Đồ án Trang thiết bị điện tàu 22500 tấn – đi sâu nghiên cứu đánh giá hệ thống nồi hơi tàu 22500t và nồi hơi tàu thái bình

OVS3.Qúa trình đốt cao bắt đầu. Khi R3 mất điện thì tiếp điểm N/O của nó cũng mở ra,biến áp đánh lửa mất điện.Động cơ SM vẫn quay đến khi cam m8 chuyển sang vị trí “h” thì động cơ SM mất điện ngừng quay.Lúc này mọi điều khiển của khối BCU chỉ còn rơle A và B hoạt động và các tiếp xúc của các cam có điện đi qua hay không có điện đi qua là tùy thuộc vào trạng thái tiếp xúc từng cam. Lửa cháy trong lò được cháy tới khi nào áp lực trong nồi hơi đạt tới 6kg/cm2 thì tiếp điểm CPS (rơle áp lực) sẽ mở ra.Hệ thống nồi hơi ngừng hoạt động. Nếu hơi trong nồi do quá trình tiêu tán giảm xuống tới 4,2kg/cm2 thì tiếp điểm CPS đóng lại và quá trình đốt lần sau lại được bắt đầu tương ứng với việc bật công tắc S1 tại thời điểm α~0. Qúa trình đốt lại bắt đầu. Nếu như trong quá trình đốt nồi có hiện tượng áp lực của lửa trong lò thấp (do phun nhiều dầu hoạc do luồng khí thổi mạnh) thì tiếp điểm cảm biến áp lực lửa thấp LFPS sẽ mở ra, rơle R2 mất điện,các tiếp điểm N/O của nó mở ra.Van dầu OVS2 mất điện ngừng phun,cửa gió ADS đóng bớt lại.Lúc này chỉ còn van OVS3 hoạt động. + Nếu vì một lí do nào đó việc đốt không thành công,cảm biến lửa FS không tác động dẫn đến rơle A không có điện, rơle B mất nguồn dẫn đến các tiếp điểm b1,b2,b4,b6 mở ra cắt bơm dầu,quạt gió.Hệ thống ngừng hoạt động. Động cơ lai cam SM vẫn quay đến hết chương trình mới dừng lại. d. Chức năng báo động và bảo vệ * Các thông số báo động - Mức nước trong nồi cao : cảm biến HWA đóng sang vị trí H, rơle R7 mất điện,tiếp điểm N/C đóng lại,đèn L1 sáng báo mức nước nồi cao đồng thời tiếp điểm N/O mở ra cắt bơm cấp nước số 1,ngừng cấp nước. - Áp lực dầu đốt cao: cảm biến HOPS đóng lại, rơle R7 có điện đóng N/O lại, đèn L8 sáng báo áp lực dầu đốt tăng cao. - Áp lực dầu đốt thấp : cảm biến LOPS đóng lại,đèn L7 sáng báo áp lực dầu đốt giảm. - Nhiệt độ dầu giảm thấp : cảm biến LOTT đóng lại,đèn L4 sáng báo nhiệt độ dầu đốt giảm thấp. * Các thông số bảo vệ: 59 - Mức nước trong nồi quá thấp: cảm biến LWCO mở ra , rơle thời gian TR2 mất điện,sau một thời gian trễ tiếp điểm TR2 đóng sang vị trí 3,đèn L2 sáng báo mức nước quá thấp.Khi TR2 đóng sang 3,mất nguồn cấp cho BCU thực hiện tắt lò. - Nhiệt độ dầu quá thấp: cảm biến OHT đóng sang phải,công tắc C1 có điện,mạch hâm dầu hoạt động,tiếp điểm N/C mở ra, đường 11 và 17 của BCU không nối, thực hiện tắt lò. - Lỗi ngọn lửa : rơle FR có điện đóng FR sang phải,đầu ra 12 của BCU có điện, rơle R6 có điện đóng N/O,đèn L9 sáng,đồng thời khi FR đóng sang phải mất nguồn cấp cho BCU,quạt gió,bơm dầu,van dầu mất điện,thực hiện tắt lò. - Nút dừng sự cố : gặp trường hợp khẩn cấp,muốn dừng đốt nồi ngay lập tức ấn nút PB1. 5.2.Hệ thống điều khiển nồi hơi tàu 22500T 5.2.1. Các thông số kĩ thuật của nồi hơi Kiểu : VWH-1200ME Loại : Nồi hơi ống nước kiểu đứng tuần hoàn tự nhiên. Đăng kiểm : NK Áp suất thiết kế : 0.8 MPa Áp suất làm việc : 0.5 – 0.7 MPa Diện tích bề mặt đốt nóng : 13.5 m 2 Đương lượng bay hơi : 1,200 Kg/ h Khối lượng bay hơi thực tế : 1,076 Kg/ h Nguồn điện : AC440V 60Hz 3 Công suất : 13.5 KW (21.2A) Lượng tiêu thụ nhiên liệu : 76 kg/ h Trọng lượng nồi hơi(không có nước) : 3680 kg Trọng lượng nước nồi bình thường : 540 kg Màu vỏ nồi hơi : màu bạc Công suất khí xả : 1277 Nm 3 /h Nhiệt độ khí xả : 450 0 C 5.2.2. Các phần tử của hệ thống điều khiển - Sơ đồ 1/14 MCCB1,MCCB2 : Áp tô mát cấp nguồn cho bơm cấp nước nồi. MCCB3 : Áp tô mát cấp nguồn cho bộ sấy dầu, bơm dầu, bơm tăng áp. MCCB4 : Áp tô mát cấp nguồn cho mạch điều khiển. 60 MCCB5 : Áp tô mát cấp nguồn cho quạt gió. MCCB6 : Áp tô mát cấp nguồn cho bơm nước tuần hoàn. TR : Biến áp hạ áp 440V/110V. A1 : Đồng hồ đo dòng của quạt. CT : CT biến dòng. F1, F3, F4 : Các cầu chì. WP1, WP2 : Hai động cơ lai bơm cấp nước cho nồi hơi . OH : Bộ hâm sấy dầu FO. BP : Động cơ lai bơm cấp dầu FO cho nồi hơi. BF : Động cơ lai quạt gió. BTP : Động cơ lai bơm tăng áp. CP1, CP2 : Động cơ lai bơm tuần hoàn. 88FX : Rơle cấp tín hiệu quạt gió dừng sự cố. - Sơ đồ 2/14 REMOTE EM’CY STOP CONTACT: Công tắc dừng sự cố từ xa. PB3-3LT : Nút thử đèn. WH-1 : Đèn báo nguồn. GN-1 : Đèn báo cháy thành công. OR-1 : Đèn báo nồi hơi hoạt động. RD-21 : Đèn báo nhiệt độ bề mặt ống cao. GN-6 : Đèn báo bơm tăng cường hoạt động. RD-2 : Đèn báo chương trình đốt có sự cố. - Sơ đồ 3/14 EFX4 : Rơle cấp tín hiệu báo nguồn. SS43W : Công tắc chon chế độ cấp nước bằng tay. SS43WA : Công tắc chọn bơm cấp nước 1 hoặc 2. 88W1,88W2 : Công tắc tơ để cấp điện cho động cơ lai bơm cấp nước. GN-2 Đèn báo bơm cấp nước hoạt động. - Sơ đồ 4/14 EFX5 : Rơle cấp tín hiệu dừng sự cố mạch bơm tuần hoàn. PB3-5CP : Nút ấn dừng sự cố mạch bơm tuần hoàn. SS43CPA : Công tắc chọn bơm tuần hoàn số 1 hoặc số 2. SS43CP : Công tắc khởi động, dừng bơm tuần hoàn. 61 88CP1,88CP2 : Công tắc tơ để cấp điện cho động cơ lai bơm tuần hoàn. 88CPX1 : Công tắc tơ cấp tín hiệu báo bơm tuần hoàn số 1 hoạt động. 88CPX2 : Công tắc tơ cấp tín hiệu báo bơm tuần hoàn số 2 hoạt động. 49CPX : Rơle cấp tín hiệu dừng sự cố mạch bơm tuần hoàn. GN-3 : Đèn báo mạch bơm tuần hoàn hoạt động. CT : Khối đặt thời gian khởi động và dừng bơm tuần hoàn - Sơ đồ 5/14 SS43BTP : Công tắc đưa bơm tăng áp vào hoạt động. 88BTP : Công tắc tơ cấp điện cho động cơ lai bơm tăng áp. 23S : Cảm biến nhiệt độ bề mặt đường ống. CA1 : Cặp nhiệt cảm biến sự thay đổi nhiệt độ của bề mặt đường ống. 23SX : Rơle cấp tín hiệu báo nhiệt độ bề mặt đường ống cao. PB3-RST : Nút ấn reset báo động. PM : Động cơ bơm dầu mồi. IGT : Biến áp đánh lửa. 20VP1, 20VP2 : Hai van dầu mồi. 20VR : Van hồi dầu. 20VL : Van đốt thấp. 20VH : Van đốt