Phần II I : HỆ DCS TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN ĐỐT THAN
10. 48 Điều khiến áp suất buồng đốt
10.4.20 Điều khiển bộ hâm nước cấp cao áp HP
/. Chức năng vỏng điều khiển
Vòng điều khiển làm nhiệm vụ duy tri mức nước trong bộ gia nhiệt cao áp trong giói hạn đóng của mức nước làm việc.
2. Phương pháp vận hành
Hệ thống gia nhiệt cao áp bao gồm các bộ gia nhiệt cho nước cấp dặt nối tiếp nhau. Nhiệt năng cấp cho các bộ gia nhiệt cao áp bởi hơi dược trích ra từ Tuabin cao áp.
Các bộ gia nhiệt cấp nước HP có hai đường dẫn khác nhau:
Đường dẫn thường: là một đường dẫn xép tầng tới bộ cấp nhiệt tlìấp hơn. HP5 sẽ được nối tầng với bộ khử khí.
Đường dẫn khẩn cấp : là đường dẫn trực tiếp tới bộ ngưng hơi.
3. Tính chất vịng điều khiên
Trong chế độ bình thường mức nước ở mỗi bộ gia nhiệt được điều khiến bởi việc điều chinh các van của đường dẫn phân tầng, lúc đó các van của đường dẫn khẩn cấp ở trạng thái đóng. Nếu mực nước tăng quá giá trị đặt của chế độ bình thường thì van trên dường dân khản câp sè mở' để hỗ trợ với các van phân tầng duy trì mức nước trong giới hạn làm việc.
Trang bị các bộ đo mức tín hiệu để giám sát sự chênh lệch áp suất giũa các bộ gia nhiệt cao áp và bình khử khí. Bất cứ khi nào sự chênh lệch áp suất này là nhỏ hơn giá trị đặt thi phải dừng các van đường dẫn phân tầng và tác động van đường dẫn khẩn cấp để điều chinh mực nước.
Cỏc loỗic điều khiển sẽ bảo vệ Tuabin chống lại sự xâm nhập của nước từ các bình gia nhiệt cao áp. Các bộ báo tín hiệu mức sẽ được lắp đặt trên các bình chứa để dị các mức nước bất thường, từ đó cung cấp các tín hiệu bảo vệ hộ thống.
Hệ thống điều khiển số sẽ điều khiển các thao tác tuần tự, các van dẫn nước và hệ thống gia nhiệt cao áp.
4. Do lường quá trình
Phải sử dụng nhiều bộ phát tín hiệu báo mức đề tăng độ tin cậy đo lường, thực hiện giám sát độ lệch dể đảm bao độ tin cậy cao. Các do mức được bù sự thay đổi về mật độ theo nhiệt độ.
10.4.21 Vòng điều khiển hệ thống phụ cho Tuabỉn
1. Chức nâng vòng điều khiên
Các vòng điều khiển sẽ cung cấp các điều khiển của hệ thống phụ thuộc Tuabin sau: Điều khiển nhiệt độ dầu bơi trơn của Tuabin chính.
Điều khiên áp suất hơi đầu Tuabin.
Điều khiên nhiệt hệ thống nước làm mát stato máy phát. Điều khiển áp suất hệ thống nước làm mát stato máy phát. Điều khiên nước DP bộ làm mát H2.
Điều khiển nhiệt độ khí H2 máy phát. Điều khiến nhiệt độ dầu máy phát. 2. Đo lưỏng q trình
Các tín hiệu đo nhiệt độ, áp suất hơi Tuabin chính phải được nhân đôi để nâng cao độ tin cậy.
10.4.22 Điều khiển mức nước bao hoi
1. Chức năng vòng điêu khiên
Vòng điều khiển làm nhiệm vụ duy trì mức nước cùa bao hơi trong giới hạn đóng cùa mức nước làm việc bàng việc điều khiên tốc độ cấp nước cua bom. Hệ thống tự động cỏ thê dam nhiệm toàn bộ các thao tác vận hành.
