IV. TÍNH CHỌN MẠCH THAY THẾ CÁC SƠ ĐỒ CŨ
b) Sơ đồ điều khiển lò hơ
Trong quá trình vận hành các quá trình xảy ra có liên quan mật thiết với nhau ta mô tả hệ thống như sơ đồ sau:
91 ∼ W PT Đặt chế độ làm việc f(t) f(t)
Bù tăng áp suất hơi
Bù tổn thất hơi Điều khiển áp suất hơi và
lưu lượng nước cấp
Đ/c P
Lò hơi
Nước cấp
Không khí
Nhiênliệu
D
E
A
B
C
Hơi quá nhiệt
Trong sơ đồ:
A - là thiết bị đặt 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 mặt tiếp 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 sản sinh tạo một tín hiệu phụ đưa tới bộ điều khiển năng lượng, cùng với thiết bị phụ D thiết lập sự ổn định cho toàn bộ hệ thống, tránh những “xung lực áp suất” xuất hiện khi năng lượng tích trữ trong hệ thống bị thay đổi để đáp ứng được những thay đổi bất ngờ của hệ thống điện.
§IV. HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH MỨC NƯỚC BAO HƠI I. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG I. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC HỆ THỐNG
92
Bộ điều chỉnh
mức nước H SS2 Cơ cấu chấp
hành ( 7) Đo Gs
(4)
ĐTĐC
(8)
SS1 Bộ điều chỉnh lưu lượng GW
Đo Gw (5) Đo H (6) Đặt H + - + + + + - Qs Hs
Hình II.2:Sơ đồ cấu trúc
(3) (2)
9. Bộ đặt mức.
10. Bộ so sánh SS1, SS2.
11. Bộ điều chỉnh mức “H”, bộ điều chỉnh “GW”.
12. Khối đo lưu lượng hơi “GS”.
13. Khối đo lưu lượng nước “GW”.
14. Khối đo mức nước trong bao hơi “đo H”. 15. Cơ cấu chấp hành.
16. Đối tượng điều chỉnh “DTDC”.
II . PHÂN TÍCH NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC, ĐẶC TÍNH CỦA CÁC THIẾT BỊ ĐO
Các thiết bị đo lưu lượng hơi, lưu lượng nước và mức nước trong bao hơi còn được gọi là các “Đát trích”. Nó có nhiệm vụ cảm nhận các tín hiệu không điện là được gọi là các “Đát trích”. Nó có nhiệm vụ cảm nhận các tín hiệu không điện là các tín hiệu mức nước trong bao hơi lưu lượng nước cấp vào lò và lưu lượng hơi ra khỏi lò sang tua bin, thành các tín hiệu điện một chiều chuẩn từ 0 ÷5mA. Đưa đến khối so sánh U04 của bộ tự động.
1.Đát trích do mức nước trong bao hơi ДMЭ-630
Sơ đồ nguyên lý của đát trích được thể hiện trên hình vẽ (Hình II.3)
- Sơ đồ gồm mạch đầu vào của cầu đo, khuếch đại một chiều, khuyếch đại công suất,
máy phat cung cấp cho cầu từ trườngΜΜΠ và khối nguồn cấp.
- Mạch đầu vào tạo bởi điện trở R1và R2 đi ốt chỉnh lưu ЭM1 và tụ lọc C1 cùng với cuộn
kích thích ΜΜΠ tạo thành cầu đo. Ở một đường chéo của cầu được cung cấp điện áp dạng
xung tam giác tần số 400 Hz do máy phát xung đặc biệt cấu tạo bởi vi mạch tích phân ЭМ3.
Ở đường chéo kia lấy ra tín hiệu không cân bằng dưới dạng điện áp một chiều. Tín hiệu này
được đưa đến đầu vào của bộ khuyếch đại một chiều tạo bởi vi mạch tích phân ЭM2.
Tín hiệu khuyếch đại dòng một chiều qua điện trở hạn chế R12 đưa 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 cực góp
có dấu hiệu trở gánh R13 để hiệu chỉnh dải đo của thiết bị. Ở điện trở gánh R13 một phần
dòng ra điện trở R6 đưa đến cuộn phản hồi âm ΜΜΠđược nối tới đầu 5,6. Để đảm bảo cho
thiết bị ΜΜΠ đồng thời được khuếch đại và giảm nhỏ xung động tín hiệu ra, trong mạch
khuếch đại có thiết kế mạch liên hệ ngược động tạo bởi C3, R1,R2.
- Máy phát xung để cung cấp cho ΜΜΠ các xung tam giác tần số 400 Hz tạo thành bởi
vi mạch tích phân ЭM3 có điện trở đầu vào là R3 và R4. Phản hồi dương được đấu vào đầu
ra của vi mạch qua điện trở R11, ở đầu vào không đảo chiều của vi mạch, còn phản hồi âm
qua điện 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 W3 để cung cấp nguồn cho khuếch đại và máy phát.
- Ở cuộn W2 có đấu cầu chỉnh đối lưu ЭM4 , tụ lọc C4 cuôn cảm ДP và ổn áp Д4, Д5, Д6.
