Luận văn: Điều chỉnh hệ số không khí thừa buồng lửa lò hơi công suất nhỏ sử dụng bộ điều khiển ứng dụng luật P.I.D trong hệ điều khiển lò hơi

Chia sẻ: Nhung Thi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

Thêm vào BST

Báo xấu

96
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo luận văn - đề án 'luận văn: điều chỉnh hệ số không khí thừa buồng lửa lò hơi công suất nhỏ sử dụng bộ điều khiển ứng dụng luật p.i.d trong hệ điều khiển lò hơi', luận văn - báo cáo, thạc sĩ - tiến sĩ - cao học phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn: Điều chỉnh hệ số không khí thừa buồng lửa lò hơi công suất nhỏ sử dụng bộ điều khiển ứng dụng luật P.I.D trong hệ điều khiển lò hơi

-2- B GIÁO D C VÀ ĐÀO T O Đ I H C ĐÀ N NG ------ *** ------ Công trình ñư c hoàn thành t i Đ I H C ĐÀ N NG VÕ THÁI TRƯ NG Ngư i hư ng d n khoa h c : PGS.TS. HOÀNG NG C Đ NG ĐI U CH NH H S KHÔNG KHÍ TH A BU NG L A Ph n bi n 1:……………………………………………………. LÒ HƠI CÔNG SU T NH S D NG Ph n bi n 2:……………………………………………………. B ĐI U KHI N NG D NG LU T P.I.D TRONG H ĐI U KHI N LÒ HƠI Lu n văn s ñư c b o v t i H i ñ ng ch m Lu n văn t t nghi p th c sĩ k thu t h p t i Đ i h c Đà n ng Chuyên ngành : Công ngh Nhi t vào ngày ……. Tháng ….. năm 2011. Mã s : 60.52.80 TÓM T T LU N VĂN TH C SĨ K THU T Có th tìm hi u lu n văn t i : - Trung tâm Thông tin – H c li u, Đ i h c Đà N ng. - Trung tâm H c li u, Đ i h c Đà N ng. Đà n ng – Năm 2011
-3- -4- M Đ U 5 - Ý nghĩa th c ti n 1 - Lý do ch n ñ tài - Áp d ng vào th c t ñ ñi u ch nh h s không khí th a phía trên nư c ta hi n nay các thi t b lò hơi công su t nh ñang bu ng l a c a lò hơi n m trong d i ho t ñ ng t i ưu c a lò nh m ñư c s d ng r ng rãi trong các nhà máy, xí nghi p công nghi p và gi m t n th t năng lư ng nâng cao hi u qu c a lò hơi. sinh ho t. Trong ñó ph n l n các lò hơi ñ t than công su t nh ghi 6 - B c c lu n văn th công ho c ghi xích, ch y u ñư c ch t o t i Vi t nam. Các lò Chương 1 - Sơ ñ và thi t b ñi u khi n lò hơi ghi xích ñ t than v n hành v i qu t c p gió có t c ñ vòng quay c ñ nh và có ho c bao g m khâu ñi u ch nh không khí th a không có ñi u ch nh lưu lư ng qu t. Chương 2 – Đi u khi n lò hơi ghi xích ñ t than và ñi u ch nh V n ñ nâng cao hi u qu c a lò hơi – ti t ki m nhiên li u là m t h s không khí th a bu ng l a lò hơi có khâu P.I.D nhi m v quan tr ng. Chương 3- Đi u khi n và ñi u ch nh h s không khí th a Tên ñ tài: '' Đi u ch nh h s không khí th a bu ng l a lò hơi bu ng l a lò hơi ng l a ki u ñ ng ñ t than có khâu P.I.D công su t nh s d ng b ñi u khi n ng d ng lu t P.I.D trong h ñi u khi n lò hơi " Chương 1 2 - M c tiêu nghiên c u SƠ Đ VÀ THI T B ĐI U KHI N LÒ HƠI GHI XÍCH Đ T - Nghiên c u phương pháp ñi u ch nh h s không khí th a phía THAN BAO G M KHÂU ĐI