Tài liệu Nghiên cứu, thiết kế chế tạo thiết bị đo đa thông số dùng cho ngành điện

Bé c«ng th−¬ng viÖn nghiªn cøu ®iÖn tö, tù ®éng, tin häc hãa B¸o c¸o tæng kÕt ®Ò tµi cÊp bé n¨m 2007 nghiªn cøu, thiÕt kÕ chÕ t¹o thiÕt bÞ ®o ®a th«ng sè dïng cho ngµnh ®iÖn Chñ nhiÖm ®Ò tµi: lª m¹nh hïng 6938 04/8/2008 hµ néi - 2007 B CÔNG TH NG VI N NC I N T , TIN H C, T ---o0o--- NG HOÁ BÁO CÁO TH C HI N TÀI C P B K T QU 2007 “NGHIÊN C U, THI T K CH T O THI T B O A THÔNG S DÙNG CHO NGÀNH I N” n v chù trì: Ch nhi m tài: Vi n NC i n t , Tin h c, T ng hoá Lê M nh Hùng Vi n NC i n t , Tin h c, T ng hoá Các thành viên tham gia: 1. Lê Anh Tu n 2. V Công Chi n Vi n NC i n t , Tin h c, T H Vi n NC i n t , Tin h c, T H c Trí Vi n NC i n t , Tin h c, T H 4. T Ng c Hà Vi n NC i n t , Tin h c, T H 5. Lê Thanh H i Vi n NC i n t , Tin h c, T H 3. Bùi Hà N i, 11/2007 M cl c Ph n 1. T ng quan .........................................................................................................6 1. C s pháp lý, xu t x c a tài .........................................................................6 1.1. C s pháp lý ............................................................................................................. 6 1.2. Xu t x c a tài ..................................................................................................... 6 2. Tính c p thi t và m c tiêu nghiên c u c a tài ...............................................6 2.1. Tính c p thi t ............................................................................................................ 6 2.2. M c tiêu nghiên c u ................................................................................................. 7 3. it ng, ph m vi và n i dung nghiên c u .......................................................7 3.1. i t ng, ph m vi ................................................................................................... 7 3.2. N i dung nghiên c u ................................................................................................. 7 3.2.1. T ng quan v nhà máy nhi t i n...................................................................... 8 3.2.1.1. Gi i thi u v nhà máy .................................................................................. 8 a) Chu trình chính c a h i và n c ....................................................................... 8 b) Chu trình nhiên li u (than)................................................................................ 9 3.2.1.2. T ng quan v lò ............................................................................................ 9 a) Lò ...................................................................................................................... 9 b) H th ng khói, gió .......................................................................................... 12 c) H th ng nghi n nhiên li u ............................................................................. 13 d) B s y không khí ............................................................................................ 14 e) H th ng th i b i ............................................................................................ 15 f) H th ng d u t lò ......................................................................................... 17 g) H th ng x lý n c ....................................................................................... 18 h) H th ng kh l u hu nh (FGD) ..................................................................... 20 i) H th ng th i x ............................................................................................... 21 3.2.1.3. T ng quan v turbine ................................................................................. 22 a) Turbine ............................................................................................................ 22 b) H th ng n c ng ng ..................................................................................... 25 c) H th ng n c c p .......................................................................................... 26 d) H th ng n c tu n hoàn ................................................................................ 26 e) H th ng d u thu l c ..................................................................................... 27 f) H th ng d u bôi tr n, d u chèn ..................................................................... 28 g) H th ng khí ph c v , khí o l ng ............................................................... 28 3.2.1.4. T ng h p m t s thông s o chính trong nhà máy i n ........................... 29 3.2.2. Ph ng pháp o các thông s trong nhà máy i n ........................................ 30 3.2.2.1. o nhi t ................................................................................................. 30 a) C m bi n nhi t i n tr ................................................................................... 30 b) C m bi n c p nhi t ng u ................................................................................ 32 c) o nhi t b ng diot và tranzito ................................................................... 33 3.2.2.2. o áp su t ch t l u ..................................................................................... 34 a) C m bi n áp su t b ng bi n thiên tr kháng ................................................... 34 b) C m bi n áp su t b ng bi n thiên i n dung .................................................. 36 t c m .................................................. 36 c) C m bi n áp su t b ng bi n thiên d) C m bi n áp su t b ng hi u ng áp i n ........................................................ 