Header Page of 126 B GIO DC V O TO I HC NNG HONG TIN PHNG NGHIấN CU THIT K Mễ HèNH IU KHIN TURBINE HI TRONG D N TN DNG NHIT D TI NH MY XI MNG SễNG GIANH Chuyờn ngnh: SN XUT T NG Mó s: 60.52.60 Cụng trỡnh ủc hon thnh ti I HC NNG Ngi hng dn khoa hc: PGS.TS TRN XUN TY Phn bin 1: PGS.TS Phm ng Phc Phn bin 2: PGS.TS Nguyn Vn Yn Lun ủó ủc bo v ti Hi ủng chm Lun tt nghip Thc s K thut hp ti i hc Nng vo ngy 05 thỏng 12 nm 2011 TểM TT LUN VN THC S K THUT Cú th tỡm hiu lun ti: - Trung tõm thụng tin Hc liu, i hc Nng - Trung tõm Hc liu, i hc Nng Nng - Nm 2011 Footer Page of 126 -1- -2- Header Page of 126 M U phỏt ti Nghiờn cu thit k mụ hỡnh ủiu khin turbine hi TNH CP THIT CA TI Vit Nam hin ủang l nc ủng ủu Asian v sn xut d ỏn tn dng nhit d ti nh mỏy xi mng Sụng Gianh l bc nghiờn cu ban ủu ủ lp d ỏn cng nh nm bt s ủ cụng xi mng vi sn lng sn xut nm 2010 ủt 63 triu tn v ngh, lm ch h thng ủu t vo sn xut hn 60 dõy chuyn sn xut xi mng lũ khụ ủó ủc xõy dng Tuy MC CH NGHIấN CU nhiờn, ngnh cụng nghip xi mng Vit Nam núi chung v cụng ty xi Nghiờn cu lý lun tng quan, phng phỏp thit k, xõy mng COSEVCO Sụng Gianh núi riờng hin ủang phi ủi mt vi dng b ủiu tc turbine hi trờn c s ủú ng dng cho d ỏn thu nhng thỏch thc ln nh giỏ ủin, than du tng liờn tc lm nh hi nhit khớ thi ủ phỏt ủin phc v cho nh mỏy xi mng hng ti hiu qu sn xut kinh doanh cụng ty Bờn cnh ủú, tỡnh COSEVCO Sụng Gianh trng thiu ủin xy mt thi gian di cng ủó lm nh PHM VI V NI DUNG NGHIấN CU hng ủn sn lng sn xut v tiờu th ca nh mỏy ng trc nhng thỏch thc ln ủú, vic tn dng nhit d tha lũ xi - Nghiờn cu nguyờn lý thu hi nhit ti u nh mỏy sn xut xi mng mng ủ phỏt ủin l mt vic lm thit thc v cú ý ngha rt ln ủi - Nghiờn cu thit k h thng ủiu khin tc ủ turbine hi vi nh mỏy xi mang COSEVCO Sụng Ganh, nht l bi cnh - Xõy dng s ủ cụng ngh ca h thng hin m ngnh ủin nc ch ủm bo ủc 80% nng - Tớnh toỏn, thit lp cỏc thụng s h thng ủ ủiu khin tc lng ủin cho ngnh xi mng t ủn nm 2020, cũn li 20% ủ turbine hi ngnh xi mng phi t lo Do ủú, vic nghiờn cu, tớnh toỏn, thit k, ủu t xõy dng d ỏn tn dng nhit d tha ca lũ xi mng ủ phỏt - Xõy dng mụ hỡnh mụ phng h thng trờn mỏy tớnh PHNG PHP NGHIấN CU ủin l vic lm bt buc ủi vi nh mỏy xi mng COSEVCO Sụng Gianh Cỏc tớnh toỏn ủó ch ra, lp ủt h thng ny nh - Tớnh toỏn lý thuyt v mụ phng h thng trờn mỏy tớnh í NGHA KHOA HC V THC TIN mỏy xi mng cú th tit kim 20% chi phớ ủin nng hng nm v -Thit lp mụ hỡnh ủiu khin tc ủ turbine hi ng dng gim ủỏng k khớ CO2 thi mụi trng ngoi Hin ti cỏc nh mỏy cho d ỏn thu hi nhit khớ thi ủ phỏt ủin ti nh mỏy xi mng