Đang tải... (xem toàn văn)
Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi
ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIMỤCLỤCTrangLỜIMỞĐẦUPHẦN I: GIỚITHIỆUCHUNGVỀNHÀMÁYĐIỆN PHẢLẠII. Giới thiệu chungII. Các thông số kỹ thuật của nhà máy và một tổ máyIII. Giới thiệu chung về sơđồ nhiệt một tổ máyIV. Giới thiệu lò hơi và các thiết bị của lòV. Giới thiệu về tua binVI. Giới thiệu hệ thống chế biến thanPHẦN 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 hơiI. Sơđồ cấu trúc hệ thốngII. Phân tích nguyên lý làm việc đặc tính của các thiết bịđoIII. Nguyên lý làm việc các khối chức năng có trong sơđồ§V. Các bộ tựđộng hiện cóđểđiều khiển lò hơi1 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIPHẦN IGIỚITHIỆUCHUNGVỀNHÀMÁYĐIỆNPHẢLẠIPHẦN I: GIỚITHIỆUCHUNGVỀNHÀMÁYĐIỆNPHẢLẠII. GIỚITHIỆUCHUNG Nhà máy điện Phả Lại được xây dựng tại Thị trấn Phả Lại - Huyện Chí Linh - Tỉnh Hải Dương, cách Thủđô Hà Nội 60 Km về phía Đông Bắc, phía Tây và phía Bắc nhà máy là sông Lục Đầu Giang nơi hội tụ của 6 con sông rất thuận tiện cho việc chuyên chở than bằng đường thuỷ cũng như việc cung cấp nguồn nước tuần hoàn cho nhà máy, phía Đông rất gần với các mỏ than Đông Triều, Mạo Khê của 2 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠItỉnh Quảng Ninh. Nhiệm vụ chính của nhà máy là sản xuất điện năng từ nguyên liệu chính là than đá.Nhà máy Nhiệt điện Phả Lại là nhà máy Nhiệt điện lớn nhất nước ta xây dựng với tổng công suất thiết kếđợt một là 440 MW. Từ tháng 10- 1983 đến nay nhà máy đã sản xuất và hoà vào lưới điện quốc gia hơn 20 tỷ KWh điện. Hiện nhà máy đang được mở rộng với hai tổ máy có công suất 300MW/1tổ. Đưa Phả Lại thành 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 với quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoáđất nước. Gián tiếp góp phần thúc đẩy nghành 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 Phả Lại II đáp ứng nhu cầu phụ tải của khu vực phía Đông Bắc Bộ và tham gia vào lưới điện quốc gia.Với quy mô và tầm vóc to lớn như vậy hiện nay nhà máy với gần 2400 công nhân viên chức được biên chế thành hơn 30 Phòng, Ban, Phân xưởng và 5 kíp vận hành theo 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 cấp cao đẳng kỹ thuật. Nhà máy Điện Phả Lại có 4 tổ máy vận hành theo khối độc lập với 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 ở Hòn Gai, Cẩm Phả, Mạo Khê. Từ các mỏ than được vận chuyển về nhà máy bằng hai đường, đường sông vàđường sắt.- Đường sông : Than được trở về nhà máy bằng các xà lan có trọn tải lớn được hệ thống cẩu cảng bốc lên thông qua các hệ thống băng tải đểđưa về lò hoặc kho dự trữ.- Đường sắt :Than đực vận chuyển về nhà máy bằng đường tàu hoả vàđược quang lật toa rót vào hệ thống băng tải đểđưa vào lò hoặc kho than kín.Ngoài nguyên liệu chính là than đá còn có dầu nhiên liệu (FO) được sử dụng khi đốt lò vàđể duy trì quá trình cháy của lò, dầu này được nhập ngoại ở cảng vật cách 3 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIvàđưa về nhà máy bằng đường thuỷ. Lượng dầu FOtiêu thụ hàng năm khoảng 150.000 tấn .