoáthơi nối với hai bình ngưng A và B kiểu bề mặt “nước làm mát đi bên trong hơi đibên ngoài” Trên xi lanh hạáp 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 hộp hơisau đó và 4 ống chuyển tiếp vào van điều chỉnh vào xi lanh cao áp, sau khi sinh

12

công ởđây hơi sẽ theo hai ống liên thông sang xi lanh hạáp, từ xi lanh hạáp dònghơi đi xuống bình ngưng tụ A và B.

2 Các thông số kỹ thuật của tua bin

Kiểu : K100-90-7

3 Thông số của các cửa trích hơi

Bảng I-2

Số cửatrích

Tên gia nhiệt cấphơi từ cửa trích

Thông số hơi cửatrích

To hơi

1Gia nhiệt cao số 831.940030

2Gia nhiệt cao số 719.734320

3Gia nhiệt cao số 611280154Gia nhiệt hạ số 53.117014

5Gia nhiệt hạ số 4 1.21209

6Gia nhiệt hạ số 3- 0.299087Gia nhiệt hạ số 2- 0.6757

từ cảng sông, đường sắt, được chuyển vào lò bằng hệ thống băng tải đưa 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 có nhiệt độ400oC Gió này được lấy từ quạt gió thổi qua hai bộ xấy không khíởđuôi lò.Trênđường gió nóng đến máy nghiền có lắp một lá chắn không khí lạnh thông với khíquyển.

Trong thùng nghiền, than được nghiền nhỏ, hỗn hợp than và không khí nóng đượcquạt tải bột hút về bộ phân ly than thô, tại đây những hạt to trọng lượng lớn đượcđưa trở lại máy nghiền để nghiền lại, những hạt than nhỏđủ tiêu chuẩn được đưa lênphân ly than mịn (xyclon) Xyclon có nhiệm vụ tách than ra khỏi hỗn hợp than vàkhông khí, từđây than bột được đưa vào kho chứa than bột hoặc được đưa vào víttruyền than bột đểđưa 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 lòđể tiết kiệmlượng than này.

Than bột trong kho than bột được đưa vào ống dẫn than nhỏ nhờ các máy cấp thanbột, 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 tới4000C.

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

+ Máy nghiền than:

+ Thành phần hoá học của than

16

17

Nếu mức nước trong bao hơi giảm sẽ làm mất đi sự tuần hoàn tự nhiên của lò, các đườngống sinh hơi không được làm mát có thể dần đến biến dạng hoặc phồng nổ.

Trong quá trình vận hành lò hơi mức nước bao hơi luôn thay đổi và dao động lớn, đòi hỏingười công nhân vận hành phải điều chỉnh mức nước bao hơi kịp thời và luôn ổn định ởmột giá trị cho phép song vì lò hơi có nhiều thông số cần theo dõi vàđiều chỉnh cho nênngười công nhân vận hành không thểđiều chỉnh kịp thời và liên tục mức nước trong baohơi ổn định được.

Chính vì những lý do trên người ta thiết kế bộđiều chỉnh tựđộng cấp nước cho lòđểổn địnhmức nước trong bao hơi nhằm làm giảm cường độ lao động của người công nhân vậnhành, đồng thời đảm bảo an toàn cho thiết bị, tăng hiệu suất của lò hơi.

§II CÁCYẾUTỐẢNHHƯỞNGTỚIMỨCNƯỚCBAOHƠI

1 Lưu lượng nước cấp và lò vào lưu lượng hơi sang tua bin chênh lệch nhau

- Khi lưu lượng hơi sang tua bin tăng lên thì lượng nước trong bao hơi bay hơi càngnhiều nó làm cho mức nước trong bao hơi giảm đi, và ngược lại khi lưu lượng hơi sang tuabin giảm đi thì lượng nước hoá hơi cũng giảm làm cho nước trong bao hơi tăng lên.

- Khi lưu lượng nước cấp vào lò tăng lên thì mức nước trong bao hơi tăng lên vàngược lại khi lưu lượng nước cấp vào lò giảm thì mức nước cũng giảm.

