5.4. Hệ thống nồi hơi tàu 34000 Tấn
5.4.4. Nguyên lí hoạt động của hệ thống nồi hơi
Sơ đồ trang 05:
- Q10: cầu dao chính cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống.
- F11E: cầu chì.
-230V service plug : ổ cắm.
- F11B: aptomat cấp nguồn tới panel điều khiển.
Sơ đồ trang 07:
- F2B,F4B: aptomat cấp nguồn cho động cơ lai bơm dầu F.O.
- F6B : aptomat cấp nguồn cho động cơ đốt lò.
- F10B: aptomat cấp nguồn cho bộ hâm sấy dầu.
- P2D,P4D,P6D: ampe kế đo dòng.
- A: ampe kế đo dòng pha của động cơ.
- M2G,M4G: động cơ lai bơm dầu F.O .
- M6G: động cơ lai bơm dầu đốt . - Preheater: Điện trở sấy.
Sơ đồ trang 08:
- F2B, F4B: các aptomat cấp nguồn.
- M2G: quạt gió.
- M4G: bơm dầu mồi.
Sơ đồ trang 12:
- F2B,F4B: aptomat cấp nguồn cho động cơ.
- M2G,M4G: bơm cấp nước số 1,2.
Sơ đồ trang 13:
- S1B: nút dừng sự cố từ xa.
- S1F: nút dừng sự cố trên panel.
- H3G: đèn báo có điện áp điều khiển.
- S5A: công tắc cấp nguồn cho các rơle ở chế độ điều khiến sự cố.
- K5F,K6F,K7F: các rơle ở chế độ sự cố.
- A7C: biến áp cấp nguồn 230V/24.
Sơ đồ trang 14:
- S6B: cảm biến áp lực khí cháy thấp.
- B8B: áp lực khí phun thấp.
- K2F: rơle khóa an toàn ở chế độ tự động và sự cố.
- K6F: rơle báo áp lực khí cháy thấp.
- K8F: rơle báo áp lực khí phun thấp.
- K13F: rơle báo nguồn số 1 của nồi hơi lỗi.
Sơ đồ trang 15:
- A6C: cảm biến mức nước nồi hơi quá thấp.
- K4F: rơle cảm biến mức nước nồi quá thấp.
Sơ đồ trang 20:
- A2B: cảm biến độ mặn của muối.
- A7B: cảm biến nồng độ dầu trong nước.
- K12F: rơle báo nồng độ dầu cao.
Sơ đồ trang 30:
- A1F: cảm biến áp suất hơi trong nồi.
- A3F: cảm biến nhiệt độ dầu.
- A11F: cảm biến mức nước nồi.
- A14F: cảm biến áp lực dầu đốt.
Sơ đồ trang 31:
- R: cảm biến nhiệt độ dầu.
- A12F: bộ đo lưu lượng dầu.
Sơ đồ trang 35:
- A2E: động cơ servo điều chỉnh dầu.
- R10F: biến trở điều chỉnh.
Sơ đồ trang 36:
- A2E: động cơ servo điều chỉnh khí.
- R10F: biến trở điều chỉnh.
Sơ đồ trang 37:
- K4F: động cơ servo điều chỉnh dầu.
- K9F: động cơ servo điều chỉnh khí.
Sơ đồ trang 38:
- K3F: contactor cấp điện cho bơm dầu mồi.
- K5F: contactor cấp điện cho động cơ đốt lò.
- K6F: contactor cấp điện cho quạt gió.
- K7F : rơle cấp điện mở van dầu.
- K12F: contactor cấp điện cho điện trở sấy.
Sơ đồ trang 40:
- A1B: rơle cảm biến ngọn lửa.
- P5D: mắt lửa.
- A8B : rơle cảm biến ngọn lửa.
- P11D: mắt lửa.
- K3F và K9F: các rơle có điện khi cảm biến được ngọn lửa.
Sơ đồ trang 41:
- T1G: biến áp đánh lửa.
- Y3G, Y4G: các van dầu mồi.
- Y5G: van làm sạch dầu mồi.
- Y7G,Y8G: van dầu đốt.
- HF7: đèn báo có lửa.