- Ở cuộn thứ cấp W3 có đấu cầu chỉnh lưu ЭM5 tụ lọc C5, R17 và ổn áp Д2, Д3
- Các ổn áp dùng để nâng cao chất lượng điện áp Д2, Д3 cho nguồn cấp ЭM3, Д4, Д5 cho
ЭM2 và Д5, Д6 cho T. Điện trở R15 đảm nhận được đặc tính của bộ khuếch đại chạy qua
điểm 0.
- Để bù cho sự không tuyến tính của đát trích trong bộ khuếch đại có thể có thêm một số mạch không tuyến tính sau: thêm một số mạch không tuyến tính sau:
- Để bù sự không tuyến tính âm có mạch diot Д1 và R7.
- Để bù cho sự không tuyến tính dương có mạch Д1 và R8
- Điện trở R7 và R8 xác định khi hiệu chỉnh đát trích.
- Điện trở R5 để bù sai số nhiệt độ của đát trích, điện trở R16 để giảm nhỏ nhiễu loạn do
thay 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 chuyển tỷ
lệ của nam châm vĩnh cửu để tạo lên tác động điều khiển dưới dạng từ thông Φm. Bộ phận
thành tín hiệu mất tương ứng ở dạng điện áp và đưa đến bộ khuếch đại. Tại đây nó được
khuếch đại và biến đổi thành tín hiệu dòng một chiều chuẩn từ 0 ÷5mA ở đầu ra của đát
trích đo mức nước.
Tín hiệu ra của đát trích có quan hệ tuyến tính với chênh áp max max P P I I ∆ ∆ = 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 bị đo = 630 KG/cm2
Trong sơ đồ thiết bị lấy mẫu đo mức nước bao hơi ta có:
∆P =[(H-h)(ρ,-ρ,,)+h1(ρ-ρ,)] Kg/cm2 ρ: tỉ trọng của nước.
ρ,: tỉ trọng của nưốc trong bao hơi.
ρ,,: tỉ trọng của hỗn hợp hơi.
H: giới hạn mức nước lấy mẫu =630mm. h: mức nước cần đo. h1, h2: các mức nước cố định. h1= 415mm; h2= 215mm. 95 ρ,, ρ ,
TIM BAO HƠI
BẢO ÔN
(hình II.4)
2. Đát trích đo lưu lượng nước cấp và đát 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 sơ đồ nguyên lý hai đát trích này có đặc điểm giống nhau, chỉ khác nhau phần giới hạn đo.
Sơ đồ 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
Nguyên lý hoạt động của đát trích đo lưu lượng hơi và đo lưu lượng nước về cơ bản giống đát trích đo mức nước. Tín hiệu ra của đát trích có quan hệ bậc hai với chênh áp của đát trích: I = I max max h h Trong đó:
I max : là giới hạn lớn nhất của tín hiệu đo h :Là chênh áp đo
hmax : giới hạn lớn nhất của chênh áp
(Hình II.5)
Nguyên lý thiết bị tạo chênh áp để đo lưu lượng hơi và lưu lượng nước bằng nghẽn tiêu chuẩn. γ ε α. .F 2q(P1 P2)/ Q= o − Trong đó: α: Hệ số lưu lượng
ε: Độ nhớt của chất lỏng (hơi, nước)
γ: Tỉ trọng chất lỏng. g: Gia tốc trọng trường. P1: áp suất trước tiết lưu. P2: áp suất sau tiết lưu.
Q: lưu lượng vật chất (nước, hơi) qua nghẽn. Fo: Tiết diện tiết lưu.
99 (+) (-) W1, P1, v1 F0 W2, P2, v2 P l P’ P2’ Sp
III. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CÁC KHỐI CHỨC NĂNG THEO SƠ ĐỒ
1. Khối đo lường U04 ( Khối so sánh)
Sơ đồ nguyên lý (Hình II.7)
- Nhiệm vụ : Khối đo lường U04 được sử dụng trong các bộ tự động với nhiệm vụ cộng
đại số các tín hiệu vào và tín hiệu đặt trước, so sánh và tạo tín hiệu sai lệch ở đầu ra đưa tới bộ điều 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 thể đưa 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. - 2,5 ÷ 0 ÷ + 2,5 V.
Khối đo lường U04 có 4 nhánh tỷ lệ từ ΚΠ14ΚΠ4 và 4 môđun biến đổi ΜΠ - 04, bộ phận
tạo xung ΜΓ-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 này tạo
điện áp tỷ lệ với dòng điện đầu vào. Các tín hiệu điện áp này được đưa vào các môđun biến đổi ΜΠ - 04, ở đó 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.
tạo bởi 2 bóng cao tần làm nhiệm vụ biến điện áp một chiều thành xoay chiều với tần số cao
≈ 10KHz.