*Về phần điện nhà máy có 3 trạm phân phối: 1 trạm 110 KV và 2 trạm 220 KV(trạm 220KV của Phả Lại I và II được liên lạc với nhau qua hệ thống thanh góp), các tổ máy số I và II được nối với cả hai hệ thống thanh góp qua các máy biến áp tự ngẫu 3 pha, các máy phát của tổ máy số III và IV được nối vào thanh cái 220 KV 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 máy được bố trí một máy biến áp tự dùng lấy điện từđầu cực máy phát và cấp cho thanh cái 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-1Công suất thiết kếSản lượng điện trong một năm Tỷ lệ tự dùngHiệu suất khử bụi440MW2.86 Tỷ KWh10.15 %99% Lò hơi KiểuNăng suất hơiNhiệt độ hơi quá nhiệtáp suất hơiБKZ-220-100-10C220 T/h540oC100 ata4 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIHiệu suất thô của lò 86.05 % Tua binKiểuCông suất định mứcáp suất hơi vào tua binNhiệt độ hơi vào tua binTBΦ-120-2T3110 MW90 ata535oCMáy phátKiểuCông suấtTốc độĐiện áp đầu cực máy phátT- 120120 MW3000 vòng / phút10.5 KVIII. GIỚITHIỆUCHUNGVỀSƠĐỒNHIỆTMỘTTỔMÁY Nhà máy điện phả lại có 4 tổ máy, mỗi tổ máy gồm 2 lò hơi và một tua bin các lò hơi vận hành độc lập với nhau.Nước ngưng từ bình ngưng tụ A và B được hai bơm ngưng bơm qua qua 2 ejectơ chính I và II sau đóđược đưa qua các bình gia nhiệt từ số 1 đến số 5 tại đây nước ngưng được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửa trích hơi của tua bin.Các bình từ số 1 ÷5 được gọi là các bình gia nhiệt hạ. Sau khi đi qua gia nhiệt hạ nước ngưng được đưa lên bình khử khí 6 ata ởđây nước được khử hết các bọt khí có trong nước để chống ăn mòn kim loại.Nước sau khi khử khíđược các bơm cấp nước bơm qua thiết bị bình gia nhiệt cao từ số 6÷8 tại đây nước ngưng tiếp tục được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửa trích hơi ở xi lanh cao áp của tuabin. Sau khi được gia nhiệt bởi gia nhiệt cao nước được đưa qua hai bộ hâm nước ởđuôi lòđể hâm nóng thêm trước khi vào bao hơi.Nước ở bao hơi theo vòng tuần hoàn tự nhiên, nước chảy xuống các giàn ống sinh 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.5 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIHơi bão hoàẩm trong bao hơi không được đưa ngay vào tua bin màđược đưa qua các bộ xấy hơi, tại đây hơi được xấy khô thành hơi quá nhiệt có nhiệt độ 540oC vàáp suất P =100 ata.Hơi quá nhiệt được đưa vào tua bin, tại tua bin động năng của dòng hơi được biến thành 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 bình ngưng tụ. Công do tua bin sinh ra làm quay máy phát điện. Như vậy nhiệt năng của than đáđã biến đổi thành cơ năng vàđiện năng, còn hơi nước là môi chất được biến đổi theo một vòng tuần hoàn kín. Nước ởđây là môi chất trung gian để chuyển nhiệt năng 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 4 máy bơm loại trục đứng, nước làm mát sau khi ra khỏi bình ngưng được đưa ra hệ thống kênh thải và thải ra sông. Một phần nước thải được đưa đi phục vụ cho nông nghiệp.Bình ngưng của tua bin gồm có 2 ngăn A và B mỗi ngăn có tới 1570 ống đồng cho cho nước làm mát chảy qua. Hơi nước ở ngoài ống và bị nước làm mát lấy nhiệt và ngưng tụ lại thành nước6 CƠNĂNG MÁYFÁTHƠINƯỚCĐiện năngNhiệt năngHình I.1 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI7 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIIV. 