Đo lưu lượng nước cấp và hơi nước trong nhà máy nhiệt điện

Trong nhà máy nhiệt điện, lò hơi là trái tim, là khu vực quan trọng nhất của nhà máy. Đối với các lò hơi có bao hơi (lò hơi làm việc ở áp suất dưới tới hạn), mức nước trong bao hơi là một thông số rất quan trọng, cần được giám sát và điều khiển. Hệ thống đo lưu lượng/ hệ thống điều khiển mức nước bao hơi có nhiệm vụ đảm bảo sự cân bằng giữa lượng nước cấp vào lò và lượng hơi sinh ra đưa vào hệ thống tuabin, đảm bảo mức nước bao hơi luôn ở vị trí ổn định.

Tuy nhiên, trong quá trình hoạt động của bao hơi, sự cân bằng về giữa lưu lượng hơi ra khỏi bao hơi và lưu lượng nước cấp vào bị thay đổi do rất nhiều nguyên nhân.

Có thể kể đến những nguyên như sau: sự thay đổi lưu lượng hơi vào Tuabin, nước cấp vào lò, áp suất bao hơi, nhiệt sinh ra trong buồng lửa do nhiên liệu thay đổi về chất cũng như lượng, v.v…

Chính vì nhiều yếu tố tác động đến bao hơi như vậy nên việc điều khiển trong hệ thống này cũng không hề đơn giản.

Người ta có nhiều phương pháp để điều khiển mức nước bao hơi, như điều khiển 1 phần tử, điều khiển 3 phần tử.

1. Điều khiển 1 phần tử

Điều khiển 1 phần tử thì tín hiệu điều khiển ở đây là mức nước trong bao hơi. Tín hiệu đầu ra của bộ điều khiển được đưa tới hệ thống van đóng mở nước cấp. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển 1 phần tử:

• BH: bao hơi; BQN: bộ quá nhiệt; BĐC: bộ điều chỉnh
• BHN: bộ hâm nước; H: mức nước bao hơi

2. Điều khiển 3 phần tử

Điều khiển 3 phần tử thì tín hiệu điều khiển bao gồm: mức nước bao hơi, lượng hơi ra khỏi bao hơi, lượng nước cấp vào bao hơi.

• W: nước cấp vào bao hơi
• D: lưu lượng hơi ra khỏi bao hơi

Với hệ thống điều khiển ba phần tử có độ chính xác trong quá trình điều khiển. Bộ điều khiển được hiệu chỉnh sao cho khi lưu lượng nước cấp và lưu lượng hơi ra khỏi lò thay đổi một lượng như nhau thì van điều chỉnh thay đổi một lượng cũng như nhau nhưng ngược chiều nhau. Điều này dẫn tới sự thay đổi lưu lượng hơi sẽ dẫn đến sự thay đổi tương ứng một lượng nước cấp và mức nước bao hơi sẽ không thay đổi cho tới khi quá trình điều khiển kết thúc, trong trạng thái ổn định bộ điều chỉnh sẽ giữ mức nước không thay đổi và không phụ thuộc vào phụ tải hơi của lò.

Để hệ thống này hoạt động một cách an toàn và hiệu quả thì việc giám sát lưu lượng nước cấp và lưu lượng hơi từ lò hơi là cực kì quan trọng.

3. Đo lưu lượng nước cấp sử dụng ống pilot tube

Ống pilot tube

Được tính toán theo công thức sau: Q=K√h

• Q = Lưu lượng dòng
• h = chênh áp
• K= hệ số của cảm biến

4. Cách lắp đặt cảm biến

Việc lắp đặt cảm biến đo lưu lượng dạng pilot tube trong tất cả các nhà máy điện là giống nhau đối với tất cả các phép đo lưu lượng nước, chẳng hạn như lưu lượng nước cấp, lưu lượng nước bổ sung, nước ngưng tụ, nước phun, v.v.

Tuy nhiên, vị trí cảm biến và phạm vi lưu lượng khác nhau đối với các phép đo lưu lượng nước cụ thể. Một cảm biến đo chênh áp điện tử được sử dụng để đo chênh lệch áp suất được tạo ra bởi ống pilot tube. Trong khi đặt đường ống áp suất phải cẩn thận để tránh. Nếu lắp đặt cảm biến đo chênh áp phía dưới đường nước thì ống áp lực phải đặt nghiêng không dưới 1/10. Nếu máy phát DP được lắp đặt phía trên dòng nước, ống áp lực phải được đặt thẳng đứng xuống dưới với khoảng cách khoảng 0,5 m để giảm lượng khí hoặc khí xâm nhập và ống được nâng lên liên tục với độ dốc không nhỏ hơn 1/ 10 đến trước khi gắn vào cảm biến chênh áp.

5. Cảm biến đo chênh áp (DP)

Áp suất chênh lệch tạo ra tín hiệu đầu ra từ tín hiệu 4 đến 20mA như áp suất chênh lệch đo được. Từ giá trị chênh áp này với các hàm chức năng của cảm biến chênh áp phân tích và tính toán đưa ra giá trị lưu lượng 1 cách chính xác nhất. Bên cạnh việc đưa lưu lượng tức thời việc tính toán mass flow dựa trên nhiệt độ và áp suất thực tế sẽ giúp tăng độ chính xác cho phép đo.

Bộ tính toán lưu lượng được sử dụng có chức năng tổng hợp các giá trị đầu vào như lưu lượng tức thời, nhiệt độ, áp suất để tính toán lại và cho ra kết quả chính xác cao nhất.

Để có giải pháp phù hợp với nhu cầu sử dụng, hiệu quả và tiết kiệm chi phí xin vui lòng liên hệ với VN Tech để được tư vấn và hỗ trợ đầy đủ nhất.