Đồ Án Xây dựng giao diện và mô hình hóa mô phỏng hệ điều khiển khói gió nhà máy nhiệt điện Na Dương

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

CHƯƠNG 1: NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN NA DƯƠNG

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NHÀ MÁY 1

1.1.1. Giới thiệu về nhà máy 1

1.1.2. Thông số kĩ thuật nhà máy 1

1.2. QUY TRÌNH SẢN XUẤT NHIỆT ĐIỆN 8

1.3. LÒ HƠI TẦNG SÔI TUẦN HOÀN 11

1.3.1. Giới thiệu về lò hơi 11

1.3.2. Phân loại lò hơi 12

1.3.3. Hệ thống lò hơi tầng sôi tuân hoàn 14

CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN

2.1. HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN PHÂN TÁN 23

2.1.1. Các hệ thống điều khiển 23

2.1.2. Cấu trúc hệ thống điều khiển phân tán 25

2.1.3. Chức năng của hệ DCS 28

2.2. HỆ THỐNG DCS CS 3000 CỦA YOKOGAWA 28

2.2.1. Cấp quản lý nhà máy 28

2.2.2. Cấp giám sát - chỉ huy 29

2.2.3. Cấp điều khiển 30

2.2.4. Hệ thống mạng của CS 3000 31

CHƯƠNG 3: PHƯƠNG PHÁP MÔ PHỎNG

3.1. ĐIỀU KHIỂN QUÁ TRÌNH 33

3.1.1. Điều khiển quá trình 33

3.1.2. Các đặc trưng của quá trình 34

3.1.3. Phương pháp nhận dạng đối tượng 37

3.2. SÁCH LƯỢC ĐIỀU CHỈNH 40

3.2.1. Khái niệm về sách lược điều chỉnh 40

3.2.2. Điều khiển phản hồi – Feedback 40

3.2.3. Điều khiển truyền thẳng – Feedforward 42

3.2.4. Điều khiển tầng – Cascade 44

3.3. PHƯƠNG PHÁP CHỈNH ĐỊNH 47

3.3.1. Phương pháp đáp ứng bậc thang 48

3.3.2. Phương pháp dựa trên đặc tính dao động tới hạn 49

3.4. CÔNG CỤ THỰC HIỆN – PHẦN MỀM CS 3000 50

3.4.1. Phần mềm Graphics Builder 50

3.4.2. Phần mềm Control Drawing 51

CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG GIAO DIỆN VÀ MÔ PHỎNG HỆ THỐNG KHÓI GIÓ

4.1. CÁC VÒNG ĐIỀU CHỈNH TRONG HỆ THỐNG KHÓI GIÓ 58

4.1.1. Hệ thống khói gió 58

4.1.2. Vòng điều chỉnh gió chính (Air Master) 59

4.1.3. Điều chỉnh gió sơ cấp 60

4.1.4. Điều chỉnh gió thứ cấp 62

4.1.5. Điều chỉnh áp suất buồng đốt 66

4.2. XÂY DỰNG GIAO DIỆN ĐỒ HỌA 67

4.3. LẬP TRÌNH MÔ PHỎNG 68

4.3.1. Các quy ước 68

4.3.2. Vòng điều chỉnh áp suất gió sơ cấp tại đầu ra của bộ sấy 68

4.3.3. Vòng điều khiển lưu lượng gió sơ cấp đưa vào Winbox 69

4.3.4. Vòng điều chỉnh áp suất gió thứ cấp tại đầu ra của bộ sấy 69

4.3.5. Vòng điều khiển lưu lượng gió thứ cấp cấp vào lò 69

4.3.6. Vòng điều chỉnh gió chính (Air Master) 69

4.3.7. Vòng điều chỉnh áp suất buồng đốt 69



LỜI NÓI ĐẦU

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của nền công nghiệp, nhu cầu sử dụng điện ngày càng tăng, kéo theo tình trạng thiếu điện ngày càng trầm trọng. Với những ưu điểm về nguồn nguyên liệu sẵn có, về thời gian xây dựng nhanh, hàng loạt các nhà máy nhiệt điện đã được xây dựng trong những năm gần đây. Các nhà máy này sử dụng các nguồn nguyên liệu đa dạng như: than, khí gas,

Hiện nay, trong các nhà máy nhiệt điện, mức độ tự động hóa ngày càng được nâng cao. Với việc sử dụng hệ DCS điều khiển cho nhà máy điện, có thể chỉ cần hơn 10 người cho một ca vận hành nhà máy. Các quá trình có thể được giám sát và điều khiển hoàn toàn từ xa tại phòng điều khiển trung tâm. Xuất phát từ thực tế đó, sau thời gian thực tập tại nhà máy Nhiệt điện Na Dương, được tiếp xúc, tìm hiểu quy trình sản xuất nhiệt điện, các quá trình công nghệ và hệ thống điều khiển DCS, em đã xin tiến hành thiết kế đồ án tốt nghiệp với đề tài : “Xây dựng giao diện và mô hình hóa mô phỏng hệ điều khiển khói gió nhà máy nhiệt điện Na Dương”. Mục đích của đồ án là xây dựng công cụ đào tạo cho các kĩ sư làm việc trong nhà máy nhiệt điện, giúp quá trình đào tạo được rút ngắn. Các kĩ sư nhà máy có điều kiện thực tập điều khiển các quá trình công nghệ ngay trên phần mềm của hệ thống điều khiển nhà máy, giảm bớt bỡ ngỡ khi đi vào làm việc với hệ thống thực. Với mục đích đó, đồ án được thực hiện bao gồm các nội dung sau:

- Giới thiệu về nhà máy nhiệt điện Na Dương và công nghệ lò hơi tầng sôi tuần hoàn sử dụng tại nhà máy.

- Hệ thống điều khiển nhà máy.

- Phương pháp mô phỏng.

- Xây dựng giao diện và mô phỏng hệ thống khói gió.

Trong thời gian thiết kế đồ án, em đã được sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS.TS. Bùi Quốc Khánh - Giám đốc trung tâm Hitech, KS. Phạm Hồng Sơn – Cán bộ nghiên cứu và các anh chị làm việc tại trung tâm Hitech. Em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy cùng các anh chị ở trung tâm. Do kinh nghiệm hạn chế, giới hạn về mặt thời gian và kiến thức, đồ án này chắc chắn còn nhiều thiếu thiếu sót. Em rất mong nhận được sự góp ý của các thầy cô giáo để đồ án của em được hoàn thiện hơn.