36 e) C m bi n áp su t b ng dao ông c i n ....................................................... 37 3.2.2.3. o l u l ng ch t l u ................................................................................ 38 a) L u l ng k t i n ...................................................................................... 38 b) L u l ng k c dùng chuy n i i n .......................................................... 39 c) L u l ng k kh i l ng nhi t ....................................................................... 40 3.2.2.4. o t c ch t l u ...................................................................................... 40 dùng dây và màng m ng ................................................................ 40 a) o t c b) o t c dùng ion ......................................................................................... 41 c) o t c dùng chén bán c u và cánh qu t..................................................... 41 d) o t c dùng siêu âm .................................................................................. 42 3.2.2.5. o m c ....................................................................................................... 42 a) Ph ng pháp siêu âm o m c ......................................................................... 42 b) Ph ng pháp phao n i, ph ng pháp th dây m xung ............................... 43 c) o m c b ng áp su t ...................................................................................... 45 d) o m c b ng áp su t (gây ra hi n t ng n i b t) .......................................... 46 e) Ph ng pháp i n dung o m c ..................................................................... 48 3.2.2.6. o rung, gia t c ..................................................................................... 48 a) C m bi n o t c rung ................................................................................. 48 b) o gia t c áp i n ........................................................................................... 49 c) o gia t c áp tr ............................................................................................. 49 m .................................................................................................... 50 3.2.2.7. ô a) m k i n ly .................................................................................................. 50 b) m k h p th ................................................................................................ 51 c) m k bi n thiên tr kháng ............................................................................ 52 d) m k ng ng t .............................................................................................. 53 e) Tính n ng ch y u c a m t s c m bi n m .............................................. 54 3.2.3. Thi t k thi t b o (Ký hi u PM07) ................................................................. 55 3.2.3.1. t v n .................................................................................................. 55 3.2.3.2. Thi t k ph n c ng thi t b ......................................................................... 58 a) Kh i x lý trung tâm (CPU) ........................................................................... 59 b) Kh i u vào t ng t (AI) ............................................................................ 62 c) Kh i l c và chuy n i tín hi u dòng/áp (IFV) .............................................. 63 d) Kh i u vào s (DI) ...................................................................................... 64 e) Kh i u ra s (DO)........................................................................................ 65 f) Kh i ngu n (Power) ........................................................................................ 66 3.2.3.3. Thi t k ph n m m cho thi t b .................................................................. 66 a) c s li u t ADC ........................................................................................ 69 b) L y trung bình s li u ..................................................................................... 69 c) Hàm c phím................................................................................................. 69 d) Quét hi n th ................................................................................................... 69 e) Tính toán s li u o ........................................................................................ 69 f) Hàm ki m tra password tr c khi vào cài t thi t b ..................................... 69 4. T ng quan tình hình nghiên c u trong và ngoài n c ....................................70 4.1. Tình hình nghiên c u trong n c.......................................................................... 70 4.2. Tình hình nghiên c u ngoài n c.......................................................................... 70 4.2.1. Nhóm các thi t b thu c th h các thi t b t ng t ...................................... 70 4.2.2. Nhóm các thi t b thu c th h các thi t b s ................................................. 70 4.2.3. M t s thi t b o do các hãng n c ngoài ch t o ......................................... 71 4.2.3.1. Thi t b o nhi t .................................................................................... 72 a) Thi t b o nhi t 2 kênh ............................................................................. 72 b) Thi t b o nhi t 6 kênh ............................................................................. 