2 Khi thay đổi lượng nhiệt cấp cho lò hơi

Khi lượng nhiệt cấp cho lò hơi thay đổi thì mức nước trong bao hơi cũngthay đổi theo.

18

-Khi lò hơi đang vận hành bình thường vì một lý do nào đó mà lượng nhiệtcấp cho lò tăng lên, cụ thể là tăng lượng than và không khí vào lò thời gian đầutrong khoảng 130 giây mức nước sẽ tăng vọt lên do tăng hàm lượng hơi tronghệ thống đột ngột đó là hiện tượng sôi bồng Sau thời gian này, nếu lượng nhiệtcấp cho lò vẫn tăng thì mức nước trong bao hơi lại bắt đầu giảm dần do lượngnước hoá hơi tăng.

-Khi giảm lượng than và không khí cấp cho lò thì mức nước bao hơi sẽ thayđổi theo chiều ngược lại, lúc này lượng nước hoá hơi ít đi dẫn đến mức nướctrong bao hơi tăng lên.

3 Áp suất trong bao hơi thay đổi

- Khi áp suất trong bao hơi thay đổi thì mức nước trong bao hơi thay đổi theo quan hệ :khi áp suất (P) tăng thì mức nước(H) giảm và P thì H Quan hệ này được giải thích nhưsau:

+ Khi áp suất tăng thì mức nước trong bao hơi giảm xuống do áp suất hơinén nước xuống.

+Ngược lại khi áp suất hơi giảm thì dẫn đến mức nước trong bao hơi tăng

§III ĐIỀUKHIỂNLÒHƠI

a) Khái niệm chung

Điều khiển lò hơi về cơ bản là các hệ thông điều chỉnh tựđộng nhằm duy trì các thôngsố làm việc của lò hơi trong một giới hạn cho phép, đáp ứng các thay đổi phụ tải và cácnhiễu loạn khác bao gồm :

- Điều khiển chân không buồng đốt- Điều khiển nhiệt độ hơi quá nhiệt

- Điều khiển quá trình cháy của nhiên liệu trong buồng đốt của lò- Bộđiều chỉnh xả liên tục

- Điều chỉnh áp lực hơi đi thổi bụi

19

- Điều chỉnh mức nước trong bao hơi

Tất cả các quá trình điều khiển trên đều liên quan chặt chẽ với nhau vàảnh hưởng lẫn nhau.Như chúng ta đã biết lò hơi có nhiệm vụ biến nhiệt lượng của than thành năng lượng quaytua bin và máy phát điện Việc cung cấp năng lượng này phải đảmbảo cân bằngnhu cầunăng lượng của lưới điện vốn luôn luôn thay đổi Ngoài ra các hệ thông điều khiển lò hơicòn phải thoả mãn các yêu cầu về hiệu quả kinh tế, an toàn, môi trường.

b) Sơđồđiều khiển lò hơi

Trong quá trình vận hành các quá trình xảy ra có liên quan mật thiết với nhau ta mô tảhệ thống như sơđồ sau:

lưu lượng nước cấp

Hơi quá nhiệt

Hình II.1: Sơđồđiều khiển lò hơi

Trong sơđồ:

A - là thiết bịđặt các thông số kỹ thuật chính

B - được tạo nên để thích ứng với đặc tính thời gian của quá trình sinh hơi và các bề mặttiếp xúc với nhiệt độ buồng đốt của lò

C - mô phỏng thời gian chậm trễ của qúa trình

F - hệ thống phụ so sánh áp suất hơi cấp cho tua bin và năng lượng điện đang được sảnsinh tạo một tín hiệu phụđưa tới bộđiều khiển năng lượng, cùng với thiết bị phụ D thiết lậpsựổn định cho toàn bộ hệ thống, tránh những “xung lực áp suất” xuất hiện khi năng lượngtích trữ trong hệ thống bị thay đổi đểđáp ứng được những thay đổi bất ngờ của hệ thốngđiện.