- K8F: rơle điều khiển chế độ sự cố, khi mức nước đảm bảo.
Sơ đồ trang 43:
- R2D, R3D: các điện trở sấy, hoạt động khi sử dụng dầu nặng HFO, hoặc diesel oil.
Sơ đồ trang 53:
- K12D: contactor dùng khi sử dụng dầu nặng.
- 55K2F, 55K3F: Tiếp điểm cấp tín hiệu vào PLC khi bơm dầu số 1, số 2 hoạt động.
- 55K7F, 55K9F: Tiếp điểm cấp tín hiệu vào PLC khi bơm cấp nước số 1, số 2 hoạt động.
- S12E: Nút ấn sử dụng khi khởi động hoặc dừng từ xa bơm cấp nước số 1 từ PLC.
Sơ đồ trang 54:
- S4F: nút ấn sử dụng khi khởi động hoặc dừng từ xa bơm cấp nước số 2 từ PLC.
- 20A2B: tiếp điểm cấp tín hiệu nồng độ muối cao vào PLC.
- 20K12F: tiếp điểm cấp tín hiệu có dò rỉ dầu trong nước cấp vào PLC.
- S12F: nút ấn khởi động hoặc dừng bơm dầu số 1 từ xa . - S14F: nút ấn khởi động hoặc dừng bơm dầu số 2 từ xa.
Sơ đồ trang 55:
- K2F, K3F: contactor cấp điện cho bơm dầu số 1, số 2.
- K7F, K9F: contactor cấp điện cho bơm cấp nước số 1, số 2.
- K11F: rơle điều khiển bơm cấp nước ở chế độ tự động.
- H1F: đèn báo bơm dầu số 1 đang hoạt động.
- H4F: đèn báo bơm dầu số 2 đang hoạt động.
- H6F: đèn báo bơm cấp nước số 1 đang hoạt động.
- H10F: đèn báo bơm cấp nước số 2 đang hoạt động.
- S2E, S3E: nút ấn dừng sự cố bơm dầu số 1, số 2.
- S7E, S9E: nút ấn dừng sự cố bơm cấp nước số 1, số 2.
Sơ đồ trang 56:
- K1F: rơle điều khiển bơm dầu ở chế độ tự động.
- M9F: bơm hóa chất tẩy rửa nồi.
Sơ đồ trang 83:
- A1A, P1D: hiển thị áp suất trong nồi từ xa.
- A7A, P7D: hiển thị mức nước nồi từ xa.
Sơ đồ trang 84:
- P1F, P2F: bộ đếm thời gian hoạt động của bơm cấp nước.
- P3F, P4F: bộ đếm thời gian hoạt động của bơm dầu .
- P7F: bộ đếm thời gian hoạt động của động cơ đốt lò,quạt gió . Sơ đồ trang 115:
- 55H1F, 55H4F: đèn báo bơm dầu đốt đang hoạt động.
- 55H6F, 55H10F: đèn báo bơm cấp nước đang hoạt động
Chức năng cấp nước nồi hơi (sơ đồ trang 12, 13, 53, 54, 55, 56, 84, 90)
*Chế độ điều khiển tại chỗ ( sự cố )
- Đóng công tắc Q10 sẵn sàng cấp nguồn cho toàn bộ hệ thống hoạt động.
- Đóng công tắc 13S5A , chế độ điều khiển bằng tay .
- Rơle 13K7F có điện, mở tiếp điểm 21-22/13K7F/16 ngắt điện vào màn hình giám sát. Đóng tiếp điểm 11-14/13K7F/56 chờ cấp điện cho bơm lưu lượng hóa chất tẩy rửa nồi, đóng tiếp điểm 31-34/13K7F/55 sẵn sàng cấp điện cho bơm cấp nước.