73 4.2.3.2. Thi t b o v n t c...................................................................................... 74 4.2.3.3. Thi t b o gia t c ...................................................................................... 75 Ph n 2. Th c nghi m...................................................................................................76 1. Ph ng pháp ti n hành nghiên c u ...................................................................76 2. Thi t b , d ng c , nguyên v t li u và hoá ch t s d ng cho nghiên c u........76 3. K t qu th c nghi m ...........................................................................................76 3.1. Tài li u h ng d n s d ng thi t b PM07 ........................................................... 76 3.1.1. Gi i thi u thi t b .............................................................................................. 76 3.1.2. Các thao tác v i thi t b .................................................................................... 77 3.1.2.1. M t tr c c a b ch th và phím ch c n ng .............................................. 77 3.1.2.2. Tr ng thái ch th ........................................................................................ 77 3.1.3. S k t n i ph n c ng ................................................................................... 81 3.1.3.1. J c c m Bus l ng........................................................................................ 81 3.1.3.2. J c c m trên kh i x lý trung tâm .............................................................. 81 a) J c 25 chân c k t n i v i b ch th và phím ch c n ng ............................. 81 b) J c 9 chân c cho truy n thông và n p ch ng trình ................................... 82 3.1.3.3. J c c m trên kh i u vào t ng t ........................................................... 82 3.1.3.4. J c c m trên kh i l c và chuy n i dòng/áp............................................. 82 a) J c 15 chân c cho tín hi u vào dòng 4-20mA ............................................. 82 b) J c 15 chân cái cho tín hi u ra áp ................................................................... 83 3.1.3.5. J c c m trên kh i u vào s ...................................................................... 83 3.1.3.6. J c c m trên kh i u ra s ........................................................................ 83 3.1.4. Giao th c truy n thông .................................................................................... 83 3.1.4.1. Thi t l p c u hình truy n thông.................................................................. 83 3.1.4.2. nh d ng khuôn m u d li u truy n thông............................................... 83 3.1.4.3. H l nh truy n thông .................................................................................. 85 a) L nh c thông s ........................................................................................... 85 b) L nh ghi thông s ........................................................................................... 85 c) B ng mã l nh c/ghi ..................................................................................... 86 3.2. K t qu th nghi m thi t b PM07 ........................................................................ 86 3.2.1. Th nghi m t ng kh i (module) ...................................................................... 87 3.2.1.1. Th nghi m kh i ngu n (Power) ............................................................... 87 a) i n áp +5V digital ........................................................................................ 87 b) i n áp +5V communication.......................................................................... 87 c) i n áp +15V analog ...................................................................................... 88 d) i n áp -15V analog ....................................................................................... 89 e) i n áp +24V .................................................................................................. 89 3.2.1.2. Th nghi m kh i u vào t ng t (AI) .................................................... 90 3.2.1.3. Th nghi m kh i l c và chuy n i tín hi u dòng áp (IFV) ...................... 91 3.2.2. Th nghi m thi t b o sau ghép n i các kh i (module) ................................ 92 3.2.3. Th nghi m thi t b o v i transmitter và phát chu n sensor ........................ 94 3.2.4. Th nghi m thi t b o o nhi t .................................................................. 95 3.2.4.1. o nhi t phòng t i “Trung tâm C&I”.................................................... 95 3.2.4.2. o nhi t v máy phát i n .................................................................... 96 3.3. M t thí d v vi c s d ng thi t b ng d ng vào “H th ng giám sát và i u khi n sach Hydro cung c p làm mát máy phát”.................................................... 96 3.3.1. Mô t h th ng .................................................................................................. 96 3.3.2. S h th ng .................................................................................................. 98 3.3.3. S k t n i thi t b PM07 vào i u khi n h th ng ..................................... 99 3.3.4. Mô t i u khi n ............................................................................................. 