§IV HỆTHỐNGĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI I SƠĐỒCẤUTRÚCHỆTHỐNG

+ +

+ -

(2)

1 Bộđặt mức.

2 Bộ so sánh SS1, SS2.

3 Bộđiều chỉnh mức “H”, bộđiều chỉnh “GW”.4 Khối đo lưu lượng hơi “GS”.

5 Khối đo lưu lượng nước “GW”.

6 Khối đo mức nước trong bao hơi “đo H”.7 Cơ cấu chấp hành.

8 Đối tượng điều chỉnh “DTDC”.

II PHÂNTÍCHNGUYÊNLÝLÀMVIỆC, ĐẶCTÍNHCỦACÁCTHIẾTBỊĐO

Các thiết bịđo lưu lượng hơi, lưu lượng nước và mức nước trong bao hơi cònđược gọi là các “Đát trích” Nó có nhiệm vụ cảm nhận các tín hiệu không điện làcác tín hiệu mức nước trong bao hơi lưu lượng nước cấp vào lò và lưu lượng hơi rakhỏi lò sang tua bin, thành các tín hiệu điện một chiều chuẩn từ 0 5mA Đưa đếnkhối so sánh U04 của bộ tựđộng.

1.Đát trích do mức nước trong bao hơi ДMЭMЭ-630

Sơđồ nguyên lý của đát trích được thể hiện trên hình vẽ(Hình II.3)

- Sơđồ gồm mạch đầu vào của cầu đo, khuếch đại một chiều, khuyếch đại công suất,máy phat cung cấp cho cầu từ trường và khối nguồn cấp.

- Mạch đầu vào tạo bởi điện trở R1và R2đi ốt chỉnh lưu ЭM1M1 và tụ lọc C1 cùng vớicuộn kích thích  tạo thành cầu đo Ở một đường chéo của cầu được cung cấp điện ápdạng xung tam giác tần số 400 Hz do máy phát xung đặc biệt cấu tạo bởi vi mạch tích phân

ЭM1М3 Ởđường chéo kia lấy ra tín hiệu không cân bằng dưới dạng điện áp một chiều Tín

22

hiệu này được đưa đến đầu vào của bộ khuyếch đại một chiều tạo bởi vi mạch tích phân

Tín hiệu khuyếch đại dòng một chiều qua điện trở hạn chế R12đưa đến khuyếch đại công

suất T Tín hiệu ra của mạch khuyếch đại công suất đưa đến đầu 13, 14 nối với tải.

- Trong mạch cực phát của bóng T có dấu hiệu trở phản hồi âm R14, trong mạch cựcgóp có dấu hiệu trở gánh R13để hiệu chỉnh dải đo của thiết bị Ởđiện trở gánh R13 một phầndòng ra điện trở R6đưa đến cuộn phản hồi âm được nối tới đầu 5,6 Đểđảm bảo cho thiếtbịđồng thời được khuếch đại và giảm nhỏ xung động tín hiệu ra, trong mạch khuếch đạicó thiết kế mạch liên hệ ngược động tạo bởi C3, R1,R2.

- Máy phát xung để cung cấp cho  các xung tam giác tần số 400 Hz tạo thành bởi vi

mạch tích phân ЭM1M3 cóđiện trởđầu vào là R3 và R4 Phản hồi dương được đấu vào đầu racủa vi mạch qua điện trở R11, ởđầu vào không đảo chiều của vi mạch, còn phản hồi âm quađiện trở R9 và R10 tụ C2, các phần tử C2 và R10 xác định tần số của máy phát xung.

- Nguồn cung cấp của thiết bị khuếch đại tạo thành từ biến áp lực TP có hai cuộn thứ

cấp W2 và W3để cung cấp nguồn cho khuếch đại và máy phát.

- Ở cuộn W2 cóđấu cầu chỉnh đối lưu ЭM1M4 , tụ lọc C4 cuôn cảm ДPP vàổn áp ДA -30-2-17-44-8T14, ДA -30-2-17-44-8T15,ДA -30-2-17-44-8T16.