- Chọn bơm cấp nước số 1 hoặc số 2. Đóng aptomat12 F2B sẵn sàng cấp nguồn cho bơm cấp nước số 1 hoạt động, aptomat12 F2B đóng, tiếp điểm 13- 14/12F2B/55 đóng lại sẵn sàng cấp điện cho contactor 55K7F
- Ấn công tắc 55S7C cấp điện cho contactor 55K7F có điện. Đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực trang 12 cấp điện cho bơm cấp nước hoạt động, đồng thời đèn H6F có điện báo bơm cấp nước số 1 đang hoạt động. Đóng tiếp điểm 13-14/55K7F/53 đưa tín hiệu bơm cấp nước hoạt động vào máy tính. Đóng tiếp điểm 63-64/55K7F/56 sẵn sàng cấp điện cho bơm lưu lượng hóa chất hoạt động. Đóng tiếp điểm 53-54/55K7F/90 báo bơm đang hoạt động. Đồng thời cấp điện cho bộ đếm thòi gian P1F/84 đếm thời gian hoạt động của bơm.
- Khi muốn tẩy rửa nồi, ấn nút S8C cấp điện cho bơm hóa chất hoạt động.
Sau khi tẩy rửa xong, muốn dừng bơm ta ấn nút S8C.
- Muốn dừng bơm cấp nước ta ấn nút S7C, ngắt điện vào bơm . - Khi sự cố xảy ra, ấn nút S7E, ngắt điện vào bơm
*Chế độ điều khiển từ xa (tự động)
- Mở công tắc S5A trang 13 ngắt điện vào các rơle ở chế độ điều khiển bằng tay ( chế độ sự cố), chuyển sang chế độ điều khiển tự động từ PLC. Rơle K7F/13 mất điện mở tiếp điểm 13K7F/55, không cho khởi động bơm cấp nước ở chế độ điều khiển bằng tay.
- Đóng aptomat F2B/12, sẵn sàng cấp điện cho bơm cấp nước số 1 hoạt động.
- Điều khiển bơm cấp nước hoạt động do PLC. Ấn nút S12F/53 có tín hiệu khởi động bơm cấp nước vào đầu vào của PLC. Thông qua tín hiệu từ cảm biến mức nước dạng liên tục A11F/30 vào đầu vào của PLC. Quá trình điều khiển bơm cấp nước hoạt động hoàn toàn do PLC.
- Khi contactor K7F/55 có điện, đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực, cấp điện cho bơm cấp nước hoạt động. Đèn H6F sáng báo bơm đang hoạt động, đồng thời bộ đếm thời gian P1F có điện , đếm thời gian hoạt động của bơm
- Khi sự cố xảy ra muốn dừng bơm, ta ấn nút S7E/55.
Chức năng hâm dầu đốt (sơ đồ trang 07,13,55,31,34,38)
*Khởi động bơm dầu
- Để thực hiện chức năng hâm dầu, khởi động bơm dầu chạy tuần hoàn để đảm bảo cho dầu không bị cháy cục bộ.
- Chọn chế độ điều khiển tại chỗ ( chế độ điều khiển sự cố). Chọn bơm dầu số 1, ấn công tắc S5A/13 cấp điện cho rơle K6F/13 ở chế độ điều khiển tại chỗ.
Rơle K6F có điện đóng tiếp điểm 31-34, 41-44/13K6F/55 sẵn sàng cấp điện cho bơm dầu số 1, 2.
- Đóng aptomat F2B/7 sẵn sàng cấp điện cho bơm dầu số 1 hoạt động, đóng tiếp điểm 13-14/07F2B/55 chờ sẵn cấp điện cho bơm dầu số 1 hoạt động.
- Khi muốn khởi động bơm dầu ta ấn nút 55S2C cấp điện cho contactor 55K2F, đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực, bơm dầu được cấp điện.
Đồng thời đèn H1F sáng báo bơm đang hoạt động, bộ đếm thời gian P3F được cấp điện , đếm thời gian hoạt động của bơm.
- Khi muốn dừng bơm ta ấn nút 55S2C, ngắt điện vào contactor 55K2F, mở các tiếp điểm của nó ở mạch động lực ngắt điện vào bơm.
- Khi có sự cố xảy ra, ấn nút S2E ngắt điện vào bơm.
*Khởi động quá trình hâm dầu
- Đóng aptomat 7F10B chờ sẵn cấp nguồn cho bộ hâm sấy dầu. Điều khiển qúa trình hâm sấy được điều khiển từ PLC.
