L ỜI MỞ ĐẦU
3.3.1 Sơ đồ mô phỏng
a. Mô phỏng mô hình bộ phận đốt nhiên liệu
Mô hình mô phỏng được thực hiện theo biểu thức (3.9) như sau :
Hình 3-10 : Sơđồ mô phỏng mô hình bộ phận đốt nhiên liệu
Khâu Fuel_inertia đặc trưng cho tính chất quán tính của hệ thống đốt nhiên liệu Khâu Fuel_delay đặc trưng cho độ trễ của hệ thống đốt nhiên liệu.
b. Mô phỏng mô hình bao hơi
Mô hình quá trình truyền nhiệt qua thành ống sinh hơi vào nước được xác định theo các biểu thức (3.11), (3.12), (3.13).Sơđồ mô phỏng như sau :
Hình 3-11: Sơđồ mô phỏng mô hình hấp thụ nhiệt tại đường ống sinh hơi
+ KT, Kw và 1/CM là các khâu khuếch đại, Integrator là khâu tích phân
+ Đầu vào là nhiệt lượng sinh ra do quá trình cháy.Yếu tố độ chênh áp suất thêm vào phản ánh tác động của nó đến quá trình động học hấp thụ nhiệt của nước.
+ Đầu ra là nhiệt lượng được hấp thụ vào nước thông qua thành ống sinh hơi.
Dựa vào các biểu thức (3.14) và (3.22) ta có sơ đồ mô phỏng quan hệ lưu lượng hơi sinh trong thành ống, nhiệt lượng hấp thụ, lưu lượng hơi ra và áp suất như sau:
+ KH và 1/CD là các khâu khuếch đại, Integrator là khâu tích phân, Product là khâu nhân tín hiệu.PDo là áp suất đặt của bao hơi.
+ Sơđồ phản ánh quan hệ giữa các tham số áp suất trong bao hơi, lưu lượng hơi bão hòa ra khỏi bao hơi, áp suất hơi quá nhiệt tại ban cấp hơi, nhiệt lượng hấp thụ trong nước.
c. Mô hình bộ quá nhiệt và van cấp hơi
Dựa vào các biểu thức (3.23), (3.24) và (3.25) ta xây dựng được sơđồ mô phỏng sau :
Hình 3-13 :Sơđồ mô phỏng mô hình bộ quá nhiệt và van cấp hơi quá nhiệt
+ Abs là khâu trị tuyệt đối, Sqrt là khâu căn bậc hai.
+ CV là độ mở van hơi quá nhiệt, Integrator là khâu tích phân, 1/CSH là khâu khuếch
đại.
+ Sơđồ cho thấy mối quan hệ giữa các tham số lưu lượng hơi bão hòa ra khỏi bao hơi, lưu lượng hơi quá nhiệt vào tuabin, áp suất hơi quá nhiệt.
d. Mô hình của cả hệ thống
+ Đầu vào: độ mở van nhiên liệu, độ mở van cấp hơi quá nhiệt. + Đầu ra: áp suất hơi quá nhiệt (PT ), lưu lượng hơi quá nhiệt.
Luận văn thạc sĩ Nguyễn Hùng Kiên Hình 3-15 : Sơđồ mô phỏng mô hình cả hệ thống bao hơi
Tính toán các thông số có trong sơđồ mô phỏng
Theo tham số làm việc của một bao hơi cụ thể: công suất ra 270MW, áp suất bao hơi 2640 psi. Ta dùng MATLAB-SIMULINK để mô phỏng.
Hình 3-16 : Các tham số của bao hơi
Thông số Ký hiệu Chú thích
Tf Tful Hằng số thời gian bộ phận đốt nhiên liệu
τ Tdful Thời gian trễ bộ phận đốt nhiên liệu CM CM Hệ số hấp thụ nhiệt đường ống sinh hơi KW KW Hệ số truyền nhiệt đường ống sinh hơi
KT KT Hệ số tỷ lệ giữa áp suất và nhiệt độ trong đường ống sinh hơi
KH KH Hệ số phản ánh mối quan hệ giữa biến thiên entanpi trong bao hơi theo áp suất.
CD CD Hằng số thời gian của bao hơi K K Hệ số tụt áp dọc theo bộ quá nhiệt CSH CSH Hằng số thời gian bộ quá nhiệt
Lò hơi hoạt động ở 2 chếđộ là khởi động và bình thường (liên tục0 Chếđộ khởi động:
- Người ta chỉ sử dụng chếđộ này khi lò hơi ngừng hoạt động để xử lý sự cố hay vệ sinh. Ở chếđộ này người ta sử dụng bộđiều khiển riêng để khởi động. Trong giới hạn đề tài luận văn này ta không xét đến chếđộ này mà chỉ xét đến chếđộ hoạt động bình thường.
Chếđộ bình thường:
Là chếđộ hoạt động liên tục của lò hơi. Độ mở van nhiên liệu và van cấp hơi quá nhiệt thường là 80%. Dưới đây là đồ thị mô phỏng bằng Matlab áp suất bao hơi, áp suất hơi quá nhiệt và lưu lượng hơi. Đồ thị xác lập ở trạng thái vô cùng cho thấy hệ thống ổn định và kiểm chứng tính đúng đắn của hệ thống.
Hình 3-18 : Đồ thị lưu lượng hơi vào tuabin (lbs/s)
Nhận xét: khi ta cho tải thay đổi ở giây thư 500(lưu lượng hơi tăng) và 800 (lưu lượng hơi giảm) thì áp suất hơi quá nhiệt thay đổi tương ứng là giảm đi (ở giây thứ 500) và tăng lên (ở
giây thứ 800) và xác lập tại giá trị cố định => chứng minh tính ổn định và đúng đắn của hệ
CHƯƠNG 4. ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT LÒ HƠI BẰNG LUẬT ĐIỀU KHIỂN PID KINH ĐIỂN VÀ PID MỜ