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 БKZ-110-220-10C do Liên Xô chế tạo. Là loại lò hơi một bao hơi, ống nước đứng, tuần hoàn tự nhiên, nguyên liệu cung cấp cho lò là than đá lấy từ các mỏ than Mạo Khê, Hòn Gai, Cẩm Phả, Quảng Ninh.Lò có cấu tạo hình “Π”. Buồng đốt chính là nhánh đi lên đầu tiên, tại đây nước được gia nhiệt thành hơi.Trên đường khói nằm ngang trên lò cóđặt các bộ quá nhiệt để xấy khô hơi trước khi đưa sang tua bin. Trên đường khói thoát người ta đặt xen kẽ các bộ hâm nước và bộ xấy không khí nhằm tận dụng lượng nhiệt của khói thoát để tăng hiệu suất của lò.Buồng đốt của lò kiểu hở cấu tạo bởi các đường ống sinh hơi hàn sẵn, các giàn ống sinh hơi ở vách trước và vách sau phía dưới tạo với nhau thành mặt nghiêng của phễu lạnh với góc nghiêng là 50°.8 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIBuồng đốt được lắp đặt bốn vòi đốt chính kiểu xoáy lắp tại 2 vách bên của lòởđộ cao 9.85m và 12.7 m, có 4 vòi đốt gió cấp 3 đặt ở 4 góc lò, vòi đốt này tận dụng gió sau 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 mazut bên 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 hơi thứ nhất đặt ngay trong bao hơi, gồm tổ hợp các xyclon trong thiết bị rửa hơi, cửa chớp và mặt sàng cấp bốc hơi thứ 2 là 4 xyclon ngoài, đặt thành từng khối ở bên phải và bên trái lò.Bao hơi của lò có cấu tạo hình trụ cóđường kính trong là 1600 mm, chiều dài là 12.7 m vàđộ dầy là 88 mm. Mức nước trung bình ở trong bao hơi thấp hơn trục hình học của bao hơi là 200 mm trong quá trình vận hành lò mức nước trong bao hơi có thể cho 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 từ các lò khác, ngoài ra trong bao hơi còn đặt các đường ống xả sự cố, ống đưa phốt phát vào lòđể chống đóng cáu cặn.Sự tuần hoàn của lòđược phân chia theo các giàn ống, thành 14 vòng tuần hoàn nhỏđộc 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 theo đường hơi gồm 4 bộ quá nhiệt từ bộ quá nhiệt cấp I ÷ IV. Việc điều chỉnh nhiệt độ của hơi quá nhiệt được thực hiện nhờ bộ phun giảm ôn cấp I và cấp II. Nước đi phun giảm ôn "Làm mát hơi" là nước ngưng lấy từ bình ngưng phụđặt trên đỉnh lò khi khởi động lò dùng nước cấp đểđi phun. Để làm sạch khói thoát trước khi thải ra ngoài trời, khói được đưa qua bộ lọc bụi tĩnh điện, tại đây 99% lượng bụi bay theo khói được giữ lại.Trong quá trình vận hành các bề mặt trao đổi nhiệt của lò thường xuyên bị bám bẩn, để làm sạch ống sinh hơi người ta bố trí các vòi thổi bụi. Dùng hơi bão hoà cóáp lực 30 ÷ 40 KG/cm2. Để làm sạch ống sinh hơi, sử dụng các máy thổi nông OM - 35, với bộ quá nhiệt dùng các máy thổi sâu OΓ.9 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIỞ 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 Kiểu lò : БKZ-220-100-10CNăng suất hơi của lò : Dx = 220 T/hNhiệt độ hơi quá nhiệt : tqn = 540oC Áp suất hơi quá nhiệt : Pqm = 100 ataÁp suất bao hơi : Pbh = 112.6 ataNhiệt độ nước cấp : to = 230oCNhiệt độ khói thoát : toKT = 133oCHiệu suất thô của lò: ηthô = 86.05%Tổn thất do khói thoát : q2 = 5.4%Tổn thất do toả ra môi trường : q5 = 0.54%Tổn thất do cơ giới : q4 = 8%Tổn thất do xỉ mang đi :q6 = 0.06%3. Các thiết bị phụ của lòa) Quạt gióĐể cung cấp không khí cho quá trình cháy của lò và quá trình chế biến than, vận chuyển than bột người ta lắp đặt một động cơ và quạt gió có các thông số như sau: - Quạt gió kiểu ДA -30-2-17-44-8T1- Động cơ: Pđm = 630 KW: Iđm =73,5 A: η= 0.93: Uđm =6KV: cosϕ = 0,88b) Quạt khói :Để tạo chân không trong buồng đốt và thải khói ra ngoài trời người ta lắp đặt một quạt khói có các thông số :- Quạt gió kiểu ДA -30-2-17-64-10T1- Động cơPđm = 630 KW: Iđm =77 A: η= 94%: U đm =6 KV: cosϕ = 0.8810 [...]