U CH NH KHÔNG KHÍ TH A trên c a bu ng l a lò hơi công su t nh ñ t than n m trong d i t i ưu 1.1 – Sơ ñ v ñi u khi n lò hơi ghi xích c a lò hơi. 1.1.1 – Mô hình lò hơi ghi xích 3 - N i dung nghiên c u Sơ ñ các thi t b c m bi n và ch p hành cho lò hơi ñ t than ghi - Lý thuy t hóa mô hình ñi u khi n t các thi t b và thông s ñã có xích. Không khí c p cho lò trong trư ng h p này hoàn toàn là không trên th c t . khí c p I - th i t dư i g m ghi vào bu ng l a. - Xác ñ nh hàm truy n c a t ng khâu trong h th ng ñư c ñi u + Ki u M01: - Đ ng cơ kéo qu t gió, qu t khói, bơm nư c, băng t i khi n. ghi xích ñư c ñi u ch nh t c ñ b i bi n t n. - Tìm hàm truy n c a b ñi u khi n d ng t l -tích-vi phân (P.I.D). + Ki u M02: - Lưu lư ng c a qu t ñư c ñi u ch nh b ng các cánh Mô ph ng quá trình ñi u ch nh trên MATHLAB-SIMULINK. hư ng ñ u hút c a qu t nh ñ ng cơ SERVO. 4 - Phương pháp nghiên c u - Đ ng cơ kéo bơm nư c, băng t i ghi xích ñư c ñi u ch nh t c ñ - S d ng phương pháp th c nghi m và lý thuy t ñ nghiên c u. b i bi n t n. -Trong lò hơi có nhi u h th ng ñi u khi n trong Lu n văn này ch
-5- -6- ñ c p ñ n 03 h ñi u khi n chính là: Hình 1.3: Đ th tham chi u hàm lư ng Ôxi trong khói và s n lư ng hơi H ñi u khi n t l than – gió và h s không khí th a bu ng l a ki u M02, h c p nư c vào lò hơi và h ñi u ch nh áp su t bu ng l a. Hình 1.2: Mô hình hóa lò hơi ñ t than ghi xích - Ki u M02 1.1.2 – H th ng ñi u khi n t l c p than – gió thông qua hàm lư ng ôxi trong khói sau bu ng l a ( Hình 1.4 ) - Khi αbl =1,33 thì XO2=5,0 % - Khi αbl =1,5 thì XO2=6,75 %
-7- -8- 1.1.3 – H th ng ñi u khi n c p nư c vào bao hơi Hình 1.4: Sơ ñ ñi u khi n than – gió và hàm lư ng ôxi trong khói sau bu ng l a Theo mô hình M02 Hình 1.5: Sơ ñ ñi u khi n nư c c p vào lò hơi 1.1.4 – H th ng ñi u khi n áp su t bu ng l a Hình 1.6: Sơ ñ ñi u khi n áp su t bu ng l a lò hơi
-9- - 10 - 1.2 – Các thi t b ño ñ m, ch p hành liên quan ñ n vi c ñi u - Đo trong Công nghi p khi n t ñ ng lò hơi ñ t than 1.2.1- C p nhi t ñi n và c p nhi t ñi n lo i K 1.2.1.1- Nguyên lý làm vi c Hai dây d n kim lo i có b n ch t khác nhau ñư c n i ch t l i v i nhau hai ñ u và n u nhi t ñ hai ñ u n i khác nhau thì trong vòng dây s xu t hi n dòng ñi n, ñư c g i là dòng nhi t ñi n. Hình 1.10: Mô hình c p nhi t ñi n công nghi p S d ng thi t b bù v i nhi t ñ t i ñ u n i : e(t0 ) = −U (t0 ) E = e(t ) − e(t0 ) + U (t0 ) = e(t ) C p nhi t ñi n lo i K: ( Cromel- Alumel ) Dây dương là Cromel là h p kim c a: Hình 1.7: Mô hình c p nhi t ñi n 89%Ni+9,8%Cr+1%Fe+0,2%Mn S c ñi n ñ ng trong vòng dây ñư c xác ñ nh là: Dây âm là Alumel là h p kim c a: E = eAB(t)-eA(t,t0)-eAB(t0)+eB(t,t0) 94%Ni+2%Al+2,5%Mn+1%Si+0,5%Fe Đi u ki n chu n khi chia ñ các c p nhi t ñi n quy ñ nh t0=0oC và 