cao. LM : Tiếp điểm hành trình. LMX : Rơle cấp tín hiệu để chuyển từ đốt thấp sang đốt cao. TS : Cảm biến nhiệt độ khí xả. TSX : Rơle cấp tín hiệu báo nhiệt độ khí xả cao. DM : Động cơ điều chỉnh le gió. - Sơ đồ 6/14 PB3-4B : Nút phát lệnh đốt. PB3-5B : Nút dừng đốt. 4X : Rơle trung gian. FS-901 : Bộ xử lý tín hiệu cảm biến lửa. Cds : Mắt lửa. 63S : Cảm biến áp suất hơi cao. 63SX : Rơle cấp tín hiệu báo áp suất hơi cao. Cam SW : Công tắc xoay điều khiển quá trình đốt bằng tay và tự động,chúng gồm: 62 SS43B :Tiếp điểm của cam SW ở chế độ đốt tự động SS88Q :Tiếp điểm của cam SW điều khiển bơm và hâm dầu đốt SS88F :Tiếp điểm của cam SW điều khiển quạt gió SSIGT :Tiếp điểm của cam SW điều khiển biến áp đánh lửa SS20V :Tiếp điểm của cam SW điều khiển bơm dầu mồi - Sơ đồ 7/14 LM1-200 : Khối xử lý tín hiệu mức nước nồi hơi. 33WLLX : Rơle trung gian cấp tín hiệu báo mức trong nồi quá thấp. SS43H : Công tắc điều khiển hâm dầu FO. 63Q : Cảm biến áp lực dầu cấp cho nồi hơi. - Sơ đồ 8/14 22Q : Cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp. 22QH : Cảm biến nhiệt độ dầu đốt cao. PB3-28B : Nút tắt chuông. PB3-LT : Nút thử đèn. PB3-RST : Nút hoàn nguyên tín hiệu báo động. 63SL : Cảm biến áp suất hơi thấp. - Sơ đồ 9/14 23T : Khối điều khiển nhiệt độ dầu FO. CA : Cặp nhiệt cảm biến sự thay đổi nhiệt độ dầu FO. NX1 : Cấp tín hiệu cho phép đốt nồi. SS43H : Công tắc điều khiển hâm dầu. 88H : Công tắc tơ cho hâm dầu. 88Q : Công tắc tơ cho bơm dầu. 88F : Công tắc tơ cho quạt gió. IGX2 : Rơle trung gian điều khiển biến áp đánh lửa. IGX : Biến áp đánh lửa. 20VLX : Van điều khiển đốt thấp. 20DX : Rơle trung gian điều khiển le gió. PMX : Rơle trung gian điều khiển bơm dầu mồi. SS43-20V : Công tắc chuyển đổi từ đốt thấp sang đốt cao. 20VPX : van điều khiển mở van dầu mồi. 20VHX : van điều khiển đốt cao. 63 - Sơ đồ 10/14 63QX : Rơle trung gian cấp tín hiệu áp lực dầu FO thấp. RD-8 : Đèn báo mức nước nồi giảm thấp. RD-6 : Đèn báo mức nước nồi giảm quá thấp. WX1 : Rơle trung gian điều khiển bơm cấp nước nồi. RD-1 : Đèn báo mất lửa. RD-5 : Đèn báo áp suất dầu FO giảm thấp. RD-3 : Đèn báo quạt gió có sự cố. RD-10 : Đèn báo nhiệt độ dầu FO thấp. RD-9 : Đèn báo nhiệt độ dầu FO cao. RD-7 : Đèn báo nhiệt độ khí xả cao. AX2 : Rơle cấp tín hiệu báo động dừng đốt. RD-4 : Đèn báo ngọn lửa không bình thường. BZ : Chuông báo động. AX1 : Rơle trung gian cấp tín hiệu báo động tổng. RX : Rơle trung gian cấp tín hiệu báo đốt theo chương trình . - Sơ đồ 12/14 LM1-200 : Khối xử lý tín hiệu mức nước nồi hơi sau đó đưa đến đầu vào CPU. S, M, L, LL và s, m, l, ll là các thanh kim loại cảm biến mức nước nồi. s-S Ngừng cấp nước nồi. m-M Khởi động bơm cấp nước. l-L Báo động mức nước thấp. ll-LL Báo động và bảo vệ (dừng đốt). - Sơ đồ 13/14 Đầu vào: - Chân 00000: Bơm cấp nước đang hoạt động. - Chân 00001: Mức nước nồi thấp. - Chân 00002: Mạch hâm dầu đốt. - Chân 00003: Mức nước nồi rất thấp (1 bên). - Chân 00004: Mức nước nồi rất thấp (2 bên). - Chân 00005 - Chân 00006: Đang hâm dầu đốt. - Chân 00007: Nồi hơi hoạt động ở chế độ tự động. 64 - Chân 00008: Tự động đốt nồi. - Chân 00009: Tín hiệu áp lực dầu đốt. - Chân 00010: Tín hiệu đốt cháy. - Chân 00011: Tín hiệu áp suất hơi (cao). - Chân 00012 - Chân … - Chân 00015 - Chân 00100: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ dầu đốt thấp. - Chân 00101: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ dầu đốt cao. - Chân 00102: Tín hiệu cảm biến nhiệt độ khí xả. - Chân 00103: Tín hiệu quạt khí dừng không bình thường. - Chân 00104: Tín hiệu áp suất hơi cao(báo động). - Chân 00105 - Chân 00106: Tín hiệu dừng chuông báo động. - Chân 00107: Tín hiệu thử đèn báo. - Chân 00108: Tín hiệu reset báo động. - Chân 00109: Tín hiệu điều khiển le gió. - Chân 00110 - Chân … - Chân 00115: Tín hiệu áp suất hơi thấp. Đầu ra: - Chân 10000 - Chân 10001: Mạch hâm dầu đang hoạt động. - Chân 10002: Bơm dầu đốt đang hoạt động. - Chân 10003: Quạt khí đang hoạt động. - Chân 10004: Đánh lửa. - Chân 10005: Van điện từ (đốt thấp). - Chân 10006: Le gió. - Chân 10007: Bơm dầu mồi. - Chân … - Chân 10010: Van điện tử mở dầu mồi. - Chân … - Chân 10015: Van điện từ (đốt cao). 65 - Chân 10100: Áp lực dầu thấp. - Chân 10101: Mức nước thấp. - Chân 10102: Mức nước rất thấp. - Chân 10103: Bơm cấp nước đang hoạt động. - Chân 10104: Mất lửa, lỗi đốt. - Chân 10105: Áp lực dầu thấp. - Chân 10106: Quạt dừng không bình thường. - Chân 10107: Nhiệt độ dầu đốt thấp. - Chân 10108: Nhiệt độ dầu đốt cao. - Chân 10109: Nhiệt độ khí xả cao. - Chân 10110: Báo động cắt đốt. - Chân 10111: Áp suất hơi cao. - Chân 10112: Ngọn lửa không bình thường. - Chân 10113: Chuông báo động. - Chân 10114: Báo động chung. - Chân 10115: Chương trình đốt đang hoạt động. - Sơ đồ 14/14 F.O.PUMP (MAIN) RUNNING: Bơm dầu (chính) đang hoạt động. BOILER RUN (COMB.MODE): Nồi hơi hoạt động (chế độ đốt). FAN RUNNING: Quạt gió hoạt động. IGNITION TRANS: Biến áp đánh lửa. SOLENOID VALVE (PILOT) OPEN: Van điện tử (dầu mồi) mở. SOLENOID VALVE (LOW COMB.) OPEN: Van điện từ (đốt thấp) mở. FLAME EYE: Mắt lửa. SOLENOID VALVE (HIGH COMB.) OPEN: Van điện từ (đốt cao) mở. STEAM PRESS.SW.(LOW SET): Tiếp điểm cảm biến áp suất hơi (thấp). STEAM PRESS.SW.