- Ở cuộn thứ cấp W3 cóđấu cầu chỉnh lưu ЭM1M5 tụ lọc C5, R17 vàổn áp ДA -30-2-17-44-8T12, ДA -30-2-17-44-8T13

- Các ổn áp dùng để nâng cao chất lượng điện áp ДA -30-2-17-44-8T12, ДA -30-2-17-44-8T13 cho nguồn cấp ЭM1M3, ДA -30-2-17-44-8T14, ДA -30-2-17-44-8T15

cho ЭM1M2 và ДA -30-2-17-44-8T15, ДA -30-2-17-44-8T16 cho T Điện trở R15đảm nhận được đặc tính của bộ khuếch đại chạyqua điểm 0.

- Để bù cho sự không tuyến tính của đát trích trong bộ khuếch đại có thể cóthêm một số mạch không tuyến tính sau:

- Để bù sự không tuyến tính âm có mạch diot ДA -30-2-17-44-8T11 và R7.- Để bù cho sự không tuyến tính dương có mạch ДA -30-2-17-44-8T11 và R8- Điện trở R7 và R8 xác định khi hiệu chỉnh đát trích.

- Điện trở R5để bù sai số nhiệt độ của đát trích, điện trở R16để giảm nhỏ nhiễu loạn dothay đổi điện trở tải.

* Nguyên lý hoạt động của đát trích :

Thông số cần đo mức "L" được biến đổi bằng phần trở cảm hoá thành sự dịch chuyểntỷ lệ của nam châm vĩnh cửu để tạo lên tác động điều khiển dưới dạng từ thông m.23

Bộphận cảm ứng từ biến đổi sự khác nhau của từ thông điều khiển và từ thông phản hồingược, thành tín hiệu mất tương ứng ở dạng điện áp vàđưa đến bộ khuếch đại Tại đâynóđược khuếch đại và biến đổi thành tín hiệu dòng một chiều chuẩn từ 0 5mA ởđầu racủa đát trích đo mức nước.

Tín hiệu ra của đát trích có quan hệ tuyến tính với chênh áp max

Trong đó:

I max: là giá trị lớn nhất của tín hiệu ra = 5mAP : Chênh áp đo

P max : Chênh áp lớn nhất của thiết bịđo = 630 KG/cm2

Trong sơđồ thiết bị lấy mẫu đo mức nước bao hơi ta có:P =[(H-h)(,-,,)+h1(-,)] Kg/cm2

(hình II.4)

25

2 Đát trích đo lưu lượng nước cấp vàđát trích đo lượng hơi sang tua bin

Đát trích đo lưu lượng hơi sau lò có chênh áp: Pmax = 1.6 KG/cm2

Đát trích đo lưu lượng nước cấp vào lò có chênh áp : Pmax = 0.63 KG/cm2

Về sơđồ nguyên lý hai đát trích này cóđặc điểm giống nhau, chỉ khác nhau phần giới hạnđo.

Sơđồ nguyên lý của đát trích đo lưu lượng hơi và lưu lượng nước như hình vẽ(Hình II.5)

Đát trích gồm các phần chính sau:- Bộ phận cảm ứng

- Từ trường của nam châm vĩnh cửu- Cảm ứng từ

- Bộ khuếch đại- Bộ khai căn- Mạch phản hồi

26

Nguyên lý hoạt động của đát trích đo lưu lượng hơi vàđo lưu lượng nước về cơ bản giốngđát trích đo mức nước Tín hiệu ra của đát trích có quan hệ bậc hai với chênh áp của đáttrích:

I = I max

hh

Nguyên lý thiết bị tạo chênh áp đểđo lưu lượng hơi và lưu lượng nước bằng nghẽn tiêuchuẩn.

Q: lưu lượng vật chất (nước, hơi) qua nghẽn.Fo: Tiết diện tiết lưu

28(+)(-)

III NGUYÊNLÝLÀMVIỆCCÁCKHỐICHỨCNĂNGTHEOSƠĐỒ

1 Khối đo lường U04 ( Khối so sánh)

Sơđồ nguyên lý(Hình II.7)

- Nhiệm vụ : Khối đo lường U04được sử dụng trong các bộ tựđộng với nhiệm vụ cộng

đại số các tín hiệu vào và tín hiệu đặt trước, so sánh và tạo tín hiệu sai lệch ởđầu ra đưa tớibộđiều chỉnh.