1.2.2- Phương pháp ño lưu lư ng ñ c tuy n c a các c p nhi t ñư c mô t dư i d ng: 1.2.2.1- Các phương trình năng lư ng quan tr ng c a dòng ch y 1.2.2.2- Phương pháp ño lưu lư ng b ng ng co E = e (t ) t0 = 0 o C Lưu lư ng th tích và kh i lư ng ñư c xác ñ nh như sau: thư ng ñư c bi u di n dư i d ng b ng s li u. 2 1.2.1.2- Đo s c ñi n ñ ng c a c p nhi t ñi n Fv = A2 v2 = α . A2 . . P − P2 = α .k . ∆P ρ 1 ( 1.8 ) - Đo trong phòng thí nghi m Đ t o môi trư ng có nhi t ñ t0=0oC làm ñ u nhi t ñ chu n ta s Fm = A2 .v2 .ρ = α . A2 2 ρ . P − P2 = α .k ' . ∆P 1 ( 1.9 ) d ng bình nư c ñá ñang tan . 1.2.3- C m bi n áp su t v i màng s c co giãn kim lo i S c ñi n ñ ng : E = e(t ) − e(t0 ) + e(t0 ) = e(t ) Đi n tr thay ñ i c a dây kim lo i g n trên màng co giãn áp su t:
- 11 - - 12 - ∆R ∆R 1.2.5- Bi n t n thay ñ i t c ñ ñ ng cơ ñi n xoay chi u ba pha = = Kε ( 1.17 ) R R0 Ta bi t r ng t c ñ ñ ng b c a t trư ng quay trong ñ ng cơ Sensor áp su t v i màng s c co giãn kim lo i ñư c chia làm 3 lo i không ñ ng b xoay chi u ba pha là: tuỳ theo phương pháp ch t o:- Màng s c co giãn lá kim lo i ; 60. f n= [ vòng/phút ] ( 1. 20 ) - Màng s c co giãn màng m ng; - Màng s c co giãn màng d y. p 1.2.4- C m bi n hàm lư ng ôxi Trong ñó : + f – t n s dòng ñi n xoay chi u ba pha Lo i c m bi n Zirconium dioxide Zr02. G m này ñư c pha t p + p – s c p c c c a ñ ng cơ không ñ ng b xoay chi u ba pha. v i Yttriumoxit (Y203). Bên trong và bên ngoài ng g m ñư c ph Khi t n s dòng ñi n thay ñ i thì làm cho t c ñ rôto ñ ng cơ nr m t l p mu i platin ñ làm ñi n c c. nhi t ñ trên 600 C g m này o thay ñ i. tr nên d n các ion oxy (0 ). Gi ng như trong các ch t ñi n gi i -- Chương 2 ĐI U KHI N LÒ HƠI GHI XÍCH Đ T THAN VÀ ĐI U CH NH H S KHÔNG KHÍ TH A BU NG L A LÒ HƠI CÓ KHÂU P.I.D 2.1 – Mô hình ñi u khi n, tính toán các khâu c a sơ ñ ñi u khi n lò hơi ghi xích LT8/10XC 2.1.1 - Lò hơi và mô hình Mô hình hoá v i lò hơi ñ t than ghi xích LT8/10XC c a Công ty CP N i hơi Vi t nam có ñ c ñi m c a như sau: - Năng su t sinh hơi: 8000 kg/h. Hình 1-17: C u trúc nguyên lý c m bi n ôxi. - Áp su t làm vi c ( dư ): 10 bar . catôt (nơi có áp su t riêng ph n p2 c a oxy l n hơn) - Qu t gió cung c p cho lò: −− 0 2 + 4e → 20 FQ=12000 m3/h ≈ 3,33 m3/s; Ptp=2000 pa; NQ=11,0 kW. anôt (nơi có áp su t riêng ph n p1 c a oxy th p hơn) - Qu t hút khói c a lò: 20 − − → 0 2 + 4e FQ =24000 m3/h ≈ 6,67 m3/s; Ptp =2500 pa; NQ=30,0 kW. V i m ch ñi n h ta có m t ñi n th gi a hai ñi n c c. 2.1.2- Thành ph n nhiên li u 1 RT P - Nhiên li u - Than cám 5 Hòn gai: [ 1, tr. 23 ] V= . .1n 2 ( 1. 18 ) 4 F P1 o - Th tích không khí lý thuy t: Vkk =5,743 m3tc/kg than. R -là h ng s khí, T- nhi t ñ theo Kelvin và F- h ng s Faraday. - Th tích khói lý thuy t: Vokhói = 6,07546 m3tc/kg than.