(HIGH SET): Tiếp điểm cảm biến áp suất hơi (cao). BUZZER : Chuông báo động. LAMP (RD-1) : Đèn báo. 5.2.3. Nguyên lý hoạt động. Cấp nguồn cho hệ thống. Các aptomat được đóng lại sẵn sàng cấp nguồn cho các động cơ lai bơm, quạt gió. Qua biến áp Tr 500VA (440V/100V) cấp nguồn cho mạch 66 điều khiển, cho mạch khởi động, dừng bơm tuần hoàn nước; cho mạch khởi động, dừng bơm cấp nước nồi. a. Chức năng cấp nước. */ Quá trình cấp nước bằng tay. Công tắc chọn vị trí SS43W(3/14) được bật sang vị trí Manu sẵn sàng cấp nguồn cho bơm cấp nước. Tuỳ theo việc bơm cấp nước nào hoạt động mà công tắc SS43WA(3/14) được bật sang vị trí No. 1 hay No. 2. Công tắc tơ 88W1 (3/14) hoặc 88W2 (3/14) có điện đóng tiếp điểm ở mạch động lực cấp điện cho động cơ lai bơm cấp nước hoạt động cấp nước vào nồi. Tiếp điểm phụ 88W1(3-D) hoăc 88W2(3-D) đóng lại. Đèn GN-2 sáng báo bơm cấp nước hoạt động. Đèn GN-2 chỉ thử được khi cả 2 công tắc tơ 88W1 và 88W2 đều không có điện. Bằng việc quan sát ống thuỷ để biết mức nước của nồi hơi, khi mức nước đã đạt yêu cầu ta bật công tắc SS43W về vị trí OFF hoặc chuyển công tắc SS43WA sang vị trí Auto để dừng bơm và sẵn sàng cấp nước tự động. */ Quá trình cấp nước tự động. Quá trình cấp nước tự động thông qua bộ LM1-200(12-B)(12/14) và điều khiển bởi CPU của máy tính. Công tắc cấp nước SS43W(3/14) được bật sang vị trí Auto và 1 trong 2 bơm cấp nước được chọn. Khi mức nước nồi giảm đến ngưỡng m-M(12/14). Đầu B của LM1-200(12-B)(12/14) có tín hiệu. Đầu 00000 có tín hiệu. Đầu ra của CPU 10103 có tín hệu làm rơle WX1(10/14) có điện đóng tiếp điểm WX1 (3-C)(3/14) cấp nguồn cho động cơ lai bơm hoạt động cấp nước vào nồi. Đèn GN-2(3-D)(3/14) sáng báo bơm cấp nước hoạt động. Khi mức nước nồi đạt đến ngưỡng s-S(12/14) thì đầu 000 của LM1-200(12-B)(12/14) mất tín hiệu. Đầu vào 00000 của CPU mất tín hiệu làm đầu ra 10103 mất tín hiệu. Rơle WX1(3/14) mất điện mở tiếp điểm WX1(3-C)(3/14) ngắt điện vào động cơ lai bơm cấp nước. Đèn GN-2(3/14) tắt báo bơm cấp nước ngừng hoạt động. b. Chức năng tự động hâm dầu đốt. Khi công tắc SS88Q(6-14) được bật trong quá trình đốt bằng tay hay đầu ra 10001(13-14) của CPU có tín hiệu trong quá trình đốt tự động thì công tắc tơ 88H(9-B)(9/14) có điện đóng tiếp điểm 88H(1/14) ở mạch động lực cấp điện cho bộ sấy dầu hoạt động. Bật công tắc chọn dầu đốt SS43H(7-C)(7/14) sang vị trí C hoặc A/C(7/14). Nếu nhiệt độ dầu đốt thấp hơn nhiệt độ đặt ở bộ 23T(9-A)(9/14) thì tiếp điểm 23T(9-B)(9/14) đóng lại cấp điện cho công tắc tơ 88H(9-B)(9/14) đóng tiếp điểm ở mạch động lực cấp điện cho bộ hâm sấy dầu hoạt động. 67 Nhiệt độ dầu tăng dần lên trong quá trình hâm sấy. Khi nhiệt độ dầu tăng tới ngưỡng của nhiệt điện trở 23QH(8/14) tiếp điểm của cảm biến nhiệt này mở ra cắt điện vào công tắc tơ 88H(1/14) dẫn đến bộ hâm dừng hoạt động. c. Quá trình đốt nồi. */ Quá trình đốt bằng tay. + Dịch chuyển CAM SW (No.6/14) khỏi vị trí OFF. + Chuyển CAM SW (No.6/14) từ vị trí OFF sang vị trí FOP-HEATER thì tiếp điểm SS88Q5-7 đóng lại, cấp điện 2 relay 43BX2 và 43BX3 (No.6/14). - 43BX2 có điện, đóng tiếp điểm 43BX26-10 (No.9/14), cấp nguồn cho contactor 88Q (cấp điện cho động cơ lai bơm dầu đốt BP (No.1/14)); đồng thời đóng tiếp điểm 43BX25-9 (No.9/14) cấp điện chờ cho contactor 88H (sẵn sàng đưa mạch hâm dầu OH (No.1/14) vào hoạt động nếu nhiệt độ dầu đốt không đảm bảo). - 43BX3 có điện, đóng tiếp điểm 43BX35-9 (No.9/14), cấp điện chờ cho contactor PMX (cấp điện bơm dầu mồi). + Khi nhiệt độ dầu xấy đủ thì chuyển CAM SW về vị trí FAN làm tiếp điểm SS88F9-11 (No.6/14) đóng lại cấp điện tới chân Y203(9/14), cấp điện cho contactor 88F(9/14) và relay thời gian FT (No.9/14). - Contactor 88F(9/14) có điện dẫn đến đóng tiếp điểm của nó ở (No.1/14), cấp nguồn quạt gió BF(1/14), thổi sạch khí dư. Đồng thời 88FX (No.1/14) có điện, đóng tiếp điểm của nó ở (No.9/14) cấp điện cho rơle NX1, đóng các tiếp điểm chờ sẵn ở (No.9/14). - Rơle thời gian FT(9/14) sau 35s sẽ đóng tiếp điểm FT8-12 (No.2/14). + Quạt gió hoạt động được khoảng 30s, ta chuyển CAM SW(6/14) sang vị trí IGNITION thì tiếp điểm SSIGT13-15 (No.6/14) đóng lại, theo đường Y159 qua tiếp điểm FT8-12(No.9/14) cấp điện cho rơle IGX2 và contactor PMX (No.9/14). - Rơle IGX2 có điện: đóng tiếp điểm duy trì IGX210-6 (No.9/14) và đóng tiếp điểm IGX27-11 (No.9/14) cấp điện cho rơle IGX, đóng tiếp điểm IGX5-9 (No.5/14) cấp điện cho biến áp đánh lửa IGT. - Đồng thời contactor PMX (No.9/14) có điện, đóng tiếp điểm PMX5-9 (No.5/14), cấp điện cho bơm dầu mồi PM hoạt động. - Đồng thời rơle 20VPX (No.9/14) có điện (do tiếp điểm 43BX2 và IGX (No.9/14) đã đóng), đóng tiếp điểm 20VPX5-9 (No.5/14), cấp điện cho van điện từ 20VP1 hoặc 20VP2, mở van cấp dầu mồi vào đốt. + Lúc này sẽ có 2 khả năng:  Nếu cháy thành công: 68 Thông qua cảm quang Cds (No.6/14) và khối xử lý tín hiệu FS-901 làm rơle FRX1, FRX2 (No.6/14) có điện. FRX2 đóng tiếp điểm của nó ở (No.11/14) báo đốt nồi. Tiếp điểm FRX18-12 (No.9/14) đóng lại chờ cấp điện cho 20VHX (đốt cao). Đồng thời tiếp điểm FRX1 ở (No.2/14) đóng, cấp nguồn đèn báo GN-1 (báo đốt nồi). Sau 7s, ta thực hiện đốt thấp. Ta chuyển CAM SW(6/14) sang vị trí PRI. COMB. thì tiếp điểm SS20V (No.6/14) đóng lại, theo đường Y205, cấp điện cho rơle 20VLX (No.9/14) ( do trước đó FRX17-11 và NX15-9 đóng ) làm tiếp điểm 20VLX6-10 (No.5/14) đóng lại, cấp điện cho van đốt thấp 20VL (No.5/14), thực hiện đốt thấp. 30(s) sau, ta bật công tắc SS43-20V (No.9/14) = HIGH làm cấp điện cho rơle 20DX và tiếp điểm 20DX5-9 (No.5/14) đóng lại, cấp điện cho động cơ DM mở rộng cửa gió (cho quá trình đốt cao). Khi cửa gió đã xác lập ở vị trí đốt cao thì tiếp điểm hành trình LM (No.5/14) đóng lại, cấp điện cho rơle LMX (No.5/14). Rơle LMX có điện, đóng tiếp điểm LMX6-10 (No.9/14), cấp điện cho rơle 20VHX (No.9/14) và tiếp điểm 20VHX5-9 (No.5/14) đóng lại, cấp điện cho van 20VH, thực hiện quá trình đốt cao. 3s sau ta chuyển CAM SW sang vị trí COMB. thì tiếp điểm SSIGT (No.6/14) mở ra và cắt biến áp đánh lửa làm cắt bơm dầu mồi và van dầu mồi (sau 9s). Nồi hơi được đốt và hoạt động bình thường.  