xi mng trờn th gii ủó vo s dng h thng s dng nhit d COSEVCO Sụng Gianh ủ phỏt ủin, nc ủó cú mt s nh mỏy vo khai thỏc D KIN KT QU T C & KH NNG NG nh: Nh mỏy xi mng H Tiờn 2, nh mỏy xi mng Cụng DNG ThanhTurbine hi l thit b quan trng d ỏn thu hi nhit - Xõy dng mụ hỡnh ủiu khin tc ủ turbine hi khớ thi, vic ủiu chnh n ủnh tc ủ turbine hi quyt ủnh cỏc ch - Ti u húa h thng ủiu khin turbine hi tiờu k thut ca h thng phỏt ủin, kh nng n ủnh tn s ca mỏy Footer Page of 126 -3- -4- Header Page of 126 - Mụ phng h thng thu hi nhit trờn mỏy tớnh phc v chụ CHNG cụng tỏc ủo to trc dõy chuyn vo s dng CU TRC LUN VN TNG QUAN 1.1 CC NGUN NHIT D TI CC NH MY SN Ngoi phn m ủu, kt lun v kh nng ng dng ca ủ XUT XI MNG ti, danh mc ti liu tham kho v cỏc ph lc, ni dung chớnh ca H ệ th ốn g va n đ iề u ch ỉn h lun ủc chia thnh chng nh sau: Chng 1: Tng quan T h p tra o đ ổ i n hiệ t Gii thiu cỏc ngun nhit d thi mụi trng ca cỏc nh mỏy xi mng hin Da vo nhng ủc tớnh cụng ngh ủ xõy K h í th ả i T = 0-3 C dng lờn mụ hỡnh thu hi nhit lm mỏy phỏt ủin phc v cho ngun Q ụ a t ID ủin s thiu ht ca nh mỏy tng lai Chng 2: Cỏc thit b chớnh dõy chuyn thu hi nhit d o K h í th ải T = 80 -1 0 C L ò nu n g Gii thiu mt s thit b chớnh dõy chuyn Nguyờn lý lm G ià n m lạ nh vic ca cỏc thit b v chu trỡnh nhit húa hi Lọ c b ụ i Chng 3: Thit k mụ hỡnh ủiu khin tc ủ ca turbine hi Trong phn ny gii thiu v mụ hỡnh toỏn hc ủiu khin tc ủ turbine hi, xõy dng mụ hỡnh ủiu khin tc ủ turbine bng Hỡnh 1.1 S ủ khớ thi mụi trng ca nh mỏy sn xut xi mng thut toỏn PID c ủin t ủú chnh ủnh cỏc tham s ca b ủiu 1.1.1 Nhit d thi mụi trng ca nh mỏy xi mng Sụng khin PID bng b ủiu khin fuzzy m Gianh Chng 4: Mụ phng h thng bng WINCC phc v cho cụng tỏc 1.1.2 Nhit d thi mụi trng sau thỏp trao ủi nhit ủo to 1.1.3 Nhit d thi mụi trng sau gin lm lnh clanhke Mụ phng quỏ trỡnh thu hi nhit bng wincc, quỏ trỡnh thit k v gii thiu chc nng ca cỏc thit b trờn mụ hỡnh ủiu khin 1.2 VN THIU HT NNG LNG, ễ NHIM MễI TRNG V PHNG HNG X Lí 1.3 CễNG NGH PHT IN TN DNG NHIT D NHIT THP TH H TH NHT CHO Lề QUAY XI MNG TRấN TH GII 1.3.1 nh ngha v ủc ủim c bn 1.3.1.1 nh ngha Footer Page of 126 -5- -6- Header Page of 126 1.3.1.2 c ủim c bn Hệ thống van điều chỉnh o Khí thải T=300-350 C o Hơi nuớc T=330-435 C 1.3.2 Cỏc ủim trng yu ca cụng ngh v cu trỳc h thng Tua bin nuớc nhit ủng o T=190-220 C 1.3.2.2 Cu trỳc h thng nhit ủng Qụat ID Lọc bụi Khí thải T=300-350 C Lò nung o Hơi nuớc T=330-435 C Hệ thống van điều chỉnh o Thiết bị ngu ng tụ Nồi SP 1.3.2.1 Cỏc ủim trng yu ca cụng ngh Máy phát điện Tua