101 Ph n 3. K t lu n và ki n ngh ...................................................................................102 1. K t lu n ..............................................................................................................102 2. Ki n ngh ............................................................................................................102 Ph n 4. Tài li u tham kh o .......................................................................................103 Ph n 5. Ph l c I ........................................................................................................104 1. Gi i thi u s m ch các kh i (module) c a thi t b ....................................104 1.1. Kh i x lý trung tâm (CPU) ................................................................................ 104 1.2. Kh i u vào t ng t (AI).................................................................................. 107 1.3. Kh i l c và chuy n i tín hi u dòng/áp (IFV) .................................................. 109 1.4. Kh i u vào s (DI) ............................................................................................. 111 1.5. Kh i u ra s (DO).............................................................................................. 113 1.6. Kh i ngu n (Power) .............................................................................................. 115 1.7. Kh i hi n th và bàn phím .................................................................................... 117 1.8. Bus l ng ................................................................................................................. 118 2. Gi i thi u 1 s linh ki n s d ng ......................................................................120 2.1. Vi i u khi n 89S8252 .......................................................................................... 120 2.2. ADC MCP3208 ...................................................................................................... 121 2.3. RTC DS1307 .......................................................................................................... 123 2.4. SERIAL EEPROM 24C256 ................................................................................. 125 Ký hi u và vi t t t - NMN : NMT : TBA: TE: CE: C CH: K L: PM07: PTN: Nhà máy nhi t i n Nhà máy thu i n Tr m bi n áp Turbine End Collector End B chuy n i chu n hoá tín hi u o l ng B khu ch i o l ng Ký hi u tên thi t b o a thông s Phòng thí nghi m Ph n 1. T ng quan 1. C s pháp lý, xu t x c a tài 1.1. C s pháp lý - C n c Ngh nh s 55/2003/N -CP ngày 28 tháng 5 n m 2003 c a Chính ph quy nh ch c n ng, nhi m v , quy n h n và c c u t ch c c a B Công nghi p; C n c Quy t nh s 419/TTg ngày 21 tháng 7 n m 1995 c a Th t ng Chính ph v c ch qu n lý các ho t ng nghiên c u khoa h c và phát tri n công ngh ; C n c Ngh nh s 81/2002/N -CP ngày 17 tháng 10 n m 2002 c a Chính ph quy nh chi ti t thi hành m t s i u c a Lu t Khoa h c và Công ngh ; C n c Quy t nh s 3474/ Q -BCN ngày 05 tháng 12 n m 2006 v vi c giao k ho ch KHCN n m 2007; C n c vào H p ng nghiên c u khoa h c và phát tri n công ngh s 142.07RD/H -KHCN ngày 6 tháng 02 n m 2007 gi a B Công th ng và Vi n NC i n t , Tin h c, T ng hoá. 1.2. Xu t x c a tà i Xu t phát t nhu c u th c t trong quá trình tham gia th c hi n các h p ng v i ngành i n, chúng tôi nh n th y r ng: trong các nhà máy i n (thu i n, nhi t i n), tr các nhà máy i n m i c xây d ng thì h u h t các nhà máy i n do Nga (Liên Xô c ) xây d ng tr c ây (vào nh ng n m 80, 90 c a k niên tr c) các thi t b ã tr lên khá c và l c h u (công ngh s d ng là th h analog). Ph n l n trong s thi t b o và i u khi n ó ã h h ng ho c gây ra sai s khá l n. Ph ng án nghiên c u, thi t k , ch t o các thi t b o a thông s thay th t ng ph n và ti n t i hoàn thi n h th ng o l ng i u khi n toàn b nhà máy c chúng tôi xu t d a trên nh ng thông tin có c ó. 2. Tính c p thi t và m c tiêu nghiên c u c a tài 2.1. Tính c p thi t Hi n nay vi c v n hành nhà máy i n c ch y u d a trên kinh nghi m và d a vào y u t con ng i. i u ó v a làm lãng phí m t l ng nhân l c khá l n, v a không m b o v k thu t, v a không hi u qu v kinh t . Qua tìm hi u các thông tin trên m ng internet và trao i v i các cán b t i các nhà máy i n c và m i, chúng tôi c bi t: các thi t b o và i u khi n nhà máy i n hi n nay c các hãng s n xu t trên th gi i ch t o theo công ngh m i (công ngh s , vi x lý) ho t ng khá t t. Tuy nhiên giá thành là khá cao, n u nh mua n l ho c ngay c khi có d án thay th ng b . ng th i, ta c ng không th c s ch ng c hoàn toàn v k thu t, c ng nh công ngh m i khi x y ra s c . 2.2. M c tiêu nghiên c u Thi t b o a thông s dùng trong ngành i n, c hi u trong các nhà máy i n (nhi t i n, thu i n) và tr m bi n áp. Tuy nhiên do gi i h n v kinh phí c ng nh th i gian, tài t p trung nghiên c u, thi t k ch t o thi t b o các thông s trong nhà máy nhi t i n. M t s thông s o trong ó c ng phù h p v i nhà máy th y i n và tr m bi n áp. M c tiêu c a tài là nghiên c u, thi t k ch t o thi t b o các thông s sau: - Nhi t 0oC - 1300oC 25 kg/cm2 - 200 kg/cm2 - Áp su t i n áp 0.5 kV - 11.00 kV qua TU 100 A - 3000 A qua TI - Dòng i n - T c 1000 - 3000 v/p - Kh i l ng 500 - 4000 kg Các thông s o là các thông s quan tr ng, c s d ng nhi u nh t trong nhà máy nhi t i n. Qua các thông s o mà thi t b c a tài o c, nhóm th c hi n tài s c g ng hoàn thi n thi t b có th o, i u khi n m t quá trình (chu trình) nào ó trong nhà máy. C ng thông qua vi c th c hi n tài, chúng tôi có i u ki n tìm hi u và m nh d n ký k t m t s h p ng v i các công vi c khá ph c t p trong nhà máy nhi t i n. Ch ng h n nh : - H p ng i tu toàn b cân than nh p (thay th u cân, ch nh nh h th ng cân b ng). - H p ng s a ch a h th ng i u khi n th i b i lò 6 dây chuy n 2. - H p ng s a ch a, thay th h th ng giám sát và i u khi n làm s ch khí hydro cung c p làm mát máy phát. 3. 