Các tín hiệu ra của mô đun biến đổi đưa đến bộ phận tỷ lệ R5 - R12, tại đây các tín hiệu
đó được nhân lên với các hệ số tỷ lệ, các biến trở R9÷ R12(ΚΠ14ΚΠ4) 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 tín hiệu của bộ phận dung hoà. Bộ phận dung hoà là một cầu dung hoà được cấu tạo bởi các điện trở R13, R14, R19, R20. Các biến trở R15, R16, R18, tương ứng với bộ phận chỉnh thô R15 và chỉnh tinh với R18.
Các biến trở R16, R17 dùng để thay đổi dải hoạt động của bộ phận phát xung chuẩn ở ngoài
khối.
- Tín hiệu ra của khối đo lường U04 được 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 ΚΠ1÷ΚΠ4 dùng để hiệu chỉnh các hệ số tỷ lệ của các bên tương ứng
thay đổi được từ 0 ÷ 1.
- Khoá định trị rời rạc để điều chỉnh dải hoạt động của bộ phát xung chuẩn ngoài khối từ
0 ÷ 100% hoặc từ 0 ÷ 40% của phạm vi hoạt động của từng kênh.
- Các núm " Kopeop" để điều chỉnh các thông số điều chỉnh của khối đo lường trong giới
hạn từ 0 ÷ 100% núm điều chỉnh thô và từ 0 ÷ 5% núm điều chỉnh tinh của giới hạn, có thể
điều chỉnh của từng kênh tín hiệu nối vào.
- Các lỗ cắm A, B để kiểm tra điện áp đầu ra của khối đo lường.
(Hình II.7)
2. Bộ điều chỉnh P 21
Bộ điều chỉnh sử dụng trong bộ điều chỉnh mức nước lò hơi là bộ điều chỉnh PI (tỷ lệ
tích phân) sử dụng khối điều chỉnh rơ le P21.
Khối điều chỉnh rơ le P21 sử dụng thông tin dưới dạng dòng một chiều quy chuẩn từ 0 ÷
5mA hoặc tín hiệu điện áp –2.5 ÷ 0 ÷ 2.5v từ khối so sánh U04 đưa tới.
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 từ để điều khiển cơ cấu chấp hành đảm bảo quy luật điều chỉnh tích phân hay quy luật điều chỉnh tỷ lệ tích phân.
*Tín hiệu vào khối:
Uvào = 0 ± 2.5V Hoặc Ivào = 0 ÷ 5mA Điện áp ra Ura = ± 24V
Sơ đồ điều 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 áp
một chiều để điều khiển khuếch đại từ yP-2 cấu tạo chủ yếu bằng mạch khuếch đại
từ.
Điện áp cung cấp cho cả hai bộ khuếch đại đều lấy từ bộ cấp nguồn UП15. Khi khối P21 tác
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 “ДЕМПΦ” thay đổi được từ 0 ÷ 10s.
Thay đổi vùng không nhạy của khối. “ЗОНА” thay đổi được từ 0.2÷1.6 %
Thay đổi thời gian xung “UМПΥΛБ ” 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.
(Hình II.8)
3. Bộ biến đổi ΗΠΡ - 1M
Bộ biến đổi ΗΠΡ-1Μ là bộ biến đổi tín hiệu điện trở thành tín hiệu dòng điện quy chuẩn từ
0 ÷ 5 mA đưa đến đồng hồ (%) B12 để chỉ thị bộ đóng mở của van nước cấp vào lò.
- Tín hiệu vào từ 0 ÷ 120Ω
- 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 ΠΜΕ
- Khi đấu tắt có điện trở RH < 140 KΩ
- Khi hở mạch có điện trở RH ≥ 140 KΩ
5. Khởi động từ có tiếp điểm ΠME – 211
Khởi động từ ΠΜΕ-211 dùng để cấp điện cho động cơ và đảo chiều quay của động cơ để
đóng 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 độ đóng mở của van cấp nước - Cơ cấu 2 : Dùng chỉ sai lệch bộ tự động
7. Khối đặt mức
Khối đặt mức 3y11 được sử dụng trong bộ điều chỉnh mức nước và trong các hệ thống tự
động điều chỉnh khác. Trong quá trình làm việc nó đóng vai trò đặt trước của thông số cần điều chỉnh hay dùng để thay đổi giá trị đặt của thông số cần điều chỉnh.
Thực chất khối đặt mức 3y11 là một biến trở điều chỉnh có 3 đầu ra
106
1 2 3
- Dòng điện cho phép 75 mA
8. Khoá đặt chế độ làm việc Бy 21
Khoá Бy21 được sử dụng trong các hệ thống điều khiển tự động dùng để thay đổi chế độ
làm việc tự động, bằng tay hay cắt bộ tự động. Khoá Бy21 có 3 vị trí làm tự động, từ xa và cắt .
- Vị trí tự động : ở vị trí này tín hiệu từ bộ điều chỉnh được đưa đến cơ cấu chấp hành. - Vị trí từ xa : Khi đặt khoá ở vị trí này, các tiếp điểm chờ tín hiệu điều khiển bằng tay ấn các nút ấn theo chiêù đóng van hoặc mở van.
- Vị trí cắt : Cắt các chế độ tự động và bằng tay chuyển sang thao tác đóng mở van trực