Nếu cháy không thành công: Ta dừng đốt, chuyển CAM SW từ COMB. sang FAN để quạt gió thổi hết hỗn hợp khí dễ cháy nổ ra khỏi lò đốt (tối thiểu 35s) và cắt bơm và đóng các van dầu. Rồi thực hiện đốt lại từ đầu. + Quá trình dừng đốt ta chuyển CAM về vị trí OFF. Tuy nhiên cần lưu ý cho quạt gió hoạt động tiếp 35s để thổi sạch khí khỏi lò đốt trước khi dừng hẳn hệ thống. */ Quá trình đốt tự động + CAM SW (No.6/14) chuyển về vị trí AUTO. Khi đó tiếp điểm SS43B đóng lại, cấp điện cho rơle 43BX1. Tiếp điểm 43BX18-12 (No.6/14) đóng lại chờ; tiếp điểm 43BX16-10 (No.7/14) đóng lại cấp tín hiệu tới chân vào 00007 CPU (báo nồi hơi ở chế độ tự động); tiếp điểm 43BX19-5 (No.9/14) đóng lại kết nối tín hiệu vào cổng COM của CPU Do nồi chưa hoạt động nên chân ra 10110 CPU (No.10/14) không có tín hiệu làm rơle AX2 không có điện, tiếp điểm AX21-9 (No.6/14) đang đóng. Khi CPU không có sự cố và các thông số chuẩn bị hoàn tất, thì chân ra 10115 CPU (No.10/14) có tín hiệu làm rơle RX(10/14) có điện, tiếp điểm RX10-6 (No.6/14) đóng lại chờ. 69 + Lúc này chân ra 10002 CPU (No.9/14) có tín hiệu làm contactor 88Q có điện, đóng tiếp điểm ở mạch động lực (No.1/14), cấp nguồn bơm dầu đốt BP (No.1/14) hoạt động. + Ấn nút PB3-4B (No.6/14) phát lệnh đốt làm rơle 4X có điện, đóng tiếp điểm 4X6-10 (No.6/14) duy trì, đóng tiếp điểm 4X7-11 (No.7/14) cấp tín hiệu vào chân 00008 (báo đốt tự động), đóng tiếp điểm 4X ở (No.2/14) cấp điện đèn OR-1 báo nồi hơi hoạt động (chế độ đốt nồi). Lúc này áp suất hơi còn thấp nên tiếp điểm 63S (No.6/14) đang đóng, rơle 63SX (No.6/14) có điện, đóng tiếp điểm 63SX5-9 (No.7/14) cấp tín hiệu tới đầu vào 00011 CPU, đóng tiếp điểm 63SX10-6 (No.9/14) chờ sẵn. + Khi đó chân ra 10003 CPU (No.9/14) có tín hiệu làm contactor 88F(9/14) có điện, đóng tiếp điểm của nó ở (No.1/14), cấp nguồn quạt gió BF hoạt động. Khi đó rơle 88FX (No.1/14) có điện, đóng tiếp điểm 88FX1-2 (No.9/14), trước đó tiếp điểm 33WLX9-5 đang đóng (mực nước rất thấp), tiếp điểm AX22-10 đang đóng (AX2(No.10/14) không có điện), tiếp điểm TSX6-10 đang đóng (rơle TSX(No.5/14) có điện vì tiếp điểm cảm biến TS đang đóng (chưa có khí xả) nên rơle NX1 (No.9/14) có điện, đóng tiếp điểm NX16-10 và NX17-11 (No.9/14) chờ sẵn. + Bộ đo thời gian của CPU hoạt động. Sau 30s chân ra 10004 CPU (No.9/14) có tín hiệu làm rơle IGX2 có điện, đóng tiếp điểm IGX27-11 (No.9/14) cấp điện cho rơle IGX, đóng tiếp điểm IGX5-9 (No.5/14) cấp điện biến áp đánh lửa IGT. + Sau 5s, chân ra 10007 CPU và 10010 CPU (No.9/14) có tín hiệu làm rơle PMX và 20VPX có điện. + Rơle PMX (No.9/14) có điện, đóng tiếp điểm PMX5-9 (No.5/14) cấp điện bơm dầu mồi PM(5/14). Đồng thời, rơle 20VPX (No.9/14) có điện, đóng tiếp điểm 20VPX5-9 (No.5/14) cấp điện van điện từ 20VP1 hoặc 20VP2 cấp dầu mồi vào đốt.  Nếu cháy thành công: + Cảm biến ngọn lửa Cds (No.6/14) có tín hiệu chuyển về khối FS-901, đóng tiếp điểm, cấp điện cho relay FRX1 và FRX2 (No.6/14). - Đóng tiếp điểm FRX15-9 (No.2/14), cấp nguồn đèn GN-1, báo cháy thành công - Đóng tiếp điểm FRX16-10 (No.7/14), cấp tín hiệu cháy thành công tới chân vào 00010 CPU (No.7/14). - Đóng tiếp điểm FRX17-11 và FRX18-12 (No.9/14) chờ sẵn. + Sau 3s chân 10004CPU (No.9/14) mất tín hiệu, rơle IGX mất điện làm biến áp đánh lửa IGT (No.5/14) mất điện. + 4s sau, CPU cấp tín hiệu tới chân 10005 (No.9/14) làm rơle 20VLX có điện. Đóng tiếp điểm 20VLX6-10 (No.5/14), cấp nguồn van điện từ 20VL và 20VR, mở van đốt thấp. Hỗn hợp dầu mồi và dầu nặng cùng được đốt. 70 + Sau 5s, chân 10007 và 10010 CPU (No.9/14) mất tín hiệu làm rơle PMX và 20VPX mất điện dẫn đến bơm dầu mồi PM(5/14) và van điện từ 20VP1(hoặc 20VP2) (No.5/14) mất điện, cắt dầu mồi vào lò đốt. + 25s sau, chân 10006 CPU (No.9/14) có tín hiệu làm rơle 20DX có điện, đóng tiếp điểm 20DX9-5 (No.5/14), cấp điện động cơ điều khiển le gió DM theo chiều mở rộng le gió. Khi le gió mở tới ngưỡng đặt thì tiếp điểm cảm biến hành trình LM (No.5/14) đóng lại cấp điện cho rơle LMX, đóng tiếp điểm LMX6-10 (No.9/14). Đồng thời chân 10015 CPU (No.9/14) có tín hiệu làm rơle 20VHX có điện, đóng tiếp điểm 20VHX5-9 (No.5/14) cấp điện cho van điện từ 20VH, mở van dầu đốt cao.  Nếu cháy không thành công: + Cds (No.6/14) không cảm biến tín hiệu ngọn lửa, tiếp điểm của FS-901 không đóng thì rơle FRX1 và FRX2 (No.6/14) không có điện và chân 00010 CPU (No.7/14) không có tín hiệu. + Sau 3,5s chân 10104 CPU (No.10/14) cấp tín hiệu làm đèn RD-1 sáng nhấp nháy. Chân 10113 CPU (No.10/14) cấp tín hiệu làm chuông BZ kêu báo động. Chân 10110 CPU (No.10/14) có tín hiệu làm rơle AX2 có điện. - Mở tiếp điểm AX22-10 (No.9/14) làm rơle NX1 mất điện. Mở tiếp điểm NX16-10 (No.9/14) dẫn đến rơle 20VPX mất điện làm khóa van dầu mồi. - Mở tiếp điểm AX21-9 (No.6/14) cắt nguồn rơle 4X, hoàn nguyên hệ thống. + Để tắt chuông ta ấn nút PB3-28B (No.8/14), đầu vào 00106 CPU có tín hiệu thì tín hiệu đầu ra 10104 CPU (No.10/14) làm đèn RD-1 sáng bình thường. Đồng thời, đầu ra 10113 CPU (No.10/14) mất tín hiệu làm chuông BZ ngừng kêu. Sau khi khắc phục sự cố xong, ta ấn nút PB3-RST (No.8/14) cấp tín hiệu tới đầu vào 00108 CPU thì đầu ra 10104 CPU (No.10/14) mất tín hiệu dẫn đến đèn RD-1 tắt. + Để tắt đốt, ta ấn nút PB3-5B (No.6/14), cắt nguồn rơle 4X, cắt tín hiệu đốt tự động vào CPU, khóa các van dầu, quạt gió cắt nguồn muộn hơn 35s để quét khí. Cuối cùng chuyển CAM (No.6/14) về OFF. d/Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi: Nếu vì lý do nào đó mà áp suất hơi P lớn hơn hoặc bằng Pmax, thì tiếp điểm cảm biến 63S (No.6/14) mở ra làm rơle 63SX mất điện, mở tiếp điểm 63SX10-6 (No.9/14) làm rơle NX1 (No.9/14) mất điện, mở các tiếp điểm của nó ở (No.9/14) khóa các van cấp dầu. Đồng thời mở tiếp điểm 63SX5-9 (No.7/14) làm cắt tín hiệu vào chân vào 00011 CPU. CPU xử lý, cấp tín hiệu tới chân ra 10110CPU (No.10/14) làm