Các tín hiệu đưa vào U04 là tín hiệu chuẩn: I= 0  5 mA - Nguyên lý làm việc của khối U04

Khối U04 có tác dụng tổng hợp các tín hiệu chuẩn một chiều 0  5 mA và tín hiệu đặt

trước 3y11 có thểđưa vào khối đo lường 4 xung có trị số khác nhau.

Tín hiệu ra của khối U04 là tín hiệu điện áp một chiều có cực tính thay đổi từ

- 2,5  0  + 2,5 V.

Khối đo lường U04 có 4 nhánh tỷ lệ từ14 và 4 môđun biến đổi - 04, bộ phận tạo

xung -2 khối nguồn cấp UП-1, nhánh dung hoà.

- Các tín hiệu nối vào đầu 12  19 được đưa vào các điện trở R4, trên các điện trở nàytạo điện áp tỷ lệ với dòng điện đầu vào Các tín hiệu điện áp này được đưa vào các môđunbiến đổi - 04,ởđó chúng được biến đổi và tái biến đổi liên hệ với nhau bằng một biến thế,

các khoá "dung hoà" và sử dụng các bóng tranzistor.

29

Điện áp điều khiển các khoá lấy từ bộ tạo sóng cao tần -2 Bộ tạo sóng cao tần -2 cấu

tạo bởi 2 bóng cao tần làm nhiệm vụ biến điện áp một chiều thành xoay chiều với tần sốcao  10KHz.

Các tín hiệu ra của môđun biến đổi đưa đến bộ phận tỷ lệ R5 - R12, tại đây các tín hiệuđóđược nhân lên với các hệ số tỷ lệ, các biến trở R9 R12(14) có tác dụng chỉnh tinh.

Các tín hiệu ra của bộ phận biến đổi tỷ lệ kết hợp nối tiếp với nhau và kết hợp với các tínhiệu của bộ phận dung hoà Bộ phận dung hoà là một cầu dung hoàđược cấu tạo bởi cácđiện trở R13, R14, R19, R20 Các biến trở R15, R16, R18, tương ứng với bộ phận chỉnh thô R15và chỉnh tinh với R18.

Các biến trở R16, R17 dùng để thay đổi dải hoạt động của bộ phận phát xung chuẩn ở ngoàikhối.

- Tín hiệu ra của khối đo lường U04được lấy ra từ các đầu 4 - 5.

- Nguồn cung cấp cho cầu dung hoà và bộ tạo sóng cao tần lấy từ bộ nguồn UП-15

- Các núm biến đổi 14 dùng để hiệu chỉnh các hệ số tỷ lệ của các bên tương ứng

thay đổi được từ 0  1.

- Khoáđịnh trị rời rạc đểđiều chỉnh dải hoạt động của bộ phát xung chuẩn ngoài khối từ0  100% hoặc từ 0  40% của phạm vi hoạt động của từng kênh.

- Các núm " Kopeop" đểđiều chỉnh các thông sốđiều chỉnh của khối đo lường trong giớihạn từ 0  100% núm điều chỉnh thô và từ 0  5% núm điều chỉnh tinh của giới hạn, cóthểđiều chỉnh của từng kênh tín hiệu nối vào.

- Các lỗ cắm A, B để kiểm tra điện áp đầu ra của khối đo lường.

30

(Hình II.7)

31

Trong quá trình làm việc khối điều chỉnh P21 tạo ra các xung điện áp một chiều  24V

đưa tới các thiết bị khởi động từđểđiều khiển cơ cấu chấp hành đảm bảo quy luật điềuchỉnh tích phân hay quy luật điều chỉnh tỷ lệ tích phân.