bin nuớc Hệ thống khử Oxi cấp nuớc cho nồi o T=500-550 C Giàn làm lạnh Nồi AQC Máy phát điện Thiết bị ngung tụ Nồi SP Lọc bụi o T=80-100 C o T=190-220 C Qụat ID Lọc bụi Hỡnh 1.5 Mụ hỡnh tn dng nhit d bự hi ỏp 1.3.3 Cỏc ủc trng ca cụng ngh Hệ thống khử Oxi cấp nuớc cho nồi o T=500-550 C Giàn làm lạnh Lò nung 1.4 CễNG NGH PHT IN TN DNG NHIT D Nồi AQC NHIT THP CHO Lề QUAY XI MNG TH H TH HAI TRấN TH GII o Lọc bụi T=80-100 C Hỡnh 1.3 Mụ hỡnh thu hi nhit kiu khụng bự hi ủn ỏp o o Khí thải T=300-350 C Hơi nuớc T=330-435 C Hệ thống van điều chỉnh Tua bin nuớc Máy phát điện Thiết bị ngung tụ Nồi SP o T=190-220 C Hơi nuớc Qụat ID Lọc bụi Hệ thống khử Oxi cấp nuớc cho nồi o Lò nung T=500-550 C Giàn làm lạnh Nồi AQC Lọc bụi Cụng ngh phỏt ủin tn dng nhit d nhit ủ thp th h th hai cho lũ quay xi mng cú hai hoc nhiu ủc ủim c bn ngoi o T=80-100 C Hỡnh 1.4 Mụ hỡnh kiu bự hi s dng hi th cp hi lu Footer Page of 126 1.4.1 nh ngha v ủc trng 1.4.1.1 nh ngha L cụng ngh chuyn ủi nhit d sinh t khớ thi t h thng tin trao ủi nhit v phn lm mỏt clinker ca lũ quay xi mng kiu mi ( ủõy gi l lũ quay ngn) thnh ủin, tua bin s dng hi ỏp sut 1,27 - 3,43 MPa, nhit ủ 340 - 4350C, vic phỏt ủin khụng lm nh hng ti cụng sut, cht lng clinker, khụng h thp hiu sut hot ủng ca lũ, khụng phi thay ủi thit b v quỏ trỡnh cụng ngh sn xut xi mng, khụng tng sut tiờu hao ủin v nhit ca sn xut clinker 1.4.1.2 c trng -7- -8- Header Page of 126 10 ủnh ngha trờn nh sau : - Ti sn lm ngui cú hai ủim rỳt khớ thi nhit d v kt qu l cụng sut phỏt ln hn - Mt ni hi quỏ nhit l ủc ủt gn ni hi AQC, vi gii phỏp ny nhit ủ ca hi s cp s ủc ủiu chnh nhng khụng b nh hng bi nhit ủ khớ t lũ quay - Mt ni hi quỏ nhit ủc lp s ủc ủt C1 (Tng cui cựng ca h thng tin trao ủi nhit) ủ tng thờm hiu sut hnh, tớnh n ủnh ca nh mỏy ủin - H thng nc cp cho ni hi AQC v SP l song song khụng nh hng ln v hon ton ủc lp - H thng kh ụxy ca nc cp ni hi s dng nhit d nhit ủ thp di 1450C, khụng cn tiờu hao húa cht v nng lng ủin ngoi `- Cú mt b ủiu chnh lp ti ủu ca ni hi SP ủ ủiu chnh nhit ủ khớ ủu ủ tha cỏc yờu cu sy khỏc cỏc ủiu kin ủ m mụi trng khỏc ti cỏc khỏc - Khớ lm mỏt t sn lm ngui s ủc tun hon CHNG CC THIT B CHNH TRONG DY CHUYN THU HI NHIT D 2.1 NI HI 2.1.1 Khỏi nim c bn 2.1.2 Cỏc loi ni hi 2.2 TURBINE HI 2.2.1 Lch s phỏt trin 2.2.2 Khỏi nim 2.2.3 Phõn loi 2.2.4 Cỏch nõng cao hiu sut ca chu trỡnh 2.3 DềNG CHY TRONG CC LOI NG 2.3.1 Dũng chy ng phun lý tng 2.3.2 ng tng tc 2.4 NHN XẫT Trong chng ny gii thiu cỏc thit b chớnh dõy chuyn h thng tn dng nhit d ca nh mỏy xi mng Mt s 1.4.2 Cỏc