3.1. it it ng, ph m vi và n i dung nghiên c u ng, ph m vi Nh tên ã ng ký “Nghiên c u, thi t k ch t o thi t b o a thông s ng d ng cho ngành i n” ã bao hàm i t ng, ph m vi nghiên c u c a tài. Các chi ti t c th s c trình bày trong các m c khác nhau c a báo cáo. 3.2. N i dung nghiên c u Trên c s các m c tiêu ra, tài ti n hành các n i dung nghiên c u, thi t k và ch t o sau: - Tìm hi u t ng quan v nhà máy nhi t i n, các chu trình o l ng, i u khi n trong nhà máy. T ó a ra k t lu n v các thông s o quan tr ng và c s d ng nhi u nh t trong nhà máy nhi t i n. - Tìm hi u v ph ng pháp o các thông s c s d ng trong nhà máy. L a ch n và xu t thi t k ph n c ng. Thi t k , ch t o ph n c ng cho thi t b . Thi t k , xây d ng ph n m m. L p t, hoàn thi n và th nghi m trong PTN. 3.2.1. T ng quan v nhà máy nhi t i n 3.2.1.1. Gi i thi u v nhà máy a) Chu trình chính c a h i và n c B quá nhi t Máy phát Bình ng ng LÒ B m ng ng B hâm 2 van c p n Gia nhi t cao c Kh khí Gia nhi t h Hình 1. T ng quan chu trình nhi t chính c a nhà máy Chu trình nhi t c a nhà máy nhi t i n là chu trình khép kín c a h i và n c. c i xu ng bình H i n c sau khi sinh công t ng cánh cu i c a turbine h áp ng ng. H i i vào trong bình ng ng nh h th ng n c tu n hoàn i trong các ng (hình ch U) gia nhi t b m t làm cho h i trong bình ng ng t l i thành n c. N c sau khi ra kh i bình ng ng s vào u hút b m ng ng, b m ng ng b m lên kh khí qua gia nhi t h áp. N c ng ng i trong ng ng c a bình gia nhi t h áp, s c gia nhi t b ng h i c a trích turbine h áp. N c sau khi qua các bình gia nhi t h áp ã c t ng nhi t lên cao. Sau khi qua bình gia nhi t h áp s n bình kh khí. bình kh khí, n c s c kh i các khí có nh h ng n s phá hu và n mòn kim lo i, … N c sau kh khí s n u hút c a b m c p, sau khi ra kh i b m c p n c i qua 2 van i u ch nh, s i u ch nh l u l ng n c sao cho phù h p v i t i c a lò. N c sau van i u ch nh s i qua gia nhi t cao áp, ây n c l i c gia nhi t m t l n n a t ng nhi t . Sau khi qua gia nhi t cao áp, n c c i n b hâm t i ây ng i ta t n d ng nhi t l ng c a khói thoát ra t ng nhi t c a n c lên tr c khi a vào bao h i. N c trong bao h i (h i trên n c d i) ti p t c c a t i các ng ng sinh h i ( t t ng lò), nh n nhi t t bu ng t t o thành h i bão hoà. H i bão hoà c a t i b quá nhi t t o thành h i quá nhi t, và t i turbine sinh công quay turbine. Turbine c n i ng tr c v i máy phát i n, khi turbine quay máy phát i n c ng quay và t o ra i n n ng. b) Chu trình nhiên li u (than) H th ng than có ch c n ng b c d than l y t các m khác nhau theo ng sông và ng s t, tr n than ó theo t l nh t nh c “h n h p” than có ch t l ng phù h p cung c p cho lò h i. Trong chu trình nhiên li u, ta th y có các h th ng, thi t b o l ng i u khi n sau: - Máy o m than: trang b cho các b ng t i trong tuy n b ng t i c p than t kho vào lò h i, tuy n b ng t i ti p nh n than t c ng, tuy n b ng t i ti p nh n than t quang l t toa. chính xác 0.25%: trang b cho các b ng t i trong - Cân than b ng t i v i tuy n b ng t i c p than t kho vào lò h i, tuy n b ng t i ti p nh n than t c ng, tuy n b ng t i ti p nh n than t quang l t toa. - Cân than b ng t i v i chính xác 1%: trang b cho các b ng t i c a máy ánh ng và máy ánh/phá ng liên h p. - H th ng l y m u t ng: trang b cho b ng t i trên tuy n b ng t i c p than t kho vào lò h i. - Thi t b phát hi n kim lo i: có nhi m v dò tìm t t c các kim lo i (k c nh ng kim lo i không nhi m t tính) có l n trong than. 3.2.1.2. T ng quan v lò a) Lò Lò h i c thi t k t than b t v i h th ng phun than tr c ti p. Dây chuy n 2 Nhà máy Nhi t i n Ph L i, lò h i thu c lo i lò 1 bao h i, tu n hoàn t nhiên, thông gió cân b ng, bu ng l a th i x khô, quá nhi t trung gian c p 1 và áp su t t i h n. Bu ng t c a lò c c u t o t các dàn ng sinh h i. Các ng sinh h i c hàn v i nhau b ng các thanh thép d t d c theo 2 bên vách ng t o thành các dàn ng kín. Các dàn ng sinh h i t ng tr c, t ng sau và gi a t o thành vai lò, phía d i t o thành các ph u tro l nh. Phía trên bu ng t, các dàn ng sinh h i t ng sau t o thành ph n l i khí ng h c. Trên b m t ng sinh h i vùng r ng c a bu ng t, t d i vai lò t i trên ph u l nh c g n g ch ch u nhi t t o thành vùng ai t b o v b m t ng. Theo chi u ra c a ng khói, phía trên bu ng t và trên ng khói n m ngang b trí l n l t các b quá nhi t c p 2, b quá nhi t cu i cùng và ph n sau c a b quá nhi t trung gian. Ph n ng khói i xu ng c chia thành 2 ng tr c và sau, c phân cách b i dàn ng phân cách u vào b quá nhi t c p 1. ng tr c t ph n u b quá nhi t trung gian, ng sau t b quá nhi t c p 1. L u l ng khói i vào 2 ng này có th i u ch nh c nh các t m ch n i n-thu l c trên ng khói ra sau b hâm n c. n nh tu n hoàn, các dàn ng sinh h i c chia thành 20 vòng tu n hoàn nh . T bao h i, n c i theo 4 ng ng xu ng, phân chia và i vào 20 ng góp d i, tr c khi vào các dàn ng sinh h i. H n h p h i n c b c lên t các dàn ng sinh h i 2 bên t ng lò t p trung vào các ng góp 2 bên s n tr n lò. Các dàn ng sinh h i t ng tr c t p trung vào các ng góp trên t ng tr c, các dàn ng sinh h i t ng sau t p trung vào các ng góp trên t ng sau c a lò. T các ng góp này h n h p h i n c i vào bao h i b ng 50 ng ng lên. Phía d i b quá nhi t trung gian và b quá nhi t c p 1 là b hâm n c. Ra kh i b hâm n c, dòng khói c chia u thành 2 ng i vào b s y không khí ki u quay, h i nhi t. H th ng vòi t c a m i lò h i bao g m: - 4 vòi t d u kh i ng, b trí t ng tr c phía trên ph u tro l nh. Các vòi này ch s d ng khi kh i ng lò h i t tr ng thái l nh. - 16 vòi t d u, b trí xen k v i các vòi t than b t trên các vai lò. 8 vòi c s d ng b t cháy các vòi t than phía tr c, 8 vòi phía sau. Chúng b t, h tr khi lò cháy kém, khi ng ng lò bình th ng, và kh i ng lò h i t các tr ng thái m, nóng và r t nóng. - 16 vòi t than b t, lo i t trúc xu ng (downshot) b trí u trên