Thạc Sĩ Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện

Lời nói đầu

Ngày nay, cùng hoà nhập với chủ trương công nghiệp hoá hiện đại hoá, ngành điện đóng một vai trò chủ đạo trong chiến lược phát triển kinh tế của cả nước. Tuy nhiên hiện nay năng lượng điện để sản xuất và tiêu dùng còn thiếu rất nhiều. Nhà nước, chính phủ Việt Nam đã có rất nhiều phương án để khắc phục vấn đề này như trong quy hoạch phát triển năng lượng điện chính phủ đã đưa ra danh mục xây dựng các nhà máy nhiệt điện, thuỷ điện và nâng cấp mở rộng các nhà máy điện hiện có.
Đặc biệt cùng với sự hội nhập kinh tế thế giới các khu công nghiệp, chế xuất phát triển mạnh, đời sống nhân dân ngày càng cao do dó đã kéo theo nhu cầu sử dụng điện tăng đột biến. Vì vậy việc xây dựng, nâng cấp các nhà máy nhiệt điện được chính phủ quan tâm hàng đầu như : Xây dựng mở rộng nhà máy nhiệt điện Phả Lại 2, Uông Bí 2, Ninh Bình Xây dựng mới nhà máy nhiệt điện Quảng Ninh 1, Quảng Ninh 2, Cẩm Phả 1, Cẩm Phả 2, Mông Dương 1, Mông Dương 2, Sơn Động, Mạo Khê
Song song với việc xây dựng các nhà máy nhiệt điện, thuỷ điện là việc bảo dưỡng, sửa chữa, nâng cấp nhà máy điện. Hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện là một trong những hệ thống đóng vai trò quan trọng bởi thổi bụi đều đặn để duy trì công suất hấp thụ nhiệt của các đường ống lò hơi, tăng hiệu suất truyền nhiệt của các đường ống sinh hơi, nâng cao tuổi thọ và năng suất lò hơi. Do hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện nước ta hiện nay phụ thuộc vào kỹ thuật nước ngoài, giá thành cao nên việc bảo dưỡng, sửa chữa, thay thế gặp khó khăn. Vì vậy đề tài: “Khảo sát thiết kế hệ thống điều khiển thổi bụi lò hơi cho nhà máy nhiệt điện” thay thế hệ thống thổi bụi hiện tại trong tình trạng bị hỏng hoặc có nỗi phần mềm điều khiển không khắc phục được cần phải làm bởi làm được như vậy chắc giá thành sẽ rẻ hơn mà chúng ta hoàn chủ động trong việc bảo hành, sửa chữa mà không phụ thuộc vào chuyên gia nước ngoài. Cũng qua đó bản đồ án này đã được hoàn thành, mong muốn có thể từ đây
xây dựng được một hệ thống thổi bụi tại Việt Nam với đặc điểm kỹ thuật và giá thành hợp lý hơn.
Trong thời gian làm luận văn, với những kiến thức được học trong nhà trường cùng với tài liệu tham khảo, sách, tạp chí ở ngoài chương trình học tập và đặc biệt nhờ có sự hướng dẫn, giúp đỡ tận tình của thầy giáo PGS.TS Nguyễn Doãn Phước, các thầy cô trường Đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên, Đại học Bách khoa Hà Nội cùng các bạn đồng nghiệp mà tôi đã hoàn thành bản luận văn này. Tuy nhiên do kiến thức, khả năng còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp cho bản
luận văn này. Xin trân trọng cảm ơn !

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

DANH MỤC HÌNH VẼ .5

Chương 1: Những vấn đề cơ bản của lò hơi

1.1. Vai trò của lò hơi trong nhà máy nhiệt điện 6

1.2. Mô tả sơ lược đặc tính kỹ thuật lò hơi, máy thổi bụi nhà máy nhiệt điện Phả

Lại 2 8

1.3. Vai trò của máy thổi bụi trong nhà máy nhiệt điện .15

1.4. Nhiệm vụ của hệ thống điều khiển máy thổi bụi .17

Chương 2: Máy thổi bụi

2.1. Mô tả chung máy thổi bụi 18

2.2. Mô tả cấu trúc máy thổi bụi .19

2.3. Giới thiệu hoạt động máy thổi bụi .22

2.4. Thông số cơ chính máy thổi bụi 23

2.4.1. Thông số cơ chính máy thổi bụi ngắn (Wall Blower-WB) 23

2.4.2. Thông số cơ chính máy thổi bụi dài (Long Sootblower-LSB) .25

2.5. Van điều khiển và nguyên tắc vận hành 27

2.5.1. Nguyên lý làm việc của hệ thống van 27

2.5.2. Thiết kế sơ đồ hệ thống van 29

2.5.3. Chức năng các van 31

2.5.4. Mô tả nguyên lý vận hành của hệ thống van 33

2.6. Bộ điều khiển điện truyền động tuyến tính Modat 34

2.7. Cảm biến (Sensor áp và Sensor nhiệt) .37

2.7. 1.Cảm biến áp suất (Sensor áp kiểu DMP 333) .37

2.7.2. Cảm biến nhiệt độ (Sensor nhiệt - PT100) .39

Chương 3: Giới thiệu PLC Simatic S7-300

3.1. Mở đầu .43

3.2. Cấu trúc phần cứng của PLC S7-300 .44

3.2.1. Giới thiệu PLC S7-300 .44

3.2.2. Giới thiệu các module PLC S7-300 44

3.2.3. Cấu trúc bộ nhớ CPU 52

3.3. Phần mềm STEP 7 .54

3.3.1. Chức năng của phần mềm STEP 7 .54

3.3.2. Ngôn ngữ lập trình 54

3.3.3. Các bước thực hiện để viết một chương trình điều khiển .55

Chương 4: Thiết kế trạm PLC, mạch lực và chương trình điều khiển cho hệ

thống thổi bụi

4.1. Thiết lập bài toán điều khiển và trạm PLC 58

4.1.1. Nguyên tắc hoạt động và các thành phần chính của hệ thống thổi bụi 58

4.1.2. Cấu hình trạm PLC .58

4.2. Cơ cấu chấp hành và mạch lực cho hệ thống thổi bụi .61

4.2.1. Cơ cấu chấp hành 61

4.2.2. Mạch lực cho hệ thống thổi bụi 63

4.3. Tổng quát quá trình hoạt động và vận hành .63

4.3.1. Giới thiệu trình tự thổi bụi điển hình trong nhà máy nhiệt điện .63

4.3.2. Mô tả quá trình hoạt động và vận hành 64

4.3.3. Việc kiểm tra thông thường thiết bị làm việc và thiết bị dự phòng 65

4.3.4. Các sự cố có thể xẩy ra trong hệ thống thổi bụi - Tình huống, nguyên nhân,

tín hiệu liên động - bảo vệ, xử lý của người vận hành 67

4.3.5. Các biện pháp an toàn khi thổi bụi các bề mặt trao đổi nhiệt lò hơi .68

4.4. Chương trình điều khiển hệ thống bằng phần mềm Step 7 69

KẾT LUẬN .70

TÀI LIỆU THAM KHẢO 71

PHỤC LỤC .72