تاسیسات و تجهیزات الکتریکی

مطالب مفید برای علاقمندان مهندسی برق، حفاظت، کنترل و ابزار دقیق

سیستم کنترل بویلر نیروگاه

بنا بر تعریف سیستم های کنترل از اجزائی تشکیل شده اند که در ارتباط با یکدیگر کار خاصی را در جهت هدفی معین انجام می دهند. بنابراین یک واحد نیروگاهی به عنوان یک سیستم تبدیل و تولید انرژی دارای مشخصه های فوق می باشد.

هدف از کار نیروگاه تبدیل انرژی شیمیائی موجود در سوخت به انرژی الکتریکی مورد نیاز جامعه است و در این رابطه ورودی اصلی نیروگاه سوخت و میزان انرژی الکتریکی تولیدی خروجی آن میباشند. ارتباط بین ورودی و خروجی را کار یک نیروگاه گویند.اجزاء اصلی نیروگاه عبارتند از بویلر ،‌ توربین و ژنراتور.

کنترل بویلر

منظور از کنترل بویلر تنظیم شرائط بخار خروجی بویلر از نظر دبی ، فشار و درجه حرارت میباشد. ورودیهای بویلر به طور کلی عبارتند از سوخت ،‌هوا و آب تغذیه که با توجه به این ورودیها عمده خروجی بویلر درجه حرارت بخار سوپرهیت می باشد.

کنترل احتراق

سیگنال اصلی کنترل بویلر (بویلر مستر) بر سه پارامتر مهم بایستی تاًثیر داشته باشد که عبارتند از سوخت هوا و آب و تقدم تاُخر اثر آنها با اهمیت می باشد مثلاً قبل از ورود سوخت ،‌ بایستی هوا به بویلر وارد شده باشد و برای کم کردن بار واحد ابتدا سوخت کم می شود و سپس هوا ،‌ این عمل توسط سیستم محدود کننده ضربدری - Cross limit انجام می شود و سیگنالهای خروجی این سیستم به عنوان نقطه تنظیم Set point حلقه کنترل سوخت و هوا استفاده می شود.

برای کنترل سوخت می توان از مدار روبرو استفاده کرد. این سیستم بسیار گران و غیر اقتصادی است و از آن استفاده چندانی نمی شود زیرا فشار سوخت را نمی توانیم زیاد بالا ببریم لذاست که سوخت را در یک حلقه به گردش درآورده و علاوه بر کنترل فشار (توسط شیرکنترل در مسیر برگشت سوخت).

اثر اصطکاک استاتیکی مایع سوخت را خنثی نموده و سوخت می تواند بدون تاًخیر در موقع نیاز وارده مشعل شود.

در بعضی موارد سوخت را قبل از گرمکن به مسیر برگشت هدایت نموده تا سوختی که مصرف نمیشود گرم نشده و در انرژی صرفه جوئی شود. شکل مدار این مسیر بشکل روبرو می باشد. کنترل سوخت برگشتی توسط کنترل والو مربوطه صورت می گیرد که فرمان این شیر یا از فشار بعد از هیتر صادر می شود و یا از موقعیت والو اصلی مسیر برگشت.

در استفاده از سوخت گازی بخاطر حجم زیاد سوخت معمولاً در مسیر برگشت از دو کنترل والو به صورت موازی استفاده می شود.

برای کنترل هوا معمولاً چند مشعل تواماً کنترل می شوند و کنتر موردی وجود دارد که تمام مشعلها یک جا کنترل شوند.

البته کنترل تک تک مشعلها حالت خوبی به نظر می رسد ولی بخاطر مسائل تکنولوژیکی مقرون به صرفه نمی باشد. به جهت اینکه فشار هوا قبل از مشعلها بایستی ثابت باشد (بدون توجه به تعداد آنها) لذا فشار هدر اندازه گیری شده و فرمان لازم را برای دمپرهای پس از فنها ارسال می دارد.

کنترل آب تغذیه

هدف از کنترل آب تغذیه تنظیم دبی آب تغذیه بگونه ای می باشد که سطح آب درام در تمام شرائط در یک حد مشخصی باقی بماند. یکی از روشها این است که فشار درام را اندازه گیری کرده با ست پوینت مقایسه شده و به کنترل والو سرعت پمپ (کوپلینگ هیدرولیکی) اعمال شود. از طرفی چون عمل این کوپلینگ کند است از یک حلقه کنترل سریع در داخل یک حلقه کنترل کند استفاده میشود. در وهله اول که احتیاج به دبی آب کم داریم کنترل روی والو انجام می گیرد و اگر دبی زیاد نیاز باشد کنترل روی دور پمپ انجام می شود. برای کنترل بهتر از دو والو موازی استفاده می شود که برای درصدی از بار از والو رنج پائین و برای بقیه بار از والو رنج بالا استفاده می شود. به علت حساسیت و خطاهای اندازه گیری ،‌سیستم کنترل آب تغذیه را پیچیده ترین حلقه های کنترل می باشد که معمولاً از مدار کنترل سه عنصری (سطح درام ،‌ فلوی بخار ، فلوی آب تغذیه)‌ استفاده میشود.

کنترل درجه حرارت

درجه حرارت بخار خروجی از بلویلر بایستی ثابت باشد مشکل عمده ،‌تاًخیر موجود در سیستم است. برای اینکه این تاًخیر را کم کنیم درجه حرارت قبل از سوپرهیتر اندازه گیری می شود تا تغییر در درجه حرارت خروجی زودتر حدس زده شود چون امکان دارد بخار هنگام عبور از لوله های سوپرهیتر با دمای متفاوت خارج گردد لذا از دو طرف سوپرهیت اندازه گیری درجه حرارت انجام می شود. چون ممکن است که آب اسپری نتواند درجه حرارت را کنترل کند از سیستم های کمکی استفاده می شود این سیستم ها عبارتند از G.R.FAN و تغییر زاویه مشعلها که فقط در بویلرهائی که مشعلها در گوشه های بویلر قرار دارند استفاده می شود و با تغییر زاویه مشعلها انرژی تشعشعی تغییر داده می شود. 

 

  
نویسنده : مهندس شهامتی ; ساعت ٦:٢٠ ‎ق.ظ روز پنجشنبه ۱٦ اردیبهشت ۱۳٩٥