... b điều chỉnh hiện cóđ điều chỉnh lò hơi PHẦN II: KHẢOSÁTHỆTHỐNGVÀCÁCBỘĐIỀUCHỈNHHIỆNCÓĐỂĐIỀUCHỈNHLÒH ƠI 17 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI §I VAITRÒVÀNHIỆMVỤCỦABỘĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI Mức nước bao hơi là một trong những thông số quan trọng trong quá trình vận hành lò hơi, nó phản ánh sự cân bằng của vòng tuần hoàn tự nhiên của lò hơi Nếu mức nước trong bao hơi tăng cao dẫn đến thể tích chứa hơi trong bao hơi. .. hỗn hợp hơi H: giới hạn mức nước lấy mẫu =630mm h: mức nước cần đo h1, h2: các mức nước cốđịnh ρ , h1= 415mm; h2= 215mm BẢOÔN 24 Hình II.3:Sơđồ lấy mẫu đo mức nước bao hơi ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI (hình II.4) 25 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI 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... giảm dần do lượng nước hoá hơi tăng -Khi giảm lượng than và không khí cấp cho lò thì mức nước bao hơi sẽ thay đổi theo chiều ngược lại, lúc này lượng nước hoá hơi ít đi dẫn đến mức nước trong 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... suất tăng thì mức nước trong bao hơi giảm xuống do áp suất hơi nén 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 thông số làm việc của lò hơi trong một giới hạn cho phép, đáp ứng các thay đổi phụ tải và các nhiễu loạn khác bao gồm : - Điều khiển chân... II.2:Sơđồ cấu trúc 21 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI 1 Bộđặt mức 2 Bộ so sánh SS1, SS2 3 B điều chỉnh mức “H”, b điều 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 còn được gọi là... trong bao hơi giảm đi, và ngược lại khi lưu lượng hơi sang tua bin 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 và ngược 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 cũng... 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 - B điều chỉnh xả liên tục - Điều chỉnh áp lực hơi đi thổi bụi 19 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI - 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... sử dụng trong b điều chỉnh mức nước gồm cóđộng cơ xoay chiều 3 pha roto lồng sóc, động cơ này được gắn với một bộ truyền tốc nối với van cấp nước vào lò *Các thông sốđộng cơ : Uđm=380V: Iđm =3.5A: nđm =1450 vòng/phút: cosϕ = 0.82: η= 68.5 % §V CÁCBỘĐIỀUCHỈNHTỰĐỘNGHIỆNCÓĐỂĐIỀUCHỈNHLÒHƠI 1 B điều chỉnh mức nước bao hơi a) Tầm quan trọng của b điều chỉnh mức nước bao hơi Mức nước bao hơi là một trong... phụđưa tới b điều khiển năng lượng, cùng với thiết bị phụ D thiết lập sựổn 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 đểđáp ứng được những thay đổi bất ngờ của hệ thống điện Qs §IV HỆTHỐNGĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI Đo Gs I SƠĐỒCẤUTRÚCHỆTHỐNG (4) Đặt H (2) + + SS1 - B điều chỉnh mức nước H (2) + + SS2 - (3) + B điều chỉnh lưu lượng... lường 30 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI (Hình II.7) 31 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI 2 B điều chỉnh P 21 B điều chỉnh sử dụng trong b điều chỉnh mức nước lò hơi là b 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 U04đưa tới Trong quá trình làm việc khối điều . 56.3%15 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI16 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠIPHẦN IIKhảo sát hệ thống và các b điều chỉnh hiện cóđ điều chỉnh lò hơiPHẦN II: KHẢOSÁTHỆTHỐNGVÀCÁCBỘĐIỀUCHỈNHHIỆNCÓĐỂĐIỀUCHỈNHLÒHƠI17 ĐIỀUCHỈNHMỨCNƯỚCBAOHƠI§I.. HIỆNCÓĐỂĐIỀUCHỈNHLÒHƠI§I. Vai trò nhiệm vụ của b điều chỉnh mức nước bao lò hơi II . Các yếu tốảnh hưởng tới mức nước bao hơi III. Điều khiển lò hơi IV. Hệ thống