- Thông qua các cảm biến: nhiệt độ dầu đốt A3F/30, cảm biến nhiệt độ dầu ở bộ sấy thông qua cảm biến nhiệt PT100/31 sẽ có tín hiệu dạng tương tự vào PLC, khi nhiệt độ sấy dầu quá cao thì cảm biến S5F/34 tác động sẽ đóng tiếp điểm 1-2/S5F/34 đưa tín hiệu vào PLC xử lý.
- Khi có tín hiệu từ đầu ra của PLC, rơle K12F/38 có điện, sẽ đóng các tiếp điểm của nó ở mạch sấy, cấp điện cho bộ hâm sấy hoạt động, thực hiện quá trình hâm sấy dầu.
*Dừng quá trình hâm dầu
- Để ngừng quá trình hâm dầu, ta có thể ngắt aptomat F10B/7.
- Quá trình ngừng hâm, hoàn toàn do PLC xử lý, thông qua việc xử lý các tín hiệu đầu vào PLC dạng liên tục hay dạng số từ các cảm biến.
- Khi nhiệt độ dầu đã đủ hoặc quá cao thì sẽ không có tín hiệu từ đầu ra của PLC, rơle K12F/38 mất điện sẽ mở các tiếp điểm của nó ở mạch sấy, dừng quá trình hâm sấy dầu.
Chức năng đốt lò (sơ đồ trang 13,14,38,40,41,55,56) Qúa trình chuẩn bị đốt nồi
+ Mức nước trong nồi phải đảm bảo.
+ Nhiệt độ dầu đốt phải nằm trong khoảng 80 đến 130 độ C.
+ Áp suất phun dầu phải đảm bảo.
+ Quạt gió không bị sự cố về cơ khí cũng như về điện.
+ Vòi phun không bị tắc bẩn.
+ Toàn bộ hệ thống điều khiển không có sự cố.
*Chế độ điều khiển bằng tay (sự cố)
- Đóng cầu dao 05Q10 cấp điện cho hệ thống hoạt động.
- Để công tắc 13S5A ở vị trí đóng (chế độ sự cố). Các rơle điều khiển sự cố 13K5F, 13K6F, 13K7F được cấp điện.
- Rơle 13K5F có điện. Đóng tiếp điểm 11-14/13K5F/14 chế độ sự cố. Đóng tiếp điểm 31-34/13K5F/38 chờ cấp điện cho rơle 38K5F, 38K6F để khởi động bơm dầu đốt, quạt gió. Đóng tiếp điểm 41-42/13K5F/40 cấp điện cho cho rơle cảm biến ngọn lửa A1B.
- Rơle K6F/13 được cấp điện. Đóng tiếp điểm 11-12/13K6F/40 cấp điện cho rơle cảm biến ngọn lửa A8B. Đóng tiếp điểm 21-24/13K6F/41 chờ cấp điện cho mạch đốt lò. Đóng các tiếp điểm 13K6F/55 chờ cấp điện cho rơle K2F, K3F/55 cấp điện cho bơm dầu số 1,số 2.
- Rơle K7F có điện. Đóng các tiếp điểm 31-34/13K7F/55 chờ cấp điện cho bơm cấp nước hoạt động. Đóng tiếp điểm 11-14/13K7F/56 chờ cấp điện cho bơm hóa chất hoạt động.
- Khi mức nước trong nồi nằm trong phạm vi cho phép hmin ≤ h ≤ hmax, cảm biến mức nước thấp A6C/15 cảm nhận được, cấp điện cho rơle K4F/15. Đóng tiếp điểm 31-34/15K4F/41 chờ sẵn cấp nguồn cho biến áp đánh lửa và van dầu.
Đóng tiếp điểm 11-14/15K4F/14 chờ sẵn cấp điện cho rơle K2F/14. Đóng tiếp điểm 21-24/15K4F/33 báo mức nước nồi không thấp đến PLC.
- Tiếp điểm 21-24/13K6F,31-34/15K4F/41 đóng cấp điện cho rơle K8F/41.
Đóng các tiếp điểm 11-14/31-34/21-24/41 chờ sẵn để cấp điện cho biến áp đánh lửa và các bơm dầu.