- 13 - - 14 - Qlvt= 21892,3 kJ/kg =5229,6 kcal/kg. 2.1.5- Sơ ñ ñi u khi n – ñi u ch nh h s không khí th a bu ng 2.1.3 - Quán tính nhi t và phương trình thay ñ i áp su t trong lò l a lò hơi thông qua hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a 2.1.3.1- M t s gi thi t Tính toán, mô ph ng t i ñi m làm vi c c a lò hơi ñư c mô hình 2.1.3.2- Quán tính nhi t c a lò hơi hóa là mang t i ñ nh m c ki u M02 ( Hình 1.2 ) v i vòng ñi u khi n QT =ε3.Vn + ε4.Vh + ε5.Gkl [ kJ.MN/m ]. 2 lưu lư ng gió theo sơ ñ ( Hình 1.4 ) ñư c rút g n theo hình 2.2: 2 QT = 1396115 kJ / MN/m . 2.1.3.3- Phương trình thay ñ i áp su t trong lò hơi Phương trình thay ñ i áp su t trong lò hơi là: QT dP * T = .P = 287 ,6 .s TP = Dq * − D * ( 2.7 ). V i: P Q m m dτ Vi phân nhi t lư ng trong lò hơi ph thu c bi n thiên lưu lư ng hơi và ñ o hàm bi n thiên áp su t trong lò: d∆P ⇔ ∆Q = 2403,3.∆D + 1396115. [ kJ/s ] ( 2.8 ) dτ Hình 2.2 2.1.4- Các t n th t c a lò hơi Đ th bi u di n t n th t q2, hàm lư ng O2 và CO2 trong khói th i 2.1.5.1- Quan h lưu lư ng không khí cung c p vào lò và n ng ñ ôxi theo h s không khí th a. trong khói ra kh i bu ng l a Lò hơi a - Tính toán lưu lư ng không khí cung c p, lư ng nhiên li u tiêu th , lưu lư ng khói và n ng ñ ôxi trong khói ra kh i bu ng l a lò hơi D i làm vi c t i ưu c a h s không khí th a phía trên bu ng l a lò hơi ñ t than ghi xích [ 6, tr. 105 ]: α = 1,3 ÷ 1,5. Lưu lư ng không khí cung c p vào lò: 0,21 + (k k − 1). X O 2 q Fkk = .BC .(1 − 4 ).Vkk [ m3/s ] o ( 2.10 ) 0,21 − X O 2 100 H s không khí th a phía trên c a bu ng l a: 0,21 + (k k − 1). X O 2 α= ( 2.11 ) Hình 2-1 0,21 − X O 2
- 15 - - 16 - o kk = Vkh 6,07546 = = 1,058 * - Khi không k ñ n s bi n ñ i c a ch t lư ng than V0kk , o Vkk 5,743 lư ng than ñang cháy BC , lư ng than không cháy h t q4 ta có: -Quan h gi a lư ng nhiên li u ñ t cháy, lưu lư ng hơi nư c sinh Hàm truy n bu ng l a: ra và t c ñ thay ñ i áp su t trong lò hơi ñi m làm vi c: K BL 0,0174 d∆P y( s) = .u( s) = .u ( s) ( 2.26 ) ∆BC = 0,1464.∆D + 85,03. [ kg/s ] ( 2.13 ) TBL .s + 1 0,723.s + 1 dτ ** - Khi k ñ n s bi n ñ i c a ch t lư ng than V0kk , b – Tác ñ ng c a vi c cung c p không khí vào bu ng l a lò hơi lư ng than ñang cháy BC , lư ng than không cháy h t q4 ta có: ñ n s thay ñ i n ng ñ ôxi trong khói ra kh i bu ng l a y ( s ) = G p .u ( s ) + Gd .d ( s ) ( 2.30 ) - Phương trình tr ng thái c a s n ph m cháy trong lò: Trong ñó Gd là ma tr n hàng và d(s) là ma tr n c t: pobl.Vbl=Mkbl.Rkbl.Ttbbl G K BL 0,0174 Bi n ñ i