ủim trng yu ca cụng ngh ủ v nhit ủng hc cht khớ cng nh cỏc loi ng phun dõy 1.4.3 c trng ca cụng ngh chuyn 1.5 NHN XẫT Trong chng ny, gii thiu cỏc ngun nhit thi mụi trng ca cỏc nh mỏy xi mng trờn th gii núi chung v xi mng Sụng Gianh núi riờng Vn ủ thiu ht nng lng v ụ nhim mụi trng m cỏc nh mỏy ủang gp phi Gii thiu s phỏt trin ca h thng thu hi nhit th h th nht v th h th hai cho lũ quay xi mng, cỏc h thng thu hi nhit trờn th gii ủó ủc ỏp dng Phõn tớch u nhc ủim ca tng mụ hỡnh thu hi nhit v cỏc ủim trng yu ca cụng ngh thu hi nhit d nhit ủ thp lũ quay xi mng Footer Page of 126 -9- - 10 - Header Page of 126 11 12 CHNG Ntt l tn tht cụng sut trờn cỏc trc v tn tht nhit mỏy THIT K Mễ HèNH IU KHIN TC phỏt T (3.2) ta thy: Ph ti trờn cỏc cc ca mỏy phỏt ủin Nd CA TURBINE HI 3.1 KHI NIM V IU CHNH TURBINE HI phi luụn luụn cõn bng vi cụng Nhd trờn trc turbine Ngha l s Turbine hi nhit ủin dựng ủ kộo mỏy phỏt ủin ủ thay ủi ph ti trờn cỏc cc ca mỏy phỏt phi phự hp vi s thay sn xut ủin nng Cht lng dũng ủin cng cao tn s dũng ủi cụng sut trờn trc turbine Mi giỏ tr ph ti xỏc ủnh trờn cc ủin cng n ủnh, ngha l tc ủ quay ca mỏy phỏt cng n ủnh ca mỏy phỏt tng ng vi mt giỏ tr mụ men quay trờn trc ca Vỡ vy, turbine - mỏy phỏt phi lm vic vi s vũng quay khụng ủi turbine, ngha l tng ng vi mt lu lng hi qua turbine Khi ủ ủm bo cho tn s ca dũng ủin luụn luụn n ủnh ph ti thay ủi s to s mt cõn bng gia mụ men cn v mụ Mụmen quay ca roto turbine cụng ca dũng hi sinh ra, cũn mụmen cn ca mỏy phỏt ph ti ủin sinh trờn cỏc cc men quay, ủú dn ủn s vũng quay ca rụ to thay ủi Khi ủang trng thỏi cõn bng, nu ph ti Nd ca mỏy phỏt thay ủi mụ men quay ca turbine cha thay ủi (tc Nhd ca mỏy phỏt Cụng sut ca turbine ủc tớnh theo cụng thc: Ni = GHi , [kw] cha thay ủi) s to s mt cõn bng gia cụng sut ca turbine (3.1) Hoc Ni = GH0td v cụng sut ca mỏy phỏt, theo (3.2) thỡ tc ủ turbine - mỏy phỏt s thay ủi ủõy: H0 l nhit dỏng lý thuyt ca turbine (khụng k ủn Rừ rng Nd tng thỡ s vũng quay gim ủi trỡ tn tht) (kJ/kg); Hi l nhit dỏng thc t ca turbine; td l hiu sut = const, cn phi tng lng hi vo turbine ủ tng cụng sut Nhd tng ủi ca turbine ca turbine lờn tng ng Túm li bt k mt s thay ủi no ca T (3.1) ta thy cụng sut turbine t l thun vi lu lng ph ti ủin cng s kộo theo s thay ủi s vũng quay ca turbine hi v nhit dỏng S cõn bng gia cụng sut hiu dng trờn khp (tc ủ quay ca rụ to turbine - mỏy phỏt) S vũng quay s thay ủi trc turbine vi ph ti ủin ủc biu din bng phng trỡnh: ủn chng no m c cu phõn phi hi cha lm thay ủi lu lng Nhd = Nd + Ntt + (Jt + Jmf) d d (3.2) Trong ủú: Jt, Jmf l mụ men quỏn tớnh ca rụ to turbine v hi vo turbine, ngha l cha thit lp ủc s cõn bng mi gia mụ men cn ca ph ti ủin v mụ men quay, tc l gia cụng sut ca turbine v cụng sut ca mỏy phỏt Vic phc hi li s cõn bng ca phng trỡnh (3.2) vi bt mỏy phỏt, Nhd l cụng sut hiu dng trờn khp trc turbine, k s thay ủi no ca ph ti Nd l nhim v ca b ủiu chnh tc Nd l cụng sut ủin trờn cỏc cc ca mỏy phỏt (ph thuc ủ (tc l ủiu chnh s vũng quay) B ủiu chnh tc ủ ủc ni vo ph ti tiờu th bờn ngoi) Footer Page of 126 - 11 - - 12 - Header Page of 126 13 14 liờn ủng vi c cu t ủng ủiu chnh van phõn phi hi ca turbine ủ ủiu chnh lng hi vo turbine phự hp vi ph ti ủin Pistông Van tiết luu x Khi ph ti ủin thay ủi, cn phi thay ủi lu lng hi A vo turbine ủ thay ủi cụng sut turbine cho phự hp vi s thay ủi P ph ti ủin Qt m Tốc kế Turbine Khớp nối Mmp (Kc) Q Máy phát điện Qh Lu lng hi ủc thay ủi nh h thng phõn phi hi v n h thng ủiu chnh ca turbine U, I 3.2 Mễ HèNH CA H THNG IU TC TURBINE HI Van servo Tc ủ hay cụng sut ca turbine hi ủc ủiu khin bi lu PS P i lng hi ủi vo turbine thụng qua vic ủiu khin van ủin - thu lc H thng ủiu tc l mt vũng lp kớn, bt c s sai lch tc ủ, KA _ F1 +u E1 + I E2 - F2 + e + Bộ điều khiển PID sai lch cụng sut v sai lch ỏp sut ủu ủc ủiu khin bi van + D ủiu khin lu lng hi Trong hỡnh 3.1 l s ủ nguyờn lý ủiu khin tc ủ ca turbine Hỡnh 3.1 S ủ nguyờn lý ủiu khin tc ủ ca turbine mỏy phỏt mỏy phỏt Trong ủú: m lng cỏnh van ủiu khin lu lng hi; A din tớch ca piston; P ỏp sut bung bung ca xylanh; PS ỏp sut vo ca van; Q lu lng vo ca xylanh; KA h s khuch ủi ca b khuch ủi; KC h s khuch ủi ca khõu phn hi cm bin v trớ; I dũng ủin ủiu khin van servo; e ủin e + - E2 F2 PI D u E1 KA i Van servo +xylanh x Van Qt khớ Turbine -mỏy phỏt - F1 Cm bin v trớ ỏp ủiu khin; x hnh trỡnh ca cỏnh van cú lng m; n s vũng quay ca trc turbine; - tc gúc ca trc turbine; Mmp momen trờn trc ca mỏy phỏt ủin; Qt lu lng hi vo turbine; Tc k K - H s khuch ủi ca khõu phn hi tc ủ turbine Hỡnh 3.2 S ủ chc nng ca h thng ủiu khin tc ủ turbine T s ủ chc nng hỡnh 3.2 ta thit lp ủc s ủ nh hỡnh 3.3 Footer Page of 126 - 13 - - 14 - Header Page of 126 15 16 x P istô ng E2(s) e(s) + - F2(s) WPID(s) u(s) G1(s) x(s) Qt(s) KQ (s) G2(s) A C nh van m P Q (K c) K F1 _ i e(s) + - E2(s) WPID(s) u(s) W(s) KA (s) E1 +u V an servo PS F2(s) u+ E1 K - Hỡnh 3.3 S ủ bin ủi hm truyn B khch ủi KA i Van servo KV Q Cm pittụng V van hi x Trong ủú (s)/e(s) : WPID((s) Hm truyn ca b ủiu khin PID; G1(s) hm truyn ca cm van servo xylanh ủiu khin van hi; Cm bin v trớ G2(s) hm truyn ca cm turbine mỏy phỏt; KQ h s quan h lu lng khớ v hnh trỡnh ủúng m van hi W(s) = G1(s).KQ.G2(s) (3.3) 3.2.1 Cm van servo - xylanh ủiu khin van hi Mụ hỡnh nghiờn cu ủc thit lp nh hỡnh 3.4 ủõy l mt h thng t ủng thy lc chuyn ủng tnh tin ủiu khin bng cm servo xylanh Hỡnh 3.4 S ủ mch ủiu khin cm van servo xylanh ủiu khin van hi Ta cú cỏc phng trỡnh (3.4) v (3.5) Q = KV i K p = A A p = m dx dt d 2x ; E1.KA=I dt (3.4) (3.5) Phng trỡnh Laplace ca (3.4) v (3.5) s l : Q(s) = KV.i(s)-K0.p(s) = A.s.x(s) A.p(s) = m.s2.x(s) E1(s).KA = i(s) Footer Page of 126 - 15 - - 16 - (3.6) Header Page of 126 17 E1(s) u(s) + 18 x(s) A.K A KV S ( A2 + K m.S ) - Trong ủú : Dt th tớch ca turbine Dt0 th tớch trờn rad, Dt = Dt Jt giỏ tr mụ men quỏn tớnh lng ca trc rụto ca turbine v mỏy phỏt KC ft h s ma sỏt trờn trc ca turbine v mỏy phỏt Kmp h s t l mụ men ca mỏy phỏt Hỡnh 3.6 S ủ ca cm van servo xylanh ủiu khin van hi = 2.n R h s tn tht hi A.K A KV x( s ) G1 ( s ) = = u ( s ) K m.s + A2 s + A.K A KV KC C= (3.7) B Mụ ủun ủn hi ca hi 3.2.2 Cm turbine mỏy phỏt Nu chuyn qua laplace thỡ cỏc phng trỡnh (3.11) v (3.12) Mụ hỡnh nghiờn cu ủc thit lp nh hỡnh 3.7 thnh cỏc phng trỡnh (3.13) v (3.14) nh sau : V an tiết luu x m Ph Qt Dt - h s ủn hi ca hi turbine B Turbine f Qh K hớp nối (K c) M áy phát điện Mmp Qh(s) + Qh(s) = Dt0.(s)+(R+C.s).ph(s) (3.13) Dt.ph(s) = (Jt.S+ft).(s)+Mmp(s) (3.14) Dt ( R + C.S )( J t S + f )t n - (s) U, I Dt Hỡnh 3.7 S ủ nguyờn lý ca cm turbine mỏy phỏt dph dt Phng trỡnh mụ men : ph Dt = M ms + M qt + M mp Phngtrỡnhlulng: Qh = .Dt + R ph + C = f t + J t Footer Page of 126 - 17 - d + I K mp dt Hỡnh 3.8 S ủ ca cm turbine mỏy phỏt (3.11) T s ủ hỡnh 3.8 ta cú hm truyn (3.15) cm turbine (3.12) mỏy phỏt G2 (s) = Dt (s) = Qh (s) (R + C.s)(Jt s + ft ) + Dt Dt - 18 - (3.15) Header Page 10 of 126 19 20 Theo K Gowrishankar, Vasanth Elancheralathan Vy ta cú hm truyn W(s) ca b ủiu tc turbine l: W(s)=G1(s).KQ.G2(s)= = Rajiv Gandhi College Of Engg & tech., Puducherry, India K x Kt KQ Vi: KW = 1; 3=0; 2=1; 1=5 thỡ (3.20) s l: ( 1s + s + 1)(T1 s + T2 s + 1) Ks (3.17) 1Ts + (1T2 +2T1)s + (2T2 + T1)s + (2 +T2 )s +1 Trong ủú : Ks = KxKtKQ 3.2.3 Xp x hm truyn ca quỏ trỡnh ủiu tc W( s ) = s ( s + 1)( s + 5) (3.21) 3.3.THIT K B IU KHIN PID Ta thy cm turbine mỏy phỏt cú lng rt ln so vi 3.3.1 Gii thiu cm servo xylanh ủiu khin van hi v nú nh hng rt ln ti b 3.3.2 Ti u hoỏ b ủiu khin PID ủiu khin tc ủ turbine 3.3.2.1 Phng phỏp th nht Do ủú ta cú th b qua lng m ca cỏnh van ủiu khin 3.3.2.2 Phng phỏp th hai B