*Tín hiệu vào khối:

Uvào = 0  2.5VHoặc Ivào = 0  5mAĐiện áp ra Ura =  24V

Sơđồđiều chỉnh khối P21 trên hình vẽ(Hình II.8)Trong đó :

UП15 là khối cấp nguồn một chiều

Điện áp vào khối ~ 220V - 50 Hz Điện áp ra của khối

Ura 1 =  60V: Ura 2 =  40V: Ura 3 =  24V

Khối yB - 41 là khối khuyếch đại

Khối yP - 2 là khối làm nhiệm vụ biến đổi tín hiệu sau yB- 41 thành tín hiệu điện ápmột chiều đểđiều khiển khuếch đại từyP-2 cấu tạo chủ yếu bằng mạch khuếch đại

Điện áp cung cấp cho cả hai bộ khuếch đại đều lấy từ bộ cấp nguồn UП15 Khi khối P21tác động của đầu ra của yP-2 xuất hiện điện áp liên hệ ngược.

*Các thông số hiệu chỉnh của khối.

Thay đổi thời gian của mạch hoãn xung “ДPЕМПΦ” thay đổi được từ 0  10s.

32

Thay đổi vùng không nhạy của khối “ЗОНА” thay đổi được từ 0.21.6 %Thay đổi thời gian xung “UМПΥΛББ ” từ 0.11s

Thay đổi thời gian tích phân TI = 5  500s Thay đổi tốc độ mạch phản hồi =0.5 10 %/s

Lỗ kiểm tra tín hiệu vào khuếch đại rơle B,Б.

Lỗ kiểm tra tín hiệu không cân bằng ở mạch vào AБ.Б.

(Hình II.8)

33

3 Bộ biến đổi  - 1M

Bộ biến đổi - là bộ biến đổi tín hiệu điện trở thành tín hiệu dòng điện quy chuẩntừ 0  5 mA đưa đến đồng hồ (%) B12 để chỉ thị bộđóng mở của van nước cấp vào lò.

34

- Tín hiệu vào từ 0  120- Tín hiệu ra từ 0  5mA

- Nguồn cấp cho bộ biến đổi là nguồn xoay chiều 220V

4 Khối hợp tải B12

Khối hợp tải B12 có tác dụng phối hợp trở kháng giữa trở kháng ra của khối rơle P21 và

trở kháng vào là cuộn dây của khởi động từ

- Khi đấu tắt cóđiện trở RH< 140 K- Khi hở mạch cóđiện trở RH  140 K

5 Khởi động từ có tiếp điểm ME – 211

Khởi động từ-211 dùng để cấp điện cho động cơ vàđảo chiều quay của động

cơđểđóng hoặc mở van cấp nước cho lò.

6 Đồng hồ phần trăm B12

Đồng hồ phần trăm B12 gồm có hai cơ cấu điện từ :

- Cơ cấu 1 : Dùng để chỉ thi độđóng mở của van cấp nước- Cơ cấu 2 : Dùng chỉ sai lệch bộ tựđộng

7 Khối đặt mức

Khối đặt mức 3y11được sử dụng trong bộđiều chỉnh mức nước và trong các hệ thống

tựđộng điều chỉnh khác Trong quá trình làm việc nóđóng vai tròđặt trước của thông số cầnđiều chỉnh hay dùng để thay đổi giá trịđặt của thông số cần điều chỉnh.

Thực chất khối đặt mức 3y11 là một biến trởđiều chỉnh có 3 đầu ra

H II 9 : Sơđồ khối đặt mức

- Góc quay của biến trở 0  270o- Dòng điện cho phép 75 mA

8 Khoáđặt chếđộ làm việc Бy 21y 21

KhoáБy21được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tựđộng dùng để thay đổi chếđộ làm

việc tựđộng, bằng tay hay cắt bộ tựđộng.

KhoáБy21 có 3 vị trí làm tựđộng, từ xa và cắt

- Vị trí tựđộng : ở vị trí này tín hiệu từ bộđiều chỉnh được đưa đến cơ cấu chấp hành.- Vị trí từ xa : Khi đặt khoáở vị trí này, các tiếp điểm chờ tín hiệu điều khiển bằng tayấn các nút ấn theo chiêùđóng van hoặc mở van.

- Vị trí cắt : Cắt các chếđộ tựđộng và bằng tay chuyển sang thao tác đóng mở van trựctiếp bằng tay quay gắn trên thân van.

*Các thông số kỹ thuật của Бy21.