n ng ñ ôxi trong bu ng l a [ 1, tr. 24-26 ] Gp = = ; o TBL .s + 1 0,723.s + 1 d (Vbl . X O 2 ) = 0,21.Fkk − X O 2 .Fkh − Vbl .k kbl . X O 2 o ( 2.15 )  1403,6.10 −6 10,4.10 −6 79,5.10 −6  dτ Gd = − −  Trong ñó : k kbl - h s Arrhenius,  0,723.s + 1 0,723.s + 1 0,723.s + 1 v pu = k kbl . X O 2 - v n t c ph n ng cháy. 2.1.5.2- Th i gian tr ño hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a Th i gian tr là: Tbl=Ltb/ωtb = 6,0/5,0=1,2s. - Lưu lư ng khói ra kh i bu ng l a lò hơi: q4 2 o 2.1.5.3- Th i gian tr c a quá trình gió c p vào bu ng l a lò hơi Fkh = Fkk + ( k k − 1).BC .(1 − ) .Vkk ( 2.19 ) và gió c p t qu t 100 Mô hình hoá quá trình c p không khí t qu t vào bu ng l a như sau: Hình 2.3 Hình 2.4
- 17 - - 18 - dM Ta có : = GQ − Gkk = ρ a .FQ − ρ G .Fkk ( 2.31 ) dτ Phương trình tr ng thái không khí: pG.V=M.R.TG . Lưu lư ng gió ñi qua l p than cháy và x trên ghi: ∆p=pG - pbl=ρG.kth.F2kk ( 2.33 ) Hàm truy n v i các giá tr ñi u ki n tiêu chu n: 1 y 0 (s) = .u 0 ( s) ( 2.43 ) 0,226.s + 1 2.2- K t qu mô hình ñi u ch nh h s không khí th a bu ng l a lò hơi ghi xích theo mô hình M02 – và k t qu mô ph ng 2.2.1- Hàm truy n ñ t c a b ñi u khi n qu t gió và ñ ng cơ servo m cánh hư ng gió ñ u hút ñi u ch nh lưu lư ng qu t Hình 2.7: Mô hình có nhi u. K DKQ 0,034 2.2.7- Hàm truy n c a mô hình ñi u khi n không có nhi u W1 ( s ) = = τ DKQ .s + 1 0,5.s + 1 0 , 034 1 0 , 0174 320 G (s) = . . .e −1, 2 . S . 2.2.2- Hàm truy n ñ t c a ñư ng gió c p vào bu ng l a 0 ,5 .s + 1 0 , 226 .s + 1 0 , 723 .s + 1 0 , 01 .s + 1 1 2.2.8- Tính ch n hàm truy n c a b ñi u khi n P.I.D W2 ( s) = ki 0,226.s + 1 WP . I . D = k C + + k d .s = 1,404 + 1,05 + 0,466.s 2.2.3- Hàm truy n ñ t c a bu ng l a lò hơi ghi xích s s 2.2.9- K t qu mô ph ng và nh n xét Theo công th c ( 2.30 ): y ( s ) = G p .u ( s ) + Gd .d ( s ) Giá tr mô ph ng quan sát hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a: 2.2.4- Hàm truy n ñ t tr c a khói ra kh i bu ng l a lò hơi W4 ( s ) = e −1, 2.S . 2.2.5- Hàm truy n ñ t c a thi t b ño hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a lò hơi ghi xích Km 320 W5 ( s ) = = τ m .s + 1 0,03.s + 1 2.2.6- Sơ ñ hàm truy n c a mô hình ñi u khi n và khâu ñi u ch nh Hình 2.8: Th i gian mô ph ng 200 giây