ủiu khin PID ủiu chnh theo phng phỏp th hai ca lu lng hi vo turbine T cỏc phng trỡnh (3.7) ta cú cỏc Ziegler-Nichols cho quy tc phng trỡnh nh (3.18) G1 ( s ) = A.K A KV K x( s) = = G1 u ( s ) A s + A.K A KV K C s + WPID(s)=Kp(1+1/Ti.s+Td.s) (3.18) =0,6.Kp(1+1/0,5.Pcr.s+0,125.Pcr.s) =0,075.KcrPcr(s+4/Pcr)2/s K K K K K Vi: K G1 = A V ; = A V C A A Ta cú s ủ b ủiu khin PID cho tc ủ turbine nh T phng trỡnh (3.15) ta phõn tớch nh phng trỡnh (3.19) G2 ( s ) = Kt Kt = T1s + T2 s + ( s + )( s + ) Vi: T1 = hỡnh 3.15 E2(s) e(s) + s ( s + 1)( s + 5) WPID(s) (3.19) G (s) - 1 ; T2 = ( + ) 1. 1. 2 (s) K Thay (3.18) v (3.19) vo (3.3) ta cú: Hỡnh 3.15 B ủiu khin PID ủiu khin tc ủ turbine Khi cho Ti = v Td = 0, K=1, ta nhn ủc hm truyn W(s)=G1(s)KQG2(s)= K G1 K t K Q ( s + )( s + )( s + ) Footer Page 10 of 126 = KW ( s + )( s + )( s + ) - 19 - (3.20) thu gn nh sau : - 20 - Header Page 11 of 126 21 22 Kp ( s ) = e( s ) s ( s + 1)( s + 5) + K p 3.4.1 Chnh ủnh m tham s PID cho b ủiu tc B chnh ủnh m tham s PID Bng 3.3 Bng tiờu chun n ủnh Routh s s Kp (30-Kp)/6 Kp s1 s T ủú ta cú hm truyn ca b ủiu khin PID l : B FUZZY de(t)/dt KP KI KD Servo Motor B PID + Turbine - WPID(s)=Kp(1+1/Ti.s+Td.s)= = 18(1 + 6.3223( s + 1.4235)2 + 0.35124s ) = 1.405s s Hỡnh 3.21 S ủ ủiu khin s dng PID m ủiu khin tc ủ turbine Thit k khõu FUZZY ủc th hin hỡnh 3.22 3.3.3 Phõn tớch thit k b ủiu khin theo phng phỏp c ủin 3.4 CHNH NH M THAM S PID CHO B IU TC TURBINE HI Hu ht cỏc b ủiu khin tc ủ turbine ủu s dng b ủiu khin PID, cỏc b ủiu khin ny cha ti u hoc ớt bn vng ủi vi s thay ủi cỏc tham s quỏ trỡnh hnh Tc ủ ca turbine hi b nh hng bi quỏ nhiu thụng s, v cỏc thụng s ny thay ủi liờn tc quỏ trỡnh hnh (ỏp sut hi, lu lng hi, ti ca li, ni hi, ) nờn s dng b ủiu khin m l mt nhng phng phỏp so sỏnh ủ la chn phng phỏp ủiu khin cú cht lng cao v ủỏp ng vi s thay ủi cỏc tham s quỏ trỡnh hnh Hỡnh 3.22 Khi thit k khõu FUZZY 3.4.2 Kt qu mụ phng S dng phn mm Matlab Simulink, thc hin mụ phng quỏ trỡnh vi b ủiu khin PID kinh ủin v b ủiu khin m PID Hỡnh 3.22 So sỏnh cỏc ủỏp ng thu ủc nh hỡnh 3.27 Footer Page 11 of 126 - 21 - - 22 - Header Page 12 of 126 23 24 CHNG Mễ PHNG H THNG BNG WIN CC PHC V CHO CễNG TC O TO 4.1 GII THIU 4.1.1 Son tho projec WINCC 4.1.2 Chn PLC hoc Drivers t Tag Management 4.2.3 Hiu chnh hỡnh nh qỳa trỡnh (Process Picture) 4.2.3.1 To hỡnh nh quỏ trỡnh 4.2.3.2 Ca s Graphic Desiger 4.2.3.3 To nỳt nhn Hỡnh 3.27 Mụ hỡnh húa b ủiu khin tc ủ MatlabSimulink 4.2.3.4 Thit lp thuc tớnh chy thc 4.2 GII THIU GIAO DIN CA H THNG THU HI NHIT D Mụ hỡnh tng quỏt h thng thu hi nhit ủc ỏp dng d ỏn ca nh mỏy ủc th hin nh hỡnh 4.1 Hỡnh 3.28 ỏp ng ủu vi ủu vo l hm nc thang ủn v 3.5 NHN XẫT ó xõy dng ủc mụ hỡnh ủiu tc turbine hi, vit hm truyn cho b ủiu tc So sỏnh b ủiu khin PID c ủin so vi ủiu khin m Hỡnh 4.1 Mụ phng tng quan h thng thu hi nhit d lm mỏy phỏt ủin ta thy rng ủỏp ng ca b ủiu khin PID m nhanh hn b ủiu PID khin kinh ủin, ủ vt l ca b ủiu khin PID m cng tt hn Footer Page 12 of 126 - 23 - - 24 - Header Page 13 of 126 25 26 4.3 GIITHIU CHI TIT CC MN HèNH GIAO DIN 4.3.1 Ni hi SP, AQC KT LUN Kt lun ó tớnh toỏn thit k v phõn tớch s ủ thu hi nhit ti u, 4.3.2 H thng WHB Wind 4.3.3 H thng RAC WATER thit k mụ phng s ủ thu hi nhit d ca nh mỏy Xõy dng mụ 4.3.4 H thng ST STATE hỡnh ủiu khin tc ủ turbine hi cho mỏy phỏt ủin Trong ủú ủó 4.3.5 H thng ST SYSTEM gii quyt v phõn tớch mt s ủ: 4.3.6 H thng ủin cao ỏp 1) Phõn tớch mt s mụ hỡnh thu hi nhit d ca nh mỏy xi 4.3.7 H thng ủin h ỏp mng ủ la ch mụ hỡnh ti u nht cho nh mỏy 2) Thit k mụ hỡnh ủiu khin tc ủ turbine hi bng b ủiu 4.4 NHN XẫT ó xõy dng bng wincc mụ hỡnh thu hi nhit d ủ phc v khin PID cụng tỏc ủo to cỏn b k thut ca nh mỏy d ỏn bt ủu trin 3) V ủ th ủỏp ng ca h bng phn mm Matlab khai Gii thiu v tỡm hiu nguyờn lý lm vic ca cỏc mụ hỡnh ủó 4) a phng ỏn chnh ủnh m tham s PID cho h thng trin khai thnh cụng Vit Nam ủiu khin tc ủ turbine hi So sỏnh cht lng ca b ủiu khin PID m so vi b ủiu khin PID kinh ủin 5) Thit k mụ phng bng WinCC mụ hỡnh ủiu khin v giỏm sỏt h thng thu hi nhit phc v cho cụng tỏc ủo to cỏc cỏn b k thut ca nh mỏy Kh nng ng dng ca ủ ti Tớnh toỏn thit k h thng ủiu khin cho turbine hi v ng dng vo d ỏn thu hi nhit ủ phỏt ủin ti nh mỏy mng COSEVCO Sụng Gianh Trờn c s ny ng dng cho cỏc nh mỏy xi mng khỏc nc Hng phỏt trin ca ủ ti T phng ỏn chnh ủnh m tham s PID cú th phỏt trin h thng ủiu khin m chuyờn gia cho ton nh mỏy õy s l mt hng ủi ủỳng ủn v mi m Vit Nam Footer Page 13 of 126 - 25 - - 26 - ... khin tc ủ ca turbine hi Trong phn ny gii thiu v mụ hỡnh toỏn hc ủiu khin tc ủ turbine hi, xõy dng mụ hỡnh ủiu khin tc ủ turbine bng Hỡnh 1.1 S ủ khớ thi mụi trng ca nh mỏy sn xut xi mng thut toỏn... T=300-350 C Lò nung o Hơi nuớc T=330-435 C Hệ thống van điều chỉnh o Thiết bị ngu ng tụ Nồi SP 1.3.2.1 Cỏc ủim trng yu ca cụng ngh Máy phát điện Tua bin nuớc Hệ thống khử Oxi cấp nuớc cho nồi o... trờn cỏc cc ca mỏy phỏt ủin Nd CA TURBINE HI 3.1 KHI NIM V IU CHNH TURBINE HI phi luụn luụn cõn bng vi cụng Nhd trờn trc turbine Ngha l s Turbine hi nhit ủin dựng ủ kộo mỏy phỏt ủin ủ thay ủi