rơle AX2 có điện, mở tiếp điểm AX21-9 (No.6/14) dẫn đến rơle 4X mất điện, mở tiếp điểm 4X7-11 (No.7/14) làm chân 00008 CPU mất tín hiệu đốt tự động, làm nồi hơi ngừng đốt. 71 Trong quá trình đem hơi đi công tác áp, suất hơi giảm dần. Khi áp suất hơi P nhỏ hơn hoặc bằng Pmin thì tiếp điểm cảm biến 63S (No.6/14) đóng lại làm rơle 63SX có điện làm chân vào 00011 sẽ có tín hiệu. Qua CPU có tín hiệu tới chân ra 10110CPU (No.10/14) làm rơle AX2 mất điện và tiếp điểm AX21-9 (No.6/14) đóng lại, cấp điện rơle 4X làm đóng tiếp điểm 4X7-11 (No.7/14), đưa tín hiệu đốt tự động tới đầu 00008 của CPU và nồi hơi được tự động đốt lại. 5.2.4. Các báo động và bảo vệ nồi hơi a. Ngọn lửa không bình thường: Khi lửa không bình thường CPU đưa tín hiệu ra 10110 để nồi hơi ngừng hoạt động, tín hiệu 10112 làm đèn RD-4 sáng và tín hiệu 10113 làm chuông BZ kêu. b.Mức nước nồi giảm thấp: Khi mức nước nồi hơi giảm qua mức l và L, thông qua khối xử lý tín hiệu LM1-200 đưa tín hiệu vào CPU. Khi nhận được tín hiệu mức nước nồi giảm thấp CPU đưa tín hiệu ra tới đầu 10103 cho bơm cấp nước hoạt động, đồng thời cấp tín hiệu tới 10101 → đèn RD-8 sáng báo hiệu, tín hiệu 10113 cho còi BZ kêu. c.Mức nước nồi hơi giảm quá thấp: Khi mức nước nồi giảm quá thấp qua mức ll-LL thì tín hiệu này gửi đến khối LM1- 200 để xử lý. Tín hiệu ra của khối này cấp tới CPU sẽ đưa tín hiệu ra tới đầu 10110 làm rơle AX2 có điện mở tiếp điểm AX2(6-A) rơle 4X mất điện cắt tín hiệu tới đầu 00008 (đốt tự động) của CPU làm nồi hơi ngừng hoạt động. Đồng thời đưa tín hiệu 10102 cấp tới đèn RD-6 báo mức nước nồi quá thấp. Tín hiệu 10103 cấp điện cho rơle WX1 để bơm nước hoạt động. Nếu chỉ một trong hai thanh cảm biến ll-LL có tín hiệu (do tàu nghiêng lắc) thì CPU cũng nhận được tín hiệu mức nước nồi thấp và chỉ đưa ra tín hiệu báo động chứ không ngừng đốt nồi. d. Áp suất dầu đốt thấp: Khi áp suất dầu đốt thấp khả năng phun dầu vào buồng đốt kém đi nhiều ảnh hưởng tới quá trình đốt lò. Khi áp suất dầu đốt thấp tiếp điểm cảm biến 63Q mở ngừng cấp tín hiệu tới đầu 00009 của CPU. Nhận được tín hiệu này CPU đưa tín hiệu ra tới đầu 10100 làm rơle 63QX có điện mở tiếp điểm 63QX(5-A) cắt điện tới công tắc tơ 88BTP (nếu trườc đó công tắc SS43BTP đã bật) làm bơm tăng áp ngừng hoạt động. Đồng thời CPU đưa ra tín hiệu 10105 đèn RD-5 sáng báo mất áp lực dầu FO, đầu 10113 có tín hiệu làm chuông kêu. Đầu ra 10110 có tín hiệu rơle AX2 có điện nồi hơi ngừng hoạt động. e. Nhiệt độ dầu đốt thấp: Khi nhiệt độ dầu đốt thấp tiếp điểm cảm biến 22Q đóng lại đưa tín hiệu tới đầu 00100.CPU sẽ xử lý tín hiệu này và đưa tín hiệu tới đầu ra 10001 cho bộ hâm sấy dầu 72 hoạt động. Đồng thời tín hiệu 10110 cấp điện cho rơle AX2 làm nồi hơi ngừng hoạt động. Tín hiệu 10107 và 10113 làm đèn RD-10 sáng, chuông BZ kêu. f. Nhiệt độ dầu đốt cao: Khi nhiệt độ dầu đốt cao tiếp điểm cảm biến 23QH mở làm mất tín hiệu tới đầu 00101 của CPU, CPU đưa tín hiệu tới đầu 10108 làm đèn RD-9 sáng, tín hiệu 10113 làm chuông BZ kêu. g. Nhiệt độ khí xả cao. Khi nhiệt độ khí xả cao tiếp điểm cảm biến TS mở ra làm rơle TSX mất điện. Tiếp điểm TSX(8-B) =1 cấp tín hiệu tới đầu 00102. Nhận được tín hiệu này CPU sẽ xử lý để cấp tín hiệu tơi đầu 10110→ rơle AX2 có điện cấp tín hiệu dừng đốt. Đồng thời cấp tín hiệu tới đầu 10109 làm đèn RD-7 sáng và đầu 10113 có tín hiệu làm chuông kêu. h.Quạt gió bị sự cố: Khi quá tải động cơ quạt gió, rơle nhiệt 49F hoạt động ngắt điện động cơ này đồng thời tiếp điểm 49F gửi tín hiệu đến đầu 00103 của CPU, CPU đưa tín hiệu đến 10110 cấp điện cho rơle AX2 để ngừng đốt lò. Tín hiệu 10106 và 10113 làm đèn RD-3 sáng, chuông BZ kêu. i.Cơ cấu chương trình bị sự cố: Khi cơ cấu chương trình bị sự cố CPU cắt tín hiệu đến 10115 làm rơle RX mất điện. Tiếp điểm RX(2-F)=1 cấp tín hiệu cho đèn RD-2 sáng, RX(6-A)=0 làm rơle 4X mất điện cấp tín hiệu dừng đốt. 5.2.5. Nhận xét và đánh giá Nồi hơi này là sản phẩm của hãng TAIYO, nó đảm bảo đầy đủ 5 chức năng chính của nồi hơi. Được ứng dụng lập trình PLC trong điều khiển và giám sát quá trình làm việc của nồi hơi.Do vậy trong quá trình làm việc rất an toàn và giảm nhẹ cho người vân hành. 73 CHƯƠNG 6: ĐÁNH GIÁ, KHAI THÁC VÀ BẢO DƯỠNG NỒI HƠI Bất cứ một hệ thống nào khi được thiết kế và chế tạo thì vấn đề mà nhà sản xuất cũng như người sử dụng quan tâm chính là chất lượng kĩ thuật ,cấu trúc và tính kinh tế của hệ thống.Vì vậy việc đánh giá các hệ thống nói chung, hệ thống nồi hơi nói riêng chúng ta không thể không quan tâm đến việc: - Đánh giá về kĩ thuật - Đánh giá về cấu trúc - Đánh giá về kinh tế. Sau đây là một số đánh giá, nhận định tổng quan của em về các hệ thống nồi hơi trong đề tài. 6.1 Đánh giá về kỹ thuật 6.1.1 Hệ thống nồi hơi tàu Thái Bình. Hệ thống cũng đáp ứng đủ 5 chức năng điều khiển nồi hơi + Chức năng tự động cấp nước + Chức năng tự động hâm dầu + Chức năng tự động cấp lò + Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi + Chức năng tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ - Ưu điểm: + Nguyên lý, mạch điều khiển đơn giản + Khi bị hỏng hóc thì dễ dàng kiểm tra, sửa chữa + Người khai thác sử dụng không cần có trình cao + Độ chắc chắn cao, có thể làm việc tốt trong điều kiện tàu bị rung lắc, chấn động + Hệ thống điều khiển ít bị ảnh hưởng của nhiễu loạn, điều kiện bên ngoài - Nhược điểm: + Độ tin cậy không cao + Ứng dụng trên tàu có trọng tải nhỏ,hiện nay kỹ thuật ngày càng hiện đại tiên tiến nên thường không lắp đặt nồi hơi này nữa. + Dễ bị hỏng hóc. 6.1.2Hệ thống nồi hơi có mạch điều khiển dùng PLC (Tàu 22500T) Hệ thống điều khiển nồi hơi dùng PLC (Tàu 22500T) do hãng MUIRA PROTEC CO.LTD sản xuất. Nồi hơi được lập trình PLC trong điều khiển và giám sát quá trình làm việc. Nó đáp ứng đủ 5 chức năng điều khiển nồi hơi: + Chức năng tự động cấp nước 74 + Chức năng tự động hâm dầu + Chức năng đốt nồi hơi + Chức năng tự động điều chỉnh áp suất hơi + Chức năng tự động kiểm tra, báo động và bảo vệ - Ưu điểm: + So với hệ thống trên thí hệ thống điều khiển nồi hơi tàu 22500T được sản xuất và trang bị kĩ thuật hiện đại và tiên tiến nhất trên thế giới hiện nay. + Nó được sử dụng rộng rãi trên các đội tàu, nhất là tàu đóng mới và trọng tải lớn + Độ tin cậy, độ bền cao + Làm việc rất an toàn, không gây nguy hiểm cho người sử dụng, vận hành + Dễ dàng vận hành,sử dụng - Nhược điểm: + Đòi hỏi người sử dụng có trình độ cao, am hiểu về hệ thống + Khó sửa chữa khi hệ thống hỏng 6.2 Đánh giá về cấu trúc. 6.2.1 Hệ thống nồi hơi tàu Thái Bình - Ưu điểm: + Độ chắc chắn cao + Có thể làm việc tốt trong điều kiện tàu bị rung lắc, chấn động -Nhược điểm: + Ở mạch động lực không thấy có bơm tuần hoàn + Cấu trúc cồng kềnh,chiếm nhiều diện tích trên tàu thuỷ 6.2.2 Hệ thống nồi hơi có mạch điều khiển dùng PLC (Tàu 22500T) Hệ thống điều khiển nồi hơi dùng PLC (Tàu 22500T) do hãng MUIRA PROTEC CO.LTD sản xuất. Nồi hơi được lập trình PLC trong điều khiển và giám sát quá trình làm việc. - Ưu điểm: + So với hai hệ thống điều khiển nồi hơi trên thì nó có cấu trúc gọn nhẹ hơn nhiều, phần tử quan trọng chính là PLC (Program Logic Control –chương trình điều khiển logic). + Chiếm ít diện tích trên tàu (do có cấu trúc gọn nhẹ) + Hệ thống mềm, không cứng nhắc - Nhược điểm: 75 Do cấu trúc là các Mođun nên khi hệ thống bị hỏng thì sửa là rất khó (mà thường là thay thế) 6.3 Đánh giá về kinh tế. Việc đánh giá tính kinh tế của hệ thống là một trong những yếu tố quan tâm hàng đầu của nhà sản xuất cũng như người sử dụng. 6.3.1 Hệ thống nồi hơi tàu Thái Bình. - Ưu điểm: + Gía thành ban đầu của hệ thống không cao - Nhược điểm: + Tuy nhiên giá thành khai thác của hệ thống tính về lâu dài khá cao, không có tính kinh tế 6.3.2 Hệ thống nồi hơi có mạch điều khiển dùng PLC (Tàu 22500T) Là hệ thống hiện đại, tiên tiến được sử dụng rộng rãi trên các tàu hiện đại và đóng mới.Việc đánh giá tính kinh tế của hệ thống có vai trò quan trọng và cần thiết. - Ưu điểm: + Do hệ thống được trang bị hiện đại nên nó có hiêu suất cao,khả năng sinh hơi nhanh, phục hồi áp suất hơi nhanh. Do vậy hệ thống nồi hơi tàu 22500T có tính kinh tế cao, khai thác hiệu quả.Là sự lựa chọn của các công ty đóng tàu, chủ tàu cũng như là mục tiêu phát triển trong tương lai. 6.4 Vận hành nồi hơi 6.4.1 Chuẩn bị đốt nồi hơi Công việc chuẩn bị nồi hơi trước khi khởi động bao gồm : - Việc kiểm tra khả năng sẵn sàng hoạt động của nồi hơi - Chuẩn bị các điều kiện để đưa nồi hơi vào hoạt động . Chuẩn bị nồi hơi sau khi sửa chữa, bảo dưỡng cũng khác so với chuẩn bị nồi hơi đang khai thác. Nhìn chung công việc kiểm tra nồi hơi trước khi khởi động có thể bao gồm: + Kiểm tra tổng thể bên ngoài nồi hơi: công việc này cần thực hiện tỉ mỉ đặc biệt là sau khi thực hiện các công việc sửa chữa, bảo dưỡng nồi hơi, hoặc các hệ thống liên quan. + Kiểm tra và đưa hệ thống cấp nước vào hoạt động: kiểm tra mức nước trong két nước bổ sung, tình trạng các bơm cấp nước, các van trong hệ thống. Các van chặn và van một chiều cấp nước vào nồi hơi được giữ luôn mở . + Kiểm tra mức nước để khẳng định sự chỉ báo chính xác của ống thuỷ. Van xả đáy ống thuỷ phải được đóng, trong khi các van nối với khoang hơi và khoang nước phải 76 được đóng. Mức nước trền ống thuỷ phải nằm trên vùng cho phép chú ý không cấp nước đến mức quá cao trước khi đốt nồi hơi + Kiểm tra hệ thống nhiên liệu và đưa hệ thống vào làm việc. Thường nồi hơi được thiết kế để có thể làm việc với nhiên liệu nặng (HFO). Khi đốt nồi hơi với nhiên liệu nặng ta cần phải đưa hệ thống hâm nhiên liệu vào hoạt động. Khi đó nhiên liệu sẽ được tuần hoàn qua bầu hâm nhờ bơm tuần hoàn nhiên liệu. Nhiệt độ hâm nhiên liệu được điều khiển tự động nhờ rơle nhiệt. Hệ thống hâm nhiên liệu còn được trang bị chức năng bảo vệ nhiệt độ hâm nhiên liệu ( không cho phép phun nhiên liệu ở nhiệt độ thấp vào trong buồng đốt nồi hơi và báo động khi nhiệt độ hâm nhiên liệu quá cao ) . + Kiểm tra sự chỉ báo của áp kế áp suất hơi : van chặn tới áp kế phải được mở hoàn toàn, kim chỉ báo áp suất phải chỉ 0 hoặc > 0 một chút trong trường hợp áp kế đạt thấp hơn mức nước trong nồi hơi. + Kiểm tra các van nối với khoang nồi như các van xả mặt, xả đáy, van lấy mẫu. Các van này ở trạng thái phải đóng . + Kiểm tra van hơi chính bằng cách mở van sau đó đóng lại. + Kiểm tra cơ cấu mở van an toàn sự cố. + Mở van xả khí để xả khí đọng trong nồi hơi ra ngoài khi đốt nồi hơi. + Kiểm tra sự hoạt động của các thiết bị chỉ báo, cảm ứng, bảo vệ khác theo hướng dẫn của nhà chế tạo. Các công việc chuẩn bị trên phải thực hiện đầy đủ khi mới đốt nồi hơi lần đầu, hoặc sau khi sửa chữa, sau khi dừng lâu ngày. 6.4.2 Đốt nồi hơi Nồi hơi thường được trang bị để có thể được đốt tự động hoặc đốt bằng tay. Ở chế độ khai thác bình thường, nồi hơi cần phải hoạt động tin cậy ở chế độ tự động. Chế độ đốt nồi hơi bằng tay thường sử dụng để đốt thử sau khi thực hiện các công việc sửa chữa, bảo dưỡng hoặc trong các trường hợp đặc biệt. Sau khi thực hiện các công việc chuẩn bị, việc đưa nồi hơi về chế độ tự động hoạt động được thực hiện bằng cách cấp nguồn điều khiển và chọn vị trí tự động cho các thiết bị tự động điều khiển nồi hơi khi ấy bộ tự động điều khiển nồi hơi sẽ được đưa vào hoạt động và tự động đưa các thiêt bị vào làm việc như: quạt gió, bơm nhiên liệu tuần hoàn, hệ thống hâm nhiên liệu, thiết bị đánh lửa, van điện từ cấp nhiên liệu theo chương trình đã được định trước. Trong trường hợp đốt nồi hơi bằng tay, cần thực hiện điều khiển các