- 19 - - 20 - Giá tr mô ph ng quan sát ñi u khi n lưu lư ng gió c a qu t: Chương 3 ĐI U KHI N VÀ ĐI U CH NH H S KHÔNG KHÍ TH A BU NG L A LÒ HƠI NG L A KI U Đ NG Đ T THAN CÓ KHÂU P.I.D 3.1 - Lò hơi và mô hình 3.1.1 - Thông s c a lò hơi mô hình Mô hình hoá v i lò hơi ng l a ki u ñ ng ñ t than trên ghi c ñ nh lo i LT0,5/8D3 c a Công ty CP N i hơi Vi t nam có ñ c Giá tr mô ph ng quan sát lưu lư ng gió qua ghi vào lò hơi: ñi m c a như sau: - Năng su t sinh hơi: 500 kg/h. - Áp su t làm vi c ( dư ): 8,0 bar. - Qu t gió cung c p cho lò: FQ=800 m3/h ≈ 0,222 m3/s; Ptp=350 pa; NQ=0,37 kW. - Qu t hút khói c a lò: FQ =2100 m3/h ≈ 0,583 m3/s; Ptp =650 pa; NQ=1,1 kW. - Nhiên li u ñ t: Than c c 4b-HG. Hình 2.9: Th i gian mô ph ng 200 giây 3.1.2 - M t s bi u ñ thông s c a lò hơi khi t c ñ qu t là h ng s , qu t gió và qu t khói không có ñi u ch nh lưu lư ng 3.2 – Mô hình ñi u khi n, tính toán các khâu c a sơ ñ ñi u khi n lò hơi ñ t than ghi c ñ nh LT0,5/8D3 3.2.1- Mô hình ñi u khi n và ghi chú mô hình Hình 2.10: Đ th Nyquist c a h h c a vòng ñi u ch nh không khí - Nh n xét: + Theo ñ th mô ph ng trên MathLab-Simulink ta th y r ng hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a n ñ nh và như v y h s không khí th a phía trên bu ng l a n ñ nh.
- 21 - - 22 - Thu t toán cung c p không khí cho lò hơi ghi c ñ nh: Trư ng h p TT Qu t gió Qu t khói M c tiêu Áp su t Nhi t ñ khói hơi nư c P Tkh 1 P < 0,8Pm FG=FG max P↑ 2 FG ↑↓ α=const P = 0,8÷1,0.Pm 3 Tkh > 450 C O FG ↓ Tkh ≤ 450OC FK= 4 P > Pm D ng 0,05 FK Max Phát tín hi u ñ có 5 Tkh ≤ 250OC th b sung than FK= 6 Khi b sung than D ng 0,5 FK Max 3.2.2.2- Sơ ñ h th ng ph tr ñi u khi n lò hơi ñ t than Hình 3.3: Mô hình hóa lò hơi ñ t than LT 0,5/8D3 - Ki u M02 3.2.3- Thành ph n nhiên li u 3.2.2- Sơ ñ và thu t toán ñi u khi n Nhiên li u - Than c c 4b Hòn gai: o 3.2.2.1- Cung c p không khí cho lò hơi ñ t than Th tích không khí lý thuy t Vkk =7,675 m3tc/kg than. Th tích khói lý thuy t: Vokhói = 8,024 m3tc/kg than. Qlvt= 29431 kJ/kg =7030,8 kcal/kg. T c ñ nhiên li u ñang cháy trung bình v i s n lư ng hơi ñ nh m c: ∆ i Dm 2647,6 500 0,01785 kg/s = 64,26 kg/h BC = m = . = η .Qlv 3600 0,7.29431 3600 t 3.2.4- Sơ ñ ñi u khi n – ñi u ch nh h s không khí th a bu ng l a lò hơi thông qua hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a Tính toán, mô ph ng v i ñi m làm vi c c a lò hơi ñư c mô hình hóa là mang t i ñ nh m c: D=500 kg hơi/h; Áp su t làm vi c dư 8,0bar; H s không khí th a phía trên c a bu ng l a là h ng s : α=1,5 Hình 3.4: Đ c tính v không khí trong m t chu kỳ cháy nhiên li u thì n ng ñ ôxi trong khói: XO2 = 0,068= 6,8 %