- Tín hiệu vào làđiện áp một chiều hay xoay chiều điện áp từ 24- 380 V dòng điện từ0.3  0.6 A

- Tín hiệu ra là tín hiệu một chiều hay xoay chiều trên khoá có bố trí 2 mạch đèn báolàđóng van hay mở van.

9 Cơ cấu chấp hành

Cơ cấu chấp hành được sử dụng trong bộđiều chỉnh mức nước gồm cóđộng cơ xoay chiều3 pha roto lồng sóc, động cơ này được gắn với một bộ truyền tốc nối với van cấp nước vàolò.

*Các thông sốđộng cơ :

Uđm=380V: Iđm =3.5A: nđm =1450 vòng/phút: cos = 0.82: = 68.5 %

§ V CÁCBỘĐIỀUCHỈNHTỰĐỘNGHIỆNCÓĐỂĐIỀUCHỈNHLÒHƠI

1 Bộđiều chỉnh mức nước bao hơi

a) Tầm quan trọng của bộđiều chỉnh mức nước bao hơi

36

Mức nước bao hơi là một trong những thông số quan trọng của lò hơi Mức nước bao hơithay đổi quá giới hạn cho phép sẽ gây ảnh hưởng xấu tới chất lượng hơi sang tua bin,vàảnh hưởng tới độ bền kim loại vì vậy người ta lắp đặt bộđiều chỉnh mức nước.

b) Sơđồ khối bộđiều chỉnh mức nước bao hơi

(Hình II.10)

Các thiết bị và khối chức năng sử dụng trong sơđồSơđồ sử dụng 3 xung tín hiệu vào là các xungXung mức nước “H”: P = 630 KG/m2Xung lưu lượng hơi : GH =1.6 KG/cm2Xung lưu lượng nước: GN =0.63 KG/cm2

(Hình II.10)

38

c) Hoạt động của sơđồ hệ thống điều chỉnh mức nước bao hơi lò BKZ- 220-100-10C

Sơđồ bộđiều chỉnh cấp nước cho bao hơi làđiều chỉnh theo kiểu hai mạch vòng.

Mạch vòng 1 ( Là mạch vòng chính ) dùng tín hiệu của đát trích mức nước “H” đo lạibao hơi.

Mạch vòng 2 ( Là mạch vòng phụ ) gồm các tín hiệu của đát trích lưu lượng nước cấp“W” và lưu lượng hơi “D”

Các tín hiệu mức, lưu lượng nước, lưu lượng hơi được bộ phận cảm biến của 3 đát trích H,D,W biến đổi thành các tín hiệu điện dưới dạng quy chuẩn một chiều từ 05 mA Được

đưa về khối đo lường U04, tại U04 các tín hiệu phát về cộng với tín hiệu định trị ngoài tuỳtheo sự mất cân bằng, khối U04 sẽ tạo ra điện áp một chiều từ 0 2.5V, tín hiệu ra củaU04được đưa sang khối điều chỉnh rơle P21, khối P21 sẽ tạo xung điều khiển với điện áp

 24 V qua khoáБy21 tới khởi động từđểđiều khiển cơ cấu chấp hành cấp điện 3 phacho động cơđi đóng hay mở van nước cấp, cấp nước vào lò làm tăng hay giảm lượng nướccấp vào lòđể duy trì mức nước trong bao hơi luôn ổn định ở mức 0.

Tín hiệu từ vị tríđóng hay mở van được đưa về bộ biến đổi -1M đưa ra tín hiệu 0 5mA đưa tới đồng hồ chỉ thịB12 chỉ thị vị tríđóng hay mở van bao nhiêu % của cơ quan

điều chỉnh.

d) Sơđồ mạch điều khiển động cơ van nước cấp chính

*Các phần tử trong sơđồ

39

- SF1: Làáptômát cấp nguồn xoay chiều 3 pha Iđm = 4 A

Mạch đèn chỉthị

Tựđộng

Từ xa

1 Щ3 257123

1 B12

KMC KMTKMCA

KCT11 212

SƠĐỒĐIỀUKHIỂNVAN 3 PHAVỚIKHỞIĐỘNGTỪ-