thiết bị theo các bước sau: - Bật công tắc điều khiển về vị trí điều khiển bằng tay (manu) - Khởi động quạt gió và bơm nhiên liệu - Sau khoảng 30s ( giai đoạn thông gió trước ) bật thiết bị đánh lửa. 77 - Sau 1 hoặc 2s bật công tắc điều khiển van cấp nhiên liệu. Nhiên liệu phun vào buồng đốt và cháy khi gặp tia lửa điện . Trong suốt quá trình khởi động cần quan sát để khẳng định các thiết bị được đưa vào hoạt động đúng thời điểm và hoạt động tốt, nhiên liệu cháy ngay khi được phun vào buồng đốt. Nếu việc đốt không thành công, hệ thống tự động bảo vệ nồi hơi sẽ tự động dừng việc cấp nhiên liệu và thực hiện thông gió sau trước khi dùng. Thông thường các nồi hơi phụ tàu thuỷ được thiết kế để bảo vệ một số thông số sau: Nhiệt độ nhiên liệu thấp ( khi dùng dầu FO ). Áp suất nhiên liệu thấp. Mức nước nồi hơi thấp. Nồi hơi không cháy. Các thông số trên được tự động giám sát và bảo vệ trong suốt thời kỳ đốt nồi hơi cũng như khi hệ thống đang làm việc nếu một trong các thông số bảo vệ bị vi phạm, hệ thống sẽ tự động dừng, đồng thời kích hoạt tín hiệu báo động dừng nồi hơi (còi hoặc đèn). Khi ấy cần xác định nguyên nhân bằng cách quan sát các đèn tín hiệu bảo vệ, khắc phục nguyên nhân và ấn nút hoàn nguyên (RESET) để xoá tín hiệu bảo vệ trước khi khởi động lại nồi hơi. 6.4.3 Tăng áp suất hơi Sau khi đưa nồi hơi vào hoạt động, nhiệt độ và áp suất trong nồi sẽ tăng dần. Đây là giai đoạn làm việc không ổn định, vì vậy cần chú ý theo dõi, thực hiện các công việc điều chỉnh cần thiết để đảm bảo sự hoạt động tốt cho hệ thống. Để tránh ứng suất nhiệt quá lớn cần tăng áp suất nồi hơi lên từ từ. Tuy nhiên, việc điều chỉnh lượng nhiên liệu cung cấp chỉ có thể thực hiện được với các loại nồi hơi có trang bị hệ thống cung cấp nhiên liệu có nhiều chế độ cháy. Trong quá trình nồi hơi tăng áp suất cần theo dõi các dấu hiệu sau: + Thỉnh thoảng sờ vào vỏ nồi để khẳng định nhiệt độ tăng lên đều. Duy trì chế độ cháy càng thấp càng tốt để tránh ứng suất nhiệt. + Khi áp suất hơi bắt đầu tăng, mở van xả khí trên đỉnh nồi hơi để xả hết lượng khí trong không gian hơi của nồi hơi. Việc xả khí khi đốt nồi hơi từ trạng thái nguội nhằm loại bỏ không khí khỏi hệ thống, tránh ăn mòn kim loại..... + Kiểm tra toàn bộ nồi hơi để phát hiện rỏ rỉ ở các mặt bích lắp ráp, các van, và khắc phục nếu cần thiết. + Thường xuyên theo dõi mức nước nồi hơi. Khi đốt nồi hơi từ trạng thái nguội, mức nước nồi sẽ tăng dần lên khi nhiệt độ nước tăng. Nếu mức nước quá cao, cần xả bớt các van xả mặt, xả đáy. + Theo dõi sự tăng áp suất hơi. 78 + Khi áp suất hơi tăng khoảng 1/4 áp suất định mức, thực hiện gặn mặt, xả đáy nồi hơi để xả váng tạp chất và cặn lắng ra khỏi nồi hơi. + Thực hiện sấy đường ống hơi. Khi áp suất hơi tăng khoảng 1/2 áp suất định mức, có thể thực hiện việc sấy đường ống dẫn hơi bằng cách hé mở van hơi chính để cấp hơi sấy. Trong quá trình sấy phải mở các van xả nước đọng trong hệ thống đường ống cho đến khi thấy hơi thoát ra. Nếu ta không tiến hành sấy đường ống sẽ có thể gây ra hiện tượng búa chất lỏng(tức đường ống bị ghẽn và bị phá do áp lực). Khi đó sẽ xảy ra chuyển động va đập của dòng hơi với lượng nước ngưng tụ trong đường ống. Điều này có thể làm vỡ ống hoặc cản trở chuyển động của dòng hơi trong ống. + Mở hoàn toàn van hơi chính để cấp hơi đi tiêu dùng khi áp suất hơi đạt tới giá trị định mức. Việc mở van phải từ từ để tránh giảm áp suất đột ngột trong nồi hơi. 6.4.4 Khai thác nồi hơi đang hoạt động Sau khi thực hiện tuần tự các công việc kiểm tra trên, nồi hơi đã trở về trạng thái hoạt động bình thường. Khi này cần thực hiện các công việc sau để đảm bảo nồi hơi hoạt động an toàn và kinh tế. + Điều chỉnh quá trình cháy. Sau khi nồi hơi đã đạt đến chế độ làm việc ổn định có thể thực hiện quá trình cháy bằng cách thay đổi tỷ lệ lượng nhiên liệu và không khí cấp cho phù hợp. + Thường xuyên theo dõi mực nước nồi hơi trong ống thuỷ, nếu cần thiết, điều chỉnh các mức tự động khởi động và dừng bơm cấp nước nồi hơi cho phù hợp. Hàng ngày phải xả nước để kiểm tra sự hoạt động và khẳng định sự chỉ báo chính xác của ống thuỷ. + Hàng ngày tiến hành xả mặt xả đáy + Tiến hành hoá nghiệm nước nồi hơi theo hướng dẫn của nhà chế tạo và xử lý nước nồi hơi nếu cần thiết. + Định kỳ tháo, kiểm tra, vệ sinh, căn chỉnh súng phun, thiết bị đánh lửa theo quy định của nhà chế tạo. + Định kỳ kiểm tra sự hoạt động của các thiết bị báo động, bảo vệ nồi hơi theo hướng dẫn và ghi vào nhật ký nồi hơi. + Định kỳ thổi nguội các bề mặt trao đổi nhiệt phía khí lò. Các hệ thống nồi hơi phụ tàu thuỷ thường được trang bị cơ cấu thổi nguội bằng tay. 6.4.5 Dừng nồi hơi Việc dừng nồi hơi được thực hiện bằng cách bật công tắc điều khiển về vị trí dừng nồi hơi. Khi đó các thiết bị sẽ được điều khiển dừng lại theo chương trình. Nếu dùng nồi hơi là để công việc sửa chữa, bảo dưỡng có thể cần thiết phải thực hiện các công việc khác như: chuyển sang sử dụng nhiên liệu nhẹ, dừng các hệ thống phục vụ. Nếu thời gian 79 dừng nồi hơi ngắn có thể ủ nồi bằng cách đóng các van hơi và giảm lượng cấp nhiên liệu. Nếu dừng quá 6 tháng phải xả hết nước nồi hơi và sấy khô bên trong. 6.5.Một số hư hỏng khi vận hành nồi hơi 6.5.1 Cạn nước nồi hơi + Biểu hiện bằng mực nước nồi hơi thấp hoặc có thể không nhìn thấy mực nước trong các ống thuỷ sáng, hơi phụt ra khi mở van xả đáy ông thuỷ và thường kèm theo báo động mức nước nồi hơi thấp. + Nguyên nhân có thể do bơm cấp nước nồi hơi hỏng, thiêt bị cảm ứng mức nước nồi hơi và điểu khiển bơm cấp nước hoạt động không chính xác,thủng các bề mặt trao đổi nhiệt... + Khắc phục: kiểm tra lại hệ thống cấp nước nồi hơi, kiểm tra chính xác mức nước trong ống thuỷ bằng cách xả nước thông qua ống thuỷ. Nếu nghiêm trọng cần dừng ngay nồi hơi, dùng tay giật mở van an toàn để xả hết hơi trong nồi, tuyệt đối không được cấp nước vào nồi hơi. Nếu cần thiết có thể yêu cầu giám định của cơ quan đăng kiểm trước khi cho nồi hơi hoạt động trở lại. 6.5.2 Hư hỏng các bề mặt trao đổi nhiệt + Nguyên nhân: do quá nhiệt, do bị mất nước, do tình trạng cáu cặn bám dầy trên bề mặt, do cháy hỏng bề mặt trao đổi, do ứng suất nhiệt trong quá trình khai thác ... + Khắc phục: có thể dừng nồi hơi để kiểm tra tình trạng các bề mặt trao đổi nhiệt và sửa chữa, có thể thay đường ống, xử lý nước để hạn chế cáu cặn ăn mòn các bề mặt, việc khai thác nồi hơi phải hợp lý đặc biệt trong giai đoạn khởi động ... 6.5.3 Mực nước nồi hơi quá cao + Nguyên nhân: do hệ thống tự động điểu khiển cấp nước nồi hơi hoạt động không chính xác, do hiện tượng sôi trào khi tăng đột ngột tải tiêu dùng hơi hoặc có nhiều tạp chất lơ lửng trên bề mặt bay hơi ... + Khắc phục: xả bớt nước để tránh nước cuốn theo hơi tới các thiết bị tiêu dùng hơi, điều chỉnh lại hệ thống cấp nước cho phù hợp, có thể đóng van hơi chính để mực nước nồi hơi ổn định trở lại, sau đó mở từ từ van hơi chính để cấp hơi trở lại. Để tránh sôi trào cần chú ý không thay đổi tải nồi hơi đột ngột mà thực hiện xử lý nước nồi hơi kết hợp với gạn mặt xả đáy để loại trừ các tạp chất lẫn trong nước nồi hơi. 6.5.4 Nồi hơi bị tắt Khởi động nồi hơi không cháy: + Nguyên nhân : thiết bị đánh lửa hoạt động không tốt, nhiệt độ nhiên liệu quá thấp (khi đốt bằng dầu FO) áp suất nhiên liệu qúa thấp do bơm cấp nhiên liệu kém, hệ thống lẫn không khí, hết nhiên liệu trong két, van điện từ cấp nhiên liệu bị rò do súng phun kém dẫn đến chất lượng phun sương kém, do le gió điều chỉnh quá to gây luồng gió mạch. 80 Nồi hơi đang hoạt động bị tắt: + Nguyên nhân: do hệ thống cung cấp nhiên liệu với chất lượng kém, áp suất nhiên liệu thấp, nhiệt độ nhiên liệu thấp, mức nước nồi hơi quá thấp. + Khắc phục: kiểm tra các nguyên nhân trên bằng quan sát đèn báo động kết hợp với xem xét hệ thống. Sau khi khắc phục cần nhấn nút hoàn nguyên để xoá tín hiệu bảo vệ, đưa hệ thống trở lại trạng thái tự động làm việc. Khi cần thiết có thể đốt lại nồi hơi bằng tay để phát hiện chính xác nguyên nhân và sửa chữa nếu cần thiết. 6.6 . Bảo dưỡng nồi hơi 6.6.1 Vệ sinh nồi hơi Trong quá trình khai thác, định kỳ cần phải vệ sinh nồi hơi, cả phía không gian nước và không gian khí lò. Tần suất vệ sinh phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như : cường độ hoạt động của nồi hơi, chất lượng nước nồi hơi, chất lượng quá trình cháy ...  Khi cần thiết dừng nồi hơi để vệ sinh bên trong cần thực hiện các bước sau: + Cần dừng nồi hơi ít nhất 24h trước khi tiền hành tháo, kiểm tra. + Trước khi dừng, cần tiến hành thổi nguội các bệ mặt trao đổi nhiệt. + Khi áp suất nồi hơi giảm xuống khoảng 0,4 Mpa, cần mở các van xả để xả hết các cáu cặn trong nồi hơi. + Để nồi hơi nguội tự nhiên cho đến khi tiến hành các công việc tháo, vệ sinh. + Cách ly hoàn toàn nồi hơi khỏi các hệ thống phục vụ trước khi thực hiện các công việc tháo lắp.  Sau khi nồi hơi đã nguội, nước đã xả hết, công việc vệ sinh phía không gian nước có thể thực hiện như sau: + Tháo các cửa kiểm tra ở khu vực không gian hơi, không gian nước, cửa xả bùn để quan sát tình trạng các bề mặt trao đổi nhiệt . + Nếu cần thiết có thể cạo cáu cặn bằng phương pháp cơ khí hoặc sử dụng hoá chất + Sau khi cạo song cần rửa sạch các bề mặt trao đổi bằng nước sạch. + Kiểm tra kỹ bên trong trước khi lắp ráp.  Công việc vệ sinh phía không gian khí lò có thể thực hiện như sau: + Tháo các cửa phía khí lò để chuẩn bị cho việc vệ sinh. + Có thể dùng các que thông để vệ sinh các ống lửa hoặc kết hợp sử dụng vòi nước để hoà tan nguội và thổi sạch cáu cặn, nên sử dụng nước nóng với áp suất cao. Việc rửa bằng nước nóng phải được thực hiện liên tục cho đến khi kết thúc. + Sau khi vệ sinh sạch cáu muội cần tiến hành thông gió để sấy khô không gian khí lò. + Đắp lại các cửa. 81 6.6.2 Tẩy rửa cáu căn. Có hai cách: + Tẩy rửa cáu cặn bằng axit đã được pha loãng + Tẩy rửa cáu cặn bằng kiềm 6.6.3 Thử thuỷ lực nồi hơi Nồi hơi, cũng như các thiết bị áp lực khác, cần được thử thuỷ lực để khẳng định mức độ an toàn về kết cấu. Theo quy định, các nồi hơi làm việc với áp suất trên 6,9 MPa, khi mới lắp đặt cần được thử thuỷ lực ở áp suất: P = (1,5 Pđm + 3,5) MPa Những nồi hơi có áp suất công tác thấp thì được thử thuỷ lực ở áp suất gấp gần 2 lần áp suất công tác. Việc thử thuỷ lực được thực hiện dưới sự giám sát của cơ quan đăng kiểm. Giá trị áp suất thử được ghi vào biên bản và in ở bảng thông số gắn trên nồi hơi. Việc thử thuỷ lực được thực hiện như sau: + Tháo, bịt tất cả các đường nối với khoang nồi hơi để cô lập nồi hơi. + Tháo tất cả các cơ cấu chằng giữ nồi hơi, lắp các cơ cấu để đo giãn nở, chuyển vị tại một sô nơi xung quang nồi như buồng đốt , các phía của nồi hơi. + Cấp nước vào đầy nồi hơi, sử dụng nước nóng nếu có thể. + Nối bơm tạo áp suất, áp kế ( thường sử dụng bơm tay kiểu piston). + Ghi lại giá trị của các đồng hồ chỉ báo chuyển vị. + Nâng dần áp suất thử lên giá trị quy định. Cần chắc chắn rằng áp suất thử sẽ tăng đều và nhanh. Nếu áp suất thay đổi theo động tác bơm có nghĩa là trong hệ thống còn không khí, cần xả hết không khí. + Trong thời gian tăng áp suất, cần chú ý theo dõi toàn bộ nồi hơi để kịp thời phát hiện rò lọt hoặc biến dạng các thành phần kết cấu nồi hơi. Nếu phát hiện rò lọt cần khắc phục trước khi thử lại. + Khi đã đạt giá trị áp suất thử cần đọc và ghi lại tại các đồng hồ đo chuyển vị. + Duy trì áp suất thử liên tục theo yêu cầu của đăng kiểm viên, hoặc trong mọi trường hợp không ít hơn 10 phút. + Khi đã thoả mãn, xả nước khỏi nồi hơi và ghi lại