các vai lò tr c và sau, chúng g m 16 b phân ly d ng cyclone, phân ly h n h p than b t-gió c p 1. H th ng nghi n than cho 1 lò h i g m 4 máy nghi n bi lo i 2 u kép, s y và v n chuy n than b t b ng gió nóng c p 1. N ng su t máy nghi n m b o than b t cho lò h i v n hành ph t i c c i, liên t c, k c trong tr ng h p ch có 3 máy nghi n làm vi c. M i lò h i c trang b 2 b s y không khí quay h i nhi t, 2 b s y không khí dùng h i, 2 qu t gió chính, 2 qu t gió c p 1 và 2 qu t khói. Chúng c b trí theo s làm vi c song song. M i thi t b có công su t làm vi c t i thi u b ng 50% công su t c a h th ng. Hai b l c b i t nh i n c trang b cho m i lò, chúng c t sau b s y không khí quay h i nhi t và phía tr c qu t khói. L c b i trong khói m b o n ng b i th p h n 100mg/m3 tr c khi th i ra môi tr ng. Lò h i áp d ng phân ly h i dang cyclone. Bao h i lo i không phân ng n. M c n c trung bình trong bao h i cao h n so v i ng tr c hình h c bao h i là 51 mm. Trong bao h i, l p t 98 b phân ly h i d ng cyclone thành 3 hàng. H n h p h i n c t các ng i vào các cyclone. T i ây n c c phân ly xu ng d i vào khoang n c, h i c phân ly lên trên vào khoang h i c a bao h i và b c h i theo các ng h i bão hoà sang b quá nhi t. Saturated steam pipes Vent valve Safety valves Vent valve Returns from waterwall riser tubes Access hole Feedwater inlets Gauge glass Drum blowdown Downcomers Hình 2. M t c t c a bao h i Sau qu t khói, m i lò h i c l p t 1 h th ng kh SO2 trong khói (FGD). H th ng FGD có nhi m v làm gi m l ng SO2 trong khói xu ng d i 500mg/m3 tr c khi th i ra môi tr ng. B quá nhi t c a lò h i thu c lo i n a b c x , n a i l u. Theo ng h i ra, b quá nhi t g m các b m t ch u nhi t sau ây: - Dàn quá nhi t tr n - B quá nhi t h p - Vách phân cách u vào b quá nhi t c p 1 - B quá nhi t c p 1 - B quá nhi t c p 2 - B quá nhi t cu i cùng i u ch nh nhi t h i quá nhi t, s d ng 2 c p gi m ôn lo i h n h p. B gi m ôn c p 1 t gi a b quá nhi t c p 1 và b quá nhi t c p 2. B gi m ôn c p 2 t gi a b quá nhi t c p 2 và b quá nhi t cu i cùng. N c phun gi m ôn cl yt u y b m c p lò h i. làm s ch các b m t trao i nhi t, lò h i c trang b thi t b th i b i. giám sát bu ng l a, 6 b camera c l p t, 4 b 4 góc lò, 2 b 2 t ng bên ph u cho l nh áy lò. b) H th ng khói, gió H th ng khói, gió c a lò h i bao g m 02 b thi t b m b o gió t i bu ng c phân chia vào 2 ng gi ng nhau. l a và dòng khói t bu ng l a Thi t b ph c v cho ng gió bao g m 2 qu t gió chính, 2 b s y không khí b ng h i, 2 b s y không khí b ng khói h i nhi t ki u quay, các t m ch n gió và các ng ng t i vòi t. Các qu t gió t c c nh mang gió t 2 u vào, 1 ng i qua b s y không khí b ng h i, 1 ng i t t b s y không khí b ng h i. L ng không khí c gia nhi t th c t b ng h i tu thu c vào các i u ki n môi tr ng xung quanh và các i u ki n v n hành lò h i. B gia nhi t không khí b ng h i c s d ng gia nhi t tr c khi không khí vào qu t, i u này làm gi m kh n ng n mòn có th x y ra t i u l nh c a b s y không khí ki u quay. Thi t b ph c v cho ng khói bao g m 2 qu t khói, 2 b s y không khí h i nhi t ki u quay, 2 b l c b i t nh i n, các t m ch n i kèm và các ng ng t i ng khói. Khói nóng có c t vi c t cháy trong bu ng l a c phân chia thành 2 c p song song, m t c p qua b quá nhi t c p 1 và c p kia qua b quá nhi t trung gian. L u l ng khói qua m i ph n c nh h ng b ng vi c t các t m ch n (damper), i u khi n dòng khói qua b quá nhi t trung gian duy trì nhi t nh mong mu n. L u c ph i h p t o thành 2 dòng vào các l ng khói t 1 lu ng c a m i c p, sau ó ph n khói c a 2 b s y không khí h i nhi t ki u quay thông qua t m ch n (damper) cách ly. Khói c làm l nh r i kh i b s y không khí, qua các b l c b i t nh i n và các qu t khói, r i qua thi t b kh l u hu nh tr c khi t i ng khói nhà máy. Các qu t gió c i u ch nh b ng s i u khi n cánh ng, duy trì t ng l ng gió c p 2 m t cách chính xác t i bu ng t. Khi 2 qu t làm vi c bình th ng, t i c chia u cho 2 qu t. Các t m ch n (damper) gió c p 2 c i u ch nh sao cho phù h p v i t ng s nhiên li u ang c t cháy trong nhóm máy nghi n c ph i duy trì t l gió và h p. S i u ch nh l ng oxy làm vi c trên t m ch n gió c p 2 nhiên li u là lý t ng. c) H th ng nghi n nhiên li u Lò h i t than sau khi ã c nghi n m t cách liên t c c tính c a than sau khi tr n: T ng m m bên trong Tro Các bon c nh Ch t b c Nhi t tr cao (HHV) Nhi t tr th p (LHV) Ch s nghi n Kích th c h t nv % % % % % KJ/kg Kcal/kg KJ/kg Kcal/kg HGI mm cung c p h i cho vi c s n xu t i n Than theo thi t k Gi i h n d i Gi i h 9.00 6.00 1.90 1.20 30.32 27.32 55.88 4.80 3.40 21,269 21,897 5,080 5,230 20,724 21,352 4,950 5,100 66 0÷18 (than cám 5 c a Vi t Nam) n trên 12.00 2.80 33.32 6.30 20,641 4,930 20,096 4,800 Ngoài than ng i ta còn s d ng d u FO kh i ng, ng ng và t kèm khi ph t i th p. H th ng nghi n than cho m t lò g m 4 máy nghi n, m i máy nghi n g m 2 bun ke than nguyên, 2 máy c p than nguyên. Máy nghi n có c u t o u ra kép, 2 b phân ly than thô, h th ng gió c p 1 và các h th ng liên quan s y và c p than c nghi n t i 32 rãnh vòi t than b t. Khi v n hành bình th ng 4 máy nghi n s làm vi c. N u 1 trong 4 máy nghi n b s c , thì 3 máy còn l i v n m b o c p than cho 24 rãnh vòi t t c công su t nh m c c a lò h i (BMCR). Các bunke than nguyên liên t c c c p y b ng h th ng b ng t i. Than b t c nghi n t i m n yêu c u và c v n chuy n (b ng gió nóng c p 1) qua b phân ly than thô và b phân ly cyclone t i các rãnh vòi t. M i ng ng u ra phân ly than thô c l p t m t van b m cách ly v n hành b ng khí nén. Van b m s óng l i khi phân ly than thô ó không làm vi c. Khi v n hành m t u máy nghi n thì công su t c a máy nghi n t c 70% công su t nh m c. Các t m ch n gió i t t v n hành b ng khí