- 23 - - 24 - 3.2.4.1- Quan h lưu lư ng không khí cung c p vào lò và n ng 3.2.6- B ng tính các thông s hàm truy n c a mô hình c n ñi u ñ ôxi trong khói ra kh i bu ng l a lò hơi khi n khi t c ñ cháy nhiên li u khác nhau 3.2.4.2- Tác ñ ng c a vi c cung c p không khí vào bu ng l a lò Hàm truy n mô hình ñ i tư ng ñư c ñi u ch nh: hơi ñ n s thay ñ i n ng ñ ôxi trong khói ra kh i bu ng l a + Khi t c ñ nhiên li u ñang cháy: BC =110% BCm là: 0,0052 1 0,281 235,3 3.2.4.3- Th i gian tr c a phép ño lư ng ôxi trong khói ra kh i G( s) = . . .e −0, 444.S . 0,5.s + 1 0,0077.s + 1 0,203.s + 1 0,03.s + 1 bu ng l a ñ n ñ u ño hàm lư ng ôxi + Khi t c ñ nhiên li u ñang cháy: BC =50% BC là: m 3.2.4.4- Th i gian tr c a quá trình gió c p vào bu ng l a lò hơi 0,0024 1 0,617 235,3 G ( s) = . . .e −0,977.S . và gió c p t qu t 0,5.s + 1 0,0077.s + 1 0,447.s + 1 0,03.s + 1 3.2.5- K t qu mô hình ñi u ch nh h s không khí th a bu ng + Khi t c ñ nhiên li u ñang cháy: BC =25% BC là: m l a lò hơi ghi c ñ nh theo mô hình M02 – và k t qu mô ph ng 0,0012 1 1,235 235,3 G (s) = . . .e −1,95.S . . 3.2.5.1- Hàm truy n ñ t c a b ñi u khi n qu t gió và ñ ng cơ 0,5.s + 1 0,0077.s + 1 0,894.s + 1 0,03.s + 1 servo m cánh hư ng gió ñ u hút ñi u ch nh lưu lư ng qu t 3.2.7- K t qu mô ph ng và nh n xét 3.2.5.2- Hàm truy n ñ t c a ñư ng gió c p vào bu ng l a 3.2.7.1- K t qu mô ph ng 3.2.5.3- Hàm truy n ñ t c a bu ng l a lò hơi ghi c ñ nh 3.2.7.2- Nh n xét 3.2.5.4- Hàm truy n ñ t tr c a khói ra kh i bu ng l a lò Khi xây d ng ñi u khi n P.I.D ta tính toán mô hình v i t c ñ 3.2.5.5- Hàm truy n ñ t c a thi t b ño hàm lư ng ôxi trong khói nhi n li u cháy giá tr trung bình c a t i ñ nh m c c a lò hơi. Sau ra kh i bu ng l a lò hơi ghi c ñ nh ñó áp d ng b ñi u khi n có ñư c v i các giá tr t c ñ nhiên li u 3.2.5.6- Sơ ñ hàm truy n c a mô hình và khâu ñi u ch nh cháy khác nhau trong d i ho t ñ ng c a lò hơi. 3.2.5.7- Hàm truy n c a mô hình ñi u khi n trên mi n th i gian ñư c mô ph ng th y r ng hàm lư ng ôxi Hàm truy n c a mô hình c a ñ i tư ng c a ph n ñi u ch nh không trong khói ra kh i bu ng l a lò hơi n ñ nh theo giá tr ñ t là 6,8 % khí là: nghĩa là h s không khí th a trong bu ng l a ñư c gi giá tr G(s) = 0,00429 . 1 . 0,224 .e −0, 488.S . 235,3 ( 3.6 ) α=1,5 n ñ nh. 0,5.s + 1 0,0077.s + 1 0,309.s + 1 0,03.s + 1 trên mi n t n s ñ th Nyquist c a h ñi u khi n và mô hình 3.2.5.8- Tính ch n hàm truy n c a b ñi u khi n P.I.D h không bao quanh ñi m (-1,0j ) và cũng không ñi qua ñi m này ki 1,047 ch ng t h ñi u ch nh kín n ñ nh WP . I . D = k C + + k d .s = 0,863 + + 0,17.s ( 3.8 ) trên mi n t n s . s s Và như v y mô hình và h ñi u khi n n ñ nh.
