Honeywell Mini DCS HC900 trong ứng dụng điều khoeenr lò hơi

Cho đến những năm gần đây, chỉ các lò hơi lớn nhất mới có thể thấy được tính phức tạp của hệ thống điều khiển cho nó. Ngày nay, vì giá thành nguyên liệu cao nên việc cải thiện hiệu suất lò hơi cũng như giảm thiểu chi phí do thất thoát hơi và các rối loạn hệ thống không mong muốn. Mặt khác, các qui định của Chính phủ về vấn đề ô nhiễm môi trường và các tiêu chuẩn an toàn bắt buộc tuân theo. Do đó, vấn đề điều khiển quá trình đốt cũng càng trở...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Honeywell Mini DCS HC900 trong ứng dụng điều khoeenr lò hơiHoneywell Mini DCSHC900 trong ứng dụng điều khoeenr lò hơiĐặt vấn đề:Cho đến những năm gần đây, chỉ các lò hơi lớn nhất mới cóthể thấy được tính phức tạp của hệ thống điều khiển cho nó.Ngày nay, vì giá thành nguyên liệu cao nên việc cải thiệnhiệu suất lò hơi cũng như giảm thiểu chi phí do thất thoát hơivà các rối loạn hệ thống không mong muốn.Mặt khác, các qui định của Chính phủ về vấn đề ô nhiễm môitrường và các tiêu chuẩn an toàn bắt buộc tuân theo. Do đó,vấn đề điều khiển quá trình đốt cũng càng trở nên quan trọng,vì tải của lò hơi được điều chỉnh theo nhu cầu chứ khôngphải lúc nào cũng hoạt động hết công suất gây lãng phí nhiênliệu và hơi.Giải PhápCác thiết bị điều khiển tiên tiến như bộ điều khiển lai HC900có thể giải quyết các vấn đề về vận hành của lò hơi một cáchhiệu quả.Điều khiển mức nước bao hơiBao hơi là một phần của lò hơi. Chức năng chính của bồnchứa này là cung cấp một diện tích bề mặt và vùng khônggian ở gần trên cùng của lò hơi, nơi mà quá trình phân táchcủa nước và hơi có thể diển ra. Nó cũng là nơi xử lý nướcbằng hóa chất, bổ sung nước cấp, nước hồi về và xả cặn đáybao hơi.Việc xả cặn để loại bỏ cặn và duy trì mức độ tạp chất chophép nhằm giảm quá trình hình thành cáu cặn trong lò hơi.Bởi vì, chức năng này bao gồm quá trình bổ sung và mất điliên tục của vật liệu, và mức nước bao hơi là yếu tố quyếtđịnh. Mức nước thấp ảnh hưởng đến sự lưu thông của nướctrong các đường ống bên trong lò hơi và làm giảm hiệu quảxử lý nước. Mức nước cao làm giảm diện tích bề mặt sinh hơivà có thể dẫn đến nước và chất rắn hòa tan đi vào trongđường ống phân phối hơi. Hệ thống điều khiển mức nước baohơi nhằm duy trì bề mặt hơi nước ở vị trí xác định và tạo sựnên cân bằng động giữa nước và hơi bằng cách thay thế mỗikhối lượng hơi bằng một khối lượng nước cấp.Các dạng điều khiển mức nước bao hơiCó 3 dạng hệ thống điều khiển mức nước bao hơi: hệ thốngmột phần tử, hệ thống hai phần tử và hệ thống ba phần tử.Việc chọn hệ thống nào phụ thuộc vào kích thước của lò hơivà mức độ thay đổi của tải.Hệ thống một phần tử là phương pháp đơn giản nhất, bằngcách đo mức nước bao hơi để điều chỉnh lưu lượng nước cấpduy trì mức nước trong bao hơi. Phương pháp này chỉ có hiệuquả đối với các lò hơi cỡ nhỏ, quá trình cung cấp ổn định vớitải thay đổi chậm và vừa phải.Hệ thống hai phần tử sử dụng hai biến, mức nước bao hơivà lưu lượng hơi để điều khiển lưu lượng nước cấp. Mọi thayđổi của tải lưu lượng hơi được đưa đến van nước cấp nhằmcung cấp một lượng chính xác ngay khi tải thay đổi. Tầm lưulượng hơi và tầm lưu lượng nước cấp tương quan với nhautheo một khối lượng thay đổi trong lưu lượng hơi bằng mộtkhối lượng thay đổi trong lưu lượng nước cấp. Hệ thống nàythích hợp cho tải thay đổi với tốc độ vừa và nhanh và có thểáp dụng cho bất kỳ kích thước nào của lò hơi. Nó có hai mặthạn chế: Không thể hiệu chỉnh áp lực hay các nhiễu tải tronghệ thống nước cấp và không thể hiệu chỉnh các tương táctrong hệ thống, bởi vì chỉ có các đáp ứng tương đối chậm sovới mức nước bao hơi được điều khiển.Hệ thống ba phần tử thêm vào biến thứ ba là tốc độ thay đổilưu lượng nước cấp để kiểm soát van điều khiển nước cấp.Hệ thống này kiểm soát chặt chẽ trong suốt điều kiện thoángqua của hệ thống. Bởi vì dùng hai bộ điều khiển nên giảmthiểu các pha tương tác tồn tại trong phương pháp hai phầntử. Việc điều khiển nước cấp đảm bảo điều chỉnh chính xácngay lập tức khi có rối loạn trong hệ thống nước cấp. Điềukhiển mức nước bao hơi cùng được giảm bớt. Hệ thống nàycó thể xử lý thay đổi tải tầm rộng và nhanh, có nhiễu nướccấp bất kể công suất lò hơi.Phương pháp này cũng cần cho hệ thống đa lò hơi có chungnguồn nước cấp. Nó lý tưởng đối với các nhà máy có cả quátrình theo mẻ và liên tục nơi mà nhu cầu thay đổi hơi độtngột và không mong đợi nói chung. Hình 1 hiển thị giải pháp điều khiển mức nước bao hơi được thực hiện bằng phần mềm cấu hình Hybrid Control Designer cho bộ điều khiển HC900.Điều khiển tỉ lệ nhiên liệu và gió: Hệ thống đo lường điềukhiển nhiên liệu và gió rất cần thiết cho quá trình đốt hiệuquả trong lò hơi, lò nung và trong các quá trình gia nhiệt đốtnhiên liệu khác. Có ba dạng hệ thống điều khiển tỉ lệ nhiênliệu gió cơ bản: hệ thống đo lường nối tiếp, hệ thống đolường song song, và hệ thống giới hạn chéo.Hệ thống đo lường nối tiếp được sử dụng khá phổ biến ở nơimà sự thay đổi của tải không lớn và thường xuyên. Cả nhiênliệu và gió được đo lường. Bộ điều khiển áp suất hơi nước sẽqui định lưu lượng nhiên liệu cần được đo lường, tuyến tínhhóa rồi làm điểm đặt từ xa cho bộ điều khiển lưu lượng gió -điều khiển vị trí của van điều tiết gió - nhằm duy trì một tỉ lệxác định giữa nhiên liệu và gió. Hệ thống này thích hợp trongđiều kiện trạng thái gần như ổn định. Tuy nhiên, độ trễ trongđáp ...