nén dùng i u ch nh n ng su t máy nghi n b ng cách i u ch nh l ng gió i t t. Ngoài vi c v n chuy n than b t, gió nóng c p 1 còn có tác d ng s y và t ng nhi t c a than trong máy nghi n. Gió i u ch nh (gió l nh c p 1) c a vào i u ch nh nhi t h nh p u ra c a máy nghi n. Gió l nh c trích ra t u ra c a qu t gió c p 1, tr n l n v i gió nóng c p 1 t u ra c a b s y không khí tr c khi vào máy nghi n. M i lò c l p t 2 qu t gió chèn, u hút l y t ng ng liên thông c a gió i u ch nh cung c p gió chèn t i các u máy nghi n và máy c p than. M t qu t làm vi c và m t qu t d phòng. phát hi n cháy trong máy nghi n, u ra c a phân ly than thô ng i ta trang b 2 thi t b o: - Nhi t than b t - N ng khí CO không bình th ng (xem l i) c bôi tr n b ng d u áp su t cao kh i ng và Các g i tr c máy nghi n d ng máy nghi n. u hút c a b m cao áp c u v i u y c a b m áp su t th p. Sau khi kh i ng, g i tr c máy nghi n c bôi tr n b ng các b m d u bôi tr n áp su t th p. Bình d u bôi tr n c l p t 1 b gia nhi t, 1 b n nh nhi t. H th ng d u bôi tr n có 1 b làm mát d u b ng n c. Ngoài ra còn có b phun m bôi tr n bánh r ng máy nghi n b ng khí nén. u ra c a bunke than nguyên c c p xu ng u vào máy c p than Than nguyên qua m t van i u khi n và ng rót hình nón. kh c ph c t c than trong bunke than nguyên, phía trên máy c p trang b m t s i m ch c than. c áp su t n 3.5kg/cm2 tho mãn quy ph m 8503 Máy c p than thi t k ch u c a NFPA. M i lò h i c trang b 8 máy c p than nguyên (2 máy c p cho 1 máy nghi n). ng c d n ng máy c p than nguyên có th thay i t c và c i u ch nh theo s thay i ph t i máy nghi n. H th ng cân i n t cung c p ch s l u l ng than t i ch , t xa và t ng l ng than qua máy nghi n. Các máy c p than có trang b thi t b ch th không có than trên b ng t i c a máy c p, khi t c than trên ng ng t máy c p t i máy nghi n và khi b ng t i b tr t và thìa múc than l y m u than nguyên. Toàn b than, b i tràn ra trong máy c p than nguyên s c làm s ch b i m t b ng t i làm s ch chuyên dùng, v n hành liên t c. Các chuông báo ng c l p t các v trí thích h p c a máy c p và ph u x c nh báo khi phát hi n t c ho c không có than. d) B s y không khí c s y nóng lên thông qua b s y Không khí tr c khi a vào bu ng l a ph i không khí (gas air heater). Có r t nhi u ki u b s y không khí khác nhau, nh ng m c ích chung là nâng cao nhi t không khí tr giúp quá trình cháy. Hai lo i b s y không khí ang c s d ng r ng rãi là: s y không khí d ng ng (tube) ho c a (plate) (thu c lo i t nh) và s y không khí ki u quay (thu c lo i ng). Ki u t nh: C u t o g m các ng ho c a c s p x p sao cho lu ng khói i qua m t bên c a b m t a ho c ng trong khi lu ng không khí i qua m t khác. Nhi t l ng c truy n qua b m t a ho c ng cho nên nhi t khói gi m và nhi t gió t ng. B s y không khí c s p x p liên thông hai chi u sao cho t n d ng nhi t t i a c a khói. Ki u ng: B s y không khí ki u quay, c u t o kh i g m nhi u t m kim lo i m ng c g n vào khung có vách ng n. Các lá thép c b trí vòng quanh tr c, không khí và khói có th ch y xuyên qua song song m t cách d dàng d c theo tr c rotor. Gi a hai ng n không khí và khói c chèn kín tránh không khí l t sang ng khói và ng c l i. Nh ng lá thép m ng, r ng cung c p b m t ti p xúc nhi t l n và kh n ng truy n nhi t t i a. Các ng d n c b trí cho khói i qua t lò h i xuyên qua m t bên c a rotor có các cánh nhi t quay r t ch m, trong khi không khí làm vi c bình th ng, khói nóng t l nh ang di chuy n ng n bên kia. ch trong lò ch y qua ng n khói c a rotor, h p th nhi t vào các lá thép, trong khi rotor c ti p t c quay tròn. Ph n lá thép c s y quay qua cùng khí, s truy n nhi t cho không khí l nh t i. S cháy b s y không khí luôn ti m tàng, gây ra s nguy hi m l n. S k t h p gi a i u khi n khói gió và nhiên li u không t t c ng làm t ng i u ki n cháy. Nhiên li u không cháy h t v t qua bu ng l a và ng l i trên các chi ti t c a b s y không khí c ng làm t ng i u ki n cháy. e) H th ng th i b i Khi t nhiên li u r n có l n các khoáng ch t thì trên b m t ch u nhi t s có các l p tro, x tích t . Tu theo v trí tích t mà tro x c chia làm 3 lo i: tro x c a các dàn ng trao i nhi t b c x , tro x c a b m t trao i nhi t n a b c x và tro x c a b m t trao i nhi t i l u. D a vào b n c h c, tro x tích t c chia làm 4 lo i: tro, x x p, x ch c và x ch y. kh c ph c s tích t tro x trên các b m t trao i nhi t, ng i ta trang b h th ng th i b i. c thi t k làm s ch các b m t ngoài c a các ng sinh H th ng th i b i h i t ng bu ng l a, b quá nhi t, b quá nhi t trung gian, b hâm, b s y không khí. Vi c cung c p h i cho các vòi th i b i c l y t ng góp u vào c a b quá nhi t cu i cùng và c gi m áp b ng van cung c p h i th i b i. Áp su t th i b i cho các nhóm c duy trì 30.6kg/cm2 (có th thay i c giá tr t) và c i u khi n duy trì thông qua vi c i u ch nh góc m t xa c a van cách ly b ng dòng i u ch nh 4-20mA. Ngoài ra, trên ng ng cung c p h i th i còn c l p t 1 van an toàn, m t b gi m ôn ki u n c phun, v i van i u ch nh l ng n c phun t xa b ng dòng 4-20mA cho h i th i b i. Toàn b các van cách ly h i th i b i u vào và các van x u c i u khi n t xa, v i hai tr ng thái óng/m . H th ng phân ph i c b trí h i i t vòi th i b i th nh t n vòi th i b i cu i cùng trong nhóm, b ng cách này m bào r ng các ng h i c x và c s y m m t cách y . Trong khi kh i ng và v n hành lò h i ph t i th p, vi c cung c p h i c o l y t h i t dùng t i 14.1kg/cm2 và 240 C s d ng th i b i b s y không khí. u vòi th i b i xuyên qua t ng lò h i mà l i ng n ch n khói thoát ra môi tr ng, n i l p t vòi th i b i ng i ta trang b m t h p chèn có tác dung i u áp. Khí chèn c l y t qu t gió chèn vòi th i b i. Gió chèn c ng c c p t i van a (poppet valve) c a vòi th i b i làm s ch