• Khởi động quạt gió và động cơ lai bơm dầu đốt
- Mở cửa gió, đóng các aptomat F6B/07, F2B/08 chờ sẵn cấp điện cho quạt gió và bơm dầu đốt. Tiếp điểm của các aptomat 13-14/07F6B, 13-14/08F2B/38 đóng lại chờ sẵn cấp điện cho các contactor K5F, K6F/38. Mở các tiếp điểm 21- 22/07F6B/, 21-22/08F2B/ 34, ngắt tín hiệu động cơ cơ lai bơm dầu đốt và quạt gió bị quá tải vào PLC.
- Lúc này tiếp điểm 31-34/13K5F/38 đã đóng từ trước. Để khởi động động cơ lai bơm dầu đốt và quạt gió ấn nút S5D/38 cấp điện cho các rơle K5F, K6F/38.
- Rơle K5F/38 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực trang 07 cấp điện cho động cơ lai bơm dầu đốt hoạt động. Đóng tiếp điểm 13-14/38K5F/34 đưa tín hiệu động cơ lai bơm dầu đốt hoạt động vào PLC.
- Rơle K6F/38 có điện đóng các tiếp điểm của nó ở mạch động lực trang 08 cấp điện cho quạt gió hoạt động, thổi sạch khí lưu trữ trong lò. Đóng tiếp điểm 13- 14/38K6F/34 đưa tín hiệu quạt gió hoạt động vào PLC.
• Khởi động biến áp đánh lửa và bơm dầu mồi
- Đóng aptomat F4B/08 chờ sẵn cấp điện cho bơm dầu mồi
- Ấn nút S2C/40 cấp điện cho biến áp đánh lửa, bơm dầu mồi, van dầu mồi hoạt động, ấn nút S3D có thể sử dụng cả dầu đốt trong quá trình đốt mồi.
• Nếu xuất hiện ngọn lửa
- Các rơle cảm biến ngọn lửa A1B, A8B/40 sẽ đóng các tiếp điểm của nó, cấp điện cho các rơle K3F, K9F/40. Các rơle này có điện sẽ đóng các tiếp điểm 31- 34/40K3F, 31-34/40K9F/41 cấp điện cho H7F/41 báo xuất hiện ngọn lửa. Đóng các tiếp điểm 11-14/40K3F, 11-14/40/K9F/14 chờ sẵn cấp điện cho rơle K2F/14.
- Khi áp lực khí cháy đủ, cảm biến S6B đóng lại cấp điện cho K6F/14 đóng tiếp điểm 11-14/K6F/14 cấp điện cho rơle thời gian K5F. Rơle thời gian K5F có điện sẽ đóng tiếp điểm 11-14/K5F/14 cấp điện cho rơle K2F/14 đóng tiếp điểm 21- 24/14K2F/41 cấp điện cho van dầu đốt hoạt động. Sau đó ấn nút S2C ngắt điện vào biến áp đánh lửa, bơm dầu mồi, van dầu mồi. Khi muốn đốt dầu nặng HFO ta ấn
công tắc S12E/53 cấp điện cho rơle K12D, đóng tiếp điểm31-34/53K12D/41 cấp điện mở van dầu nặng Y9G.
- Điều chỉnh lượng gió vào nồi hơi, giúp cho quá trình cháy tốt hơn. Để điều chỉnh tăng lượng gió vào nồi hơi ta ấn nút S3A/36 cấp điện cho động cơ servo mở cửa gió.
- Để điều chỉnh giảm lượng gió vào nồi hơi, ấn nút S4A/36 cấp điện cho động cơ servo đóng bớt cửa gió.
• Nếu không xuất hiện ngọn lửa
- Không có tín hiệu vào rơle cảm biến ngọn lửa A1B, A8B/40, rơle K3F, K9F/40 sẽ không được cấp điện đèn H7F không sáng, các van dầu đốt sẽ không được cấp điện. Sau 30s , ấn nút S2C ngắt điện vào biến áp đánh lửa và bơm dầu mồi.
- Khởi động 2 – 3 lần không được. Người sử dụng cắt biến áp lửa, van dầu mồi, để quạt gió hoạt động sau một thời gian tiến hành cắt điện vào quạt gió. Để sử dụng cần phải sửa chữa, khắc phục sự cố, mới được tiến hành đốt lại.