2. Phương pháp vận hành
Bộ cấp nước cho lò hơi là tồ hợp của 3 bơm điện, hoạt động phối hợp với nhau để diều khiên lượng nước cấp cho bao hơi.
Tồng lượng nước cấp được điều chỉnh bỏi lưu lượng ra của mỗi bom do các bộ điêu chính tốc độ của mơi bom điều khiên.
Sử dụng vòng điều khiển đơn để khởi động mỗi bơm cho tới khi đạt được lưu lượng hơi vượt quá 25% RO, sau đó hệ thống sẽ chuyển sang chế độ điều khiển 3 thành phần (3 bom).
3. Tinh chất vỏng điêu khiên
Điều khiển một thành phần: Ở chế độ này mức nước bao hơi là đầu vảo đé điều khiến mức nước bao hơi bằng cách điều tốc độ bom cấp nước. Đầu ra của mỗi bơm sử dụng theo hệ thông phân tầng để nâng cao đáng kể chất lượng điều khiển trong quá trình khỏi động.
Điều khiển ba thành phần: Chế độ này hệ thống cấp nước được điều khiển bời hệ thống điều khiển phân tầng sau:
Vòng điều khiến sơ cấp: Điều khiển mức sai lệch bao hơi.
Điều khiển feedfordward: Điều khiển theo lưu lượng hơi vưọt trước. Vòng điều khiển thứ cấp: Điều khiến lưu lượng tơng.
Vịng điều khiển thứ ba: Điều khiển lưu lượng của mỗi bom.
Các giới hạn sẽ được tính tốn trong thời gian thực, dùng cho các bộ điều khiên để đảm bảo các bom hoạt động an toàn.
Các lệnh ưu tiên cao sẽ được gửi tới các bom khi các giới hạn đặt bị vưọt qua.
4. Đo ìưịĩig q trình
Lưu lượng hơi sẽ được tính tốn từ áp suất của bộ HP hoặc các tín hiệu tưong đương. Các tín hiệu sẽ được đo lượng bởi hai hoặc ba bộ chuyến đôi. Nhiều bộ chuyển đổi sẽ được trang bị cho việc đo lường mức nước bao hơi, lưu lượng nước cấp.
Các thông số đo lường cần cho tính tốn các giới hạn bảo vệ bom phải được nhân đôi và giám sát độ lệch đề tăng độ tin cậy.
1- Bộ điều khiến nước cấp 2- Van điều khiển cấp nước. 3- Điểm đặt.
4- Bộ tiết kiệm. 5- Bao hơi.
Hình 10-9. Điều khiển mửc nước bao hơi
10.4.23 Giám sát - vận hành Tuabỉn
1. Giới thiệu
Hệ thống giám sát - vận hành tuabín bao gồm các chức năng sau:
Tụ' động giữ nóng cho đường ống hơi chính và hơi thu hồi nhiệt. Kiêm tra tuabin trước khi khỏi động.
Tự động chạy Tuabin ơ dải tốc độ đỏng bộ. Giữ tuabin ở tốc độ chậm khi kiêm tra sự cọ sát.
Giữ tuabin ớ tôc độ-chọn lụa chọn trong giai đoạn giữ nhiệt. Khả năng tự kích, đồng bộ hóa và phu hợp tải với máy phát. Thực hiện các thao tác chuyên dôi van.
2. Giảm sát VCÏ vận hành
Hệ thống điều khiển sẽ nhận các tín hiệu đầu vào từ các điểm đo về nhiệt độ và áp suất hơi, nhiệt độ tại các phần khác của vỏ và các rotor, Các tín hiệu đo về độ rung, độ lệch tâm của trục roto, tốc độ và các đo lường cần thiết khác đẽ xác định mức độ ứng suất CO' học cua roto và vò tuabin. Các phân tích về ứng suất trực tuyến dược được hiền thị thời gian thực và cung cấp các thông số chạy cho phép tăng tốc, giữ lốc độ ôn định,...Các thông số chạy sẽ điều khiển tuabin thông qua bộ điều khiển thuỷ lực tín hiệu số (D-EHC).
Hệ thống chạy tuabin sẽ hoạt động kết hợp với hệ thống bypass tuabin đề đảm báo đu và không vượt quá lượng hơi vào tuabin cao áp đe tránh các ảnh hưởng về nhiệt không mong muôn tới cánh tuabin.
3. Phần cúng hệ thống dieu khiên
Điều khiến Tuabin được đảm nhiệm bởi cặp bộ vi xử lý (thực hiện dự phòng) đê phối họp các thao tác khác nhau trong câu trúc điều khiên. Các vòng điều khiển và các bộ động lực được gửi các lệnh tụ' động. Các giao diện người máy dược cài đặt đẽ hiên thị các trạng thái, cung câp các thông diệp hướng dẫn. Các hiên thị là dạng đồ họa, bảng biêu và dạng text.
1 lệ thống đồng bộ tự động sẽ gửi các tín hiệu tới bộ D-EIIG và hệ thống A V R đê điêu khiên tốc độ Tuabin và điện áp lìiáv phát cho hồ dơng bộ.
Các cơng cụ cho việc đồng bộ hóa bang tay từ xa cung phải được trang bị.
10.5 Các chức năng bao vệ quá trình
Hệ thống bảo vệ quá trình của nhà máy giúp bảo vệ các thành phần của nhà máy trong mọi trường hợp vận hành, giúp tăng cường dộ tin cậy, tính an tồn cho nhà máy. Các khâu như lò hơi, Tuabin và máy phát sẽ được trang bị hệ thống bao vệ, hệ thống này sẽ tác động trong các trường hợp nguy hiểm hoặc khi các biến quá trình vượt quá giới hạn cho phép. Hệ thông báo vệ dược trang bị các tín hiệu có cơ chế dự phịng đe tâng độ tin cậy và tránh các tác động bảo vệ sai.
10.5.1 Bảo vê lò hoi
Hệ thống bảo vệ lò hơi (còn gọi là hệ thống BMS) có các chức năng sau:
a. Có hệ thống phần cúng và phần mềm ít phụ thuộc vào người vận hành có thẻ bảo vệ nhà máy một cách toàn diện.
b. I lỗ trợ các chức năng bảo vệ quá trình.
c. Thực hiện tối đa các bảo vệ con người và nhà máy.
d. Đám bảo tối da độ tin cậy và giá trị của các thành phần trong nhà máy.
e. Cung cấp các dự phòng phần cứng trong hệ thống bào vộ quá trình. M ọi bộ xử lý, các cống vào/ra , nguồn và hệ thống đường truyền dừ liệu pliai cỏ các phần tử dự phịng.
f. Khi có sự cố của một thành phản trong hộ thống bảo vệ sẽ không làm ảnh hưởng tới các bào vệ an tồn mang tính băt buộc, khơng tạo ra các dicu kiện bất thường, không làm giảm sút các chức năng và giảm tuôi thọ của hệ thống.
g. M ọi tín hiệu ngắt sẽ phải được nối giữa các hệ thong con ICMS.
10.5.2 Bảo vệ cháy no do áp suất chân không buồng đốt
Trong hệ thống bảo vệ lị hơi có chửa hệ thống báo vệ cháv nô, đặc biệt khi hệ thống lọc được cài đặt trong hệ thống dẫn khói cùa lị hơi. Khi đó các quạt hút khói ID phai có khá năng chỏng lại sự sụt áp khi khói đi qua các lưới lọc. Các quạt ID có nguy cơ làm cháy nô khi không tạo được áp suất âm trong buồng đốt và ống dan khói, việc tạo áp suất âm là cân thiết dẽ tránh không cho ngọn lửa phụt ra ngoài gây nguy hiểm cho người và thiết bị. Hệ thống bảo vệ cháy nổ có hai cấp, ở đó áp suất cháy được diều khiển bỏĩ việc điều chỉnh khối điều khiển gió/khói cháy và các chức năng bảo vệ trong hệ thống bảo vệ lò hơi.
10.5.3 Bảo vệ T uabin/ máy phát
Hệ thống bảo vệ Tuabin sẽ hoạt động độc lập với hệ thống điều khiển Tuabin. Hệ thống bảo vệ sẽ dừng tuabin/máy phát tùy thuộc vào các điều kiện vặn hành khơng an tồn của tuabin/máy phát trong bất kì trường hợp nào trong quá trình vận hành.
10.6 Bộ điều khiển điện thủy lực 10.6.1 Giói thiệu chung
Tuabin được trang bị hệ thống điều khiển thuỷ lực số (D-EHG). Hệ thống điều chỉnh tốc độ/ tải của Tuabin trong khi gia tốc và khi đây tài.
Hệ thống thủy lực cao áp sử dụng clìât lịng chơng cháy đê truyẻn dộng tới các bộ điều chinh vị trí thơng qua điều chinh các van thủy lực. Trong đó có phan hồi vị trí tuyến tính để diều khiên hệ thống từ mọi van dieu khiên và các van dừng khân cấp.
Hệ thống có các cảm biến đo tốc độ quay Tuabin được dự phòng nhân ba truyền tín hiệu tơi hệ thống ICMS để điều khiển Tuabin tới tốc độ đồng bộ hoặc đê kiểm tra quá tốc độ khi cân
10.6.2 Các yêu cầu chức năng
Hệ thống có thể nhận các lệnh từ hệ thống ICMS qua đường truyền thông dữ liệu cỏ dự phòng dể đáp ứng lại các yêu cầu vận hành và diều khiển Tuabin thông qua các vận hành tuân tự sau:
Điều khiển tốc độ. Chế dộ điều khiến tài. Giới hạn áp suất tiết lưu.
10.6.3 Các yêu câu vận hành hẹ thống
Các vi xứ lý D-1TIG cua hệ thống diều khiên yêu cầu phổi dược lap dặt ơ chế độ dự phịng nhân đơi hoặc nhân ba.
Các đầu vào cấp trường sử dụng cho mục đích giám sát giống nhau phai dược nôi tới các đầu vào riêng và được cài đặt ranh khác nhau với các câu chì riêng.
Bộ xử lý điều khiên điện thủy lực phải được hệ ICMS thông qua dường truyền dữ liệu cao tốc. Các tín hiệu từ hệ D-EHG đều có thế sử dụng trong hệ thống diều khiến ICMS. Từ hệ ICMS sẽ điều khiến tăng tốc Tuabin, đặt tốc làm việc và các yêu câu về tải cho chế độ điêu khiển tải của hệ D-EHG.
Bàn điều khiển trung tâm phải đáp ứng các yêu cầu của trạm diều khiên tỏc độ Tuabin, lựa chọn các dải tăng tốc Tuabin như : chậm, trung binh, nhanh. Các lựa chọn đẻ uiừ tốc độ Tuabin như yêu cầu. Trang bị các công cụ cho việc điều khiển chạy Tuabin bang tay khi cần. Khi chế độ tự động được chọn thì việc điều chỉnh tải sẽ được diều khiên bởi sự phối hợp từ các thành
phần trong hệ ICMS.
10.7 Hệ thống bypass Tuabỉn
10.7.1 G iói thiệu
Hệ thống bypass Tuabin cao áp và hạ áp được lap đặt và hoạt động dẻ chuyển từ hơi nóng sơ cấp sang bộ thu hồi nhiệt và hơi từ bộ thu hồi nhiệt sang bộ ngưng hơi. Hệ thống bypass kết hợp các van diều khiển áp suất và nhiệt độ cho phép khử dòng hơi quá nhiệt trước khi đưa tới bộ thu hồi nhiệt và bộ ngưng hơi.