van. Gió chèn c c p t i t t c các vòi th i b i t ng bu ng l a và các b quá nhi t treo. Có 3 lo i vòi th i b i c s d ng: - Vòi th i b i c l p t t ng bu ng l a (IR-3D) c l p t b quá nhi t, b quá nhi t trung gian, u vào b - Vòi th i b i hâm (IK-545) - Vòi th i b i c l p t b s y không khí (IK-AH) c phân theo nhóm nh sau: Các vòi th i b i V trí T ng bu ng l a phía Nam T ng bu ng l a phía Tây T ng bu ng l a phía ông T ng bu ng l a phía B c Ph n u vào b quá nhi t trung gian phía Tây Ph n u vào b quá nhi t trung gian phía ông B quá nhi t c p 1 phía Tây B quá nhi t c p 1 phía ông Khoang b quá nhi t c p 1 phía Tây Khoang b quá nhi t c p 1 phía ông Khoang b quá nhi t trung gian phía Tây Khoang b quá nhi t trung gian phía ông B hâm (qua b quá nhi t trung gian) phía Tây B hâm (qua b quá nhi t trung gian) phía ông B hâm (qua b quá nhi t c p 1) phía Tây B hâm (qua b quá nhi t c p 1) phía ông Dãy u ra c a b quá nhi t trung gian phía Tây Dãy u ra c a b quá nhi t trung gian phía ông B quá nhi t l n cu i phía Tây B quá nhi t trung gian l n cu i phía ông B nhi t mành phía Tây B nhi t mành phía ông B s y không khí phía Tây B s y không khí phía ông T ng Lo i vòi th i Lo i ng n, có th co l Lo i ng n, có th co l Lo i ng n, có th co l Lo i ng n, có th co l Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Có th co l i 1 ph n Có th co l i 1 ph n Có th co l i 1 ph n Có th co l i 1 ph n Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Lo i dài, có th co l i Có th co l i 1 ph n Có th co l i 1 ph n S l i i i i 7 3 3 7 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 3 3 1 1 50 ng i u ki n cho phép v n hành h th ng th i b i: Áp su t h i th i b i (lò h i) Nhi t h i th i b i (lò h i) Van gi m áp (an toàn) ng cung c p h i th i Áp su t qu t gió cho h p chèn vòi th i b i Áp su t h i th i b i (h i t dùng) Nhi t h i th i b i (h i t dùng) kg/cm2 o C kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 o C 30.6 346 39.8 0.95 14.1 240 Chu k th i b i ph thu c vào lo i và m c bám b n c a các b m t gia nhi t. Các b m t gia nhi t trong vùng th i b i ph i c ki m tra u n trong giai o n u tiên sau khi v n hành và c ghi l i làm kinh nghi m cho vi c v n hành h th ng th i b i sau này. N u hi u qu làm s ch không cao thì t n s th i b i và/ho c áp c t ng lên. ánh giá vi c óng x có th c n c vào nhi t su t th i b i ph i khói th i, cùng v i t n th t hút c a lò h i. Trình t th i b i i n hình: - Các vòi th i ph i v trí c rút ra, ng i v n hành ch n ph ng th c v n hành. - Trình t s y m b t u b ng vi c m các van u vào c a h i. - Van h i th i b i chính m h ib t us y m ng ng các vòi th i b i c ch n. N c ng ng c x thông qua ng ng x t i bình x lò h i. - Khi nhi t i m t c a ph n t o nhi t ux t c, thì các van i t t b y x n c ng ng óng. Vòi th i b i c ch n th nh t b t u a vòi phun ti n vào bu ng l a. Van h i c a nó b t u m , h i t i u vòi ng n ch n u vòi quá nhi t, sau ó th i s ch b i b n bám trên ng c a lò h i. - Vòi th i b i t rút ra khi k t thúc hành trình (g p ti p i m hành trình). - Ti p n vòi th i th 2 b t u làm vi c. - Khi t t c các u vòi th i b i c rút ra, van h i chính óng l i, các van u vào óng, các van i t t b y n c ng ng m , k t thúc chu trình th i b i. f) H th ng d u t lò D u FO c s d ng trong các tr ng h p: kh i ng, d ng và t kèm khi v n hành ph t i th p. L ng nhi t to ra l n nh t khi t d u là t ng ng 30%BMCR (boiler maximum continuous rate). Khi lò h i s d ng than, có kh n ng v n hành ph t i >60% công su t nh m c mà không c n d u h tr . Có t t c 16 vòi t d u kèm (8 vòi t ng tr c, 8 vòi t ng sau), 4 vòi kh i ng c l p t d i vai t ng tr c, c s d ng khi kh i ng lò tr ng thái l nh. Nhiên li u, h i t dùng và khí o l ng c trang b các h th ng i u khi n i kèm th c hi n quá trình t cháy d u FO và than b t PF có hi u qu . Áp su t d u FO t i các vòi t và l u l ng d u v c i u ch nh b ng các m ch i u khi n l u l ng/áp su t d u. Áp su t d u FO c i u ch nh trong d i t 2÷8.69kg/cm2. Gió th i c s d ng làm mát cho các vòi t d u kèm, vòi kh i ng và các ng ng quan sát cho m i vòi d u kèm. Ph ng th c tái tu n hoàn c s d ng tu n hoàn l ng d u tr v các b d tr d u, c ng ng th i s y m ng ng d u nhiên li u t i phía tr c lò h i và i u ch nh áp su t h th ng d dàng h n. Vi c gia nhi t d u FO: d u vào b gia nhi t d u FO Nhi t Nhi t d u ra kh i b gia nhi t d u FO nh t ng h c c a d u khi ra kh i b gia nhi t Nhi t h i vào b gia nhi t d u Nhi t h i ra kh i b gia nhi t d u Áp su t h i vào b gia nhi t d u Áp su t h i ra kh i b gia nhi t d u T n th t áp su t qua b l c d u ( n) khi l c s ch T n th t áp su t qua b l c d u ( n) khi l c b n Van gi m áp su t b gia nhi t d u Van gi m áp do giãn n nhi t phía sau các b gia nhi t Vòi o C C cSt o C o C kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 kg/cm2 52 52÷130 20 197÷202 180 10.01 9.17 0.13 1.02 38.74 38.74 kg/s kg/s o C kg/s kg/s 0.35 0.233 52÷130 2÷8.69 3÷9.69 o t: D u tiêu th trên vòi t d u kèm D u tiêu th trên vòi t d u kh i ng Nhi t d u cung c p D i áp su t d u cung c p t i các vòi t D i áp su t h i hoá mù t i các vòi t g) H th ng x lý n c N c c b m tu n hoàn b m lên và c các b m c p n c thô b m t u c b m n c thô c p vào b l ng. vào bình ng ng v b d tr n c thô. Sau ó Sau khi c làm trong, n c c chuy n qua b l c, r i vào b ch a n c l c. T b l cn c c b m v b ch a n c trong. T b n c trong, n c c b m vào tháp trao i cation. T i tháp trao i n c c lo i b t t c các cation, r i c a qua tháp kh khí và vào b trung gian. Sau ó n c c b m t ng áp c p co tháp trao i anion lo i b các anion, ti p t c qua tháp trao i h n h p vào b n c kh khoáng. T b n c kh khoáng, n c c b m n c kh khoáng b m v b d tr n c kh khoáng và c c p b sung cho lò h i.