- 25 - - 26 - K T LU N VÀ HƯ NG PHÁT TRI N Đ TÀI - Tính toán hàm truy n các khâu c a h th ng ñi u ch nh không khí c a lò các t c ñ nhiên li u cháy khác nhau, tính toán hàm 1- K t lu n truy n d ng P.I.D c a b ñi u khi n ñi m làm vi c v i t c ñ nhiên Lu n văn ñã th c hi n ñư c: li u cháy có giá tr trung bình t i ñ nh m c c a lò hơi ñ t than ghi c - Mô hình hóa thi t b lò hơi trong th c t thành mô hình lý ñ nh. thuy t. - Mô ph ng vòng ñi u ch nh không khí th a trên MathLab- - Đưa ra sơ ñ t ng quát ñi u khi n t ñ ng lò hơi ñ t than trên Simulink: Giá tr hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a n ñ nh ghi xích và nguyên lý ho t ñ ng c a h th ng. – t c h s không khí th a phía trên bu ng l a c a lò hơi ñ t than ghi - Tìm ñư c quan h gi a lư ng than ñang cháy trong lò thông c ñ nh - n ñ nh trong d i t i ưu v i t c ñ nhiên li u cháy khác qua s n lư ng hơi và ñ o hàm c a bi n thiên áp su t trong lò, nhau. - Khái quát nguyên lý ho t ñ ng và các phương trình lý thuy t liên quan ñ n các thi t b ño ñ m ch p hành trong ñi u khi n lò hơi. 2- Hư ng phát tri n ñ tài - Xây d ng ñ th t n th t năng lư ng qua khói th i ra kh i lò hơi - Xây d ng b ng th c nghi m giá tr quán tính QT v i các giá tr ñ t than. Xây d ng ñư c quan h gi a hàm lu ng ôxi trong khói ra khác nhau c a t i lò hơi ñ t than ghi xích các ñi m giá tr khác kh i bu ng l a và h s không khí th a phía trên bu ng l a. nhau c a áp su t phía trong lò hơi. - Tính toán hàm truy n các khâu c a h th ng ñi u ch nh không - T ñó xây d ng ñư c phương trình quan h gi a lư ng nhi t khí c a lò, tính toán hàm truy n d ng P.I.D c a b ñi u khi n ñi m c a nư c và hơi nư c trong lò nh n ñư c ph thu c giá tr s n lư ng làm vi c mang t i ñ nh m c và áp su t trong lò giá tr ñ nh m c c a hơi và thay ñ i áp su t phía trong lò hơi các giá tr khác nhau c a lò hơi ñ t than ghi xích. áp su t phía trong lò. - Mô ph ng vòng ñi u ch nh không khí th a trên MathLab- - Xây d ng phương pháp ñi u ch nh không khí th a c a lò hơi Simulink: Giá tr hàm lư ng ôxi trong khói ra kh i bu ng l a n ñ nh v i nhi u vòng ñi u ch nh ñan xen v i các vòng ñi u ch nh khác c a - t c h s không khí th a phía trên bu ng l a c a lò hơi ñ t than ghi lò hơi. xích - n ñ nh trong d i t i ưu. - ng d ng các phương pháp ñư c xây d ng ñ ñi u ch nh h s - Đưa ra sơ ñ t ng quát h th ng t ñ ng h tr ñi u khi n lò không khí th a bu ng l a lò hơi trong th c t . hơi ñ t than trên ghi c ñ nh. - Đưa ra phương pháp ñi u khi n qu t gió và qu t khói h tr cho quá trình cháy c a lò hơi ñ t than ghi c ñ nh th công.