10.7.2 Các chức năng co bản
Hệ thống bypass Tuabin cho phép lò hơi làm việc đê tăng áp suất hoặc tăng nhiệt độ hơi mà không cần nhận hơi tới Tuabin hoặc tăng quá mức nhiên liệu tới lò hơi hoặc tăng quá mức dòng ngưng hơi.
Hệ thống bypass 1 uabin chí hoạt dộng khi dap ứng dược các tiêu chuân dỏ ra.
10.7.3 Mô tả hệ thống
Hệ thống bypass Tuabin bao gồm các hệ thông sau: Hệ thống bypass Tuabin cao áp HP. Hệ thông bypass Tuabin hạ áp LP. Hệ thông thủy lực áp suât cao.
10.8 Điều khiển công nghệ cho hệ thống phụ SCMS
Hệ thống SCMS gồm các phần chính sau:
Hệ thông điêu khiên xử lý than (CHP). Hệ thông điêu khiên xử lv nước. Hộ thống điều khiến xử lý nước thải.
Hệ thông điêu khiển trạm bơm xả và xử lý xi than. Hệ thống điều khiển hydrô.
Hệ thống trạm ghi các sự kiện tuần tự (SOE).
10.8.1 Hệ thống điều khicn xử lý than (CHP)
Hệ thông xứ lý than là một thành phần trong hệ thống SCMS, chứa các hệ thống con khác
n h ư :
Hệ thống cấp than. Stackout System. Bunkering System. Coal Sampling System.
Hệ thống điều khiển phải kết hợp được các yêu cầu sau:
Vận hành các thiết bị theo chế độ bằng tay hoặc tự động. Liên tục giám sát và ghi lại các hoạt động của hệ thống.
Có các cấp điều khiển băng tay thuận lợi đế vận hành và bảo dưỡng máy móc. Ghép nối với các động cơ và các thiết bị đo lường cấp trường.
1lệ thống điều khiển sẽ được tính họp với các H M I của hệ thống SCMS, cho phép điều khiển và giám sát hệ thống xử lý nước từ phòng điều khiển tại chỗ. Đồng thời hệ thống diều khiên này cũng được tích hợp với các HM1 của phòng điều khiên trung tâm nhà máy.
Hộ thỏm» diêu khiên cho xử lý than được chia làm các câp điều khiến:
■ Cấp 1: Điều khiên tại l i MI từ xa cho phép vận hành bằng tay hoặc tự động. ■ Cấp 2: Điều khiến tại chỗ.
10.8.2 Hệ thống diều khỉcn xử lý nước
Hệ thòng xử lý nước là một thành phần trong hệ thống SCMS, Hệ thống phải chứa các điều khiên cần thiết cho đo lường, giám sát và quá trình xử lý nước.
Hệ thống phải kết hợp dược các tính chất sau:
Vận hành các thiết bị theo chế độ bằng tay hoặc tự động. Liên tục giám sát và ghi lại các hoạt động của hệ thống.
Có các cấp điều khiển bằng tay tại chỗ thuận lợi để vận hành và bào dưỡng máy móc.
Ghép nối với các động cơ và các thiết bị đo lường cấp trường.
Hệ thống điều khiển cục bộ (PLC hoặc DCS) sẽ được tích hợp với các IIM I của hệ thông SCMS, cho phép diêu khiên và giám sát hệ thông xử lý nước từ phòng diêu khiên tại chỏ. Đồng thời hệ thông, diêu khiên này cũng phải dược tích hợp với các H M i của phòng điều khiển trung tâm nhà máy.
I ỉệ thông diêu khiên cho xư lv nước được chia làm hai câp điêu khiên:
■ Cấp 1: Điều khiến tại ỉ ỈMI từ xa cho phép vận hành bằng tay hoặc tự động. ■ Cấp 2: Điều khiên tại chồ.
10.8.3 Hẹ thống diều khicn xử lý nuỏc thải
Hệ thông xử lý nước thài là một thành phần trong hệ thống SCMS, Hệ thống phải chứa các diêu khiên cân thiết cho đo lường, giám sát và quá trình xử lý nước thai.