*Chế độ điều khiển tự động
- Mở công tắc S5A/13, ngắt điện vào các rơle ở chế độ sự cố. Đóng cầu dao Q10 cấp nguồn cho hệ thống, đóng các aptomat chờ sẵn cấp điện cho các bơm dầu , động cơ lai bơm dầu đốt, quạt gió, bơm dầu mồi. Quá trình điều khiển đốt lò do PLC thực hiện, gồm sơ đồ trang 38, 41.
d/ Chức năng điều chỉnh áp suất hơi trong nồi(sơ đồ trang 30,33,35,52)
Để điều chỉnh áp suất hơi trong nồi, thông qua cảm biến áp suất hơi A1F/30.
Thông số áp suất hơi trong nồi sẽ được đưa tới màn hình hiển thị, để người điều khiển có thể quan sát được. Từ đó nếu muốn tăng áp suất hơi trong nồi, ấn nút S3A/35 cấp điện cho động cơ servo điều chỉnh tăng lưu lượng dầu đưa vào buồng đốt. Nếu muốn giảm áp suất hơi trong nồi ấn nút S4A/35, cấp điện cho động cơ servo hoạt động theo chiều giảm lượng dầu đưa vào buồng đốt.
Nếu mà áp suất hơi trong nồi quá cao. Cảm biến S2F/33 tác động đưa tín hiệu vào PLC. PLC sẽ tự động điều khiển mở van xả hơi A2F/52, xả bớt hơi ra ngoài.
Các bảo vệ của hệ thống nồi hơi tàu 34000T (sơ đồ trang 14,15,20,30,34,40,52)
- Bảo vệ mức nước trong nồi hơi quá thấp
Khi mức nước trong nồi hơi quá thấp. Rơle cảm biến mức nước quá thấp K4F/15 không có điện. Mở các tiếp điểm 11-14/15K4F/14, 31-34/15K4F/41 ngắt điện vào các van dầu đốt, ngừng đốt nồi hơi. Quạt gió chạy sau một thời gian thì mới ngừng.
- Bảo vệ áp suất khí cháy thấp, thông qua cảm biến S6B/14 tác động mở tiếp điểm của nó ở trang 14, ngắt điện vào rơle K6F/14. Rơle K6F mất điện mở tiếp điểm 11-14/K6F/14 ngắt điện vào rơle thời gian K5F/14 mở tiếp điểm 11- 14/K5F/14 ngắt điện vào rơle K2F/14 mở tiếp điểm của nó ở trang 41 ngắt điện vào các van dầu đốt, mở tiếp điểm 21-24/14K6F/34 đưa tín hiệu báo áp suất khí cháy thấp vào PLC.
- Bảo vệ mất lửa, thông qua rơle cảm biến ngọn lửa A1B, A8B/40. Khi mất lửa, các rơle K3F, K9F/40 mất điện . Mở các tiếp điểm 11-14/40K3F, 11- 14/40K9F/40 ngắt điện vào rơle K2F/14 mở các của rơle K2F/14 trang 41 ngắt điện vào các bơm dầu đốt, ngừng đốt nồi ở chế độ đốt sự cố. Mở các tiếp điểm 21- 24/40K3F, 21-24/40K9F/33 đưa tín hiệu báo mất lửa vào PLC, điều chỉnh dừng đốt nồi do PLC thực hiện ở chế độ tự động.
- Báo động áp suất dầu phun thấp thông qua cảm biến B8B/14 mở tiếp điểm ngắt điện vào rơle K8F/14, mở tiếp điểm 21-24/34K8F/34 đưa tín hiệu áp suất dầu phun thấp vào PLC.
- Báo động độ mặn trong nước cao thông qua cảm biến A3D/20.
- Báo động nồng độ dầu trong nước cao thông qua cảm biến A8D/20.
- Báo động mức nước quá cao, mức nước cao, mức nước thấp, mức nước quá thấp thông qua cảm biến A11F/30.
- Báo động áp suất hơi trong nồi quá cao thông qua cảm biến S2F/33, mở van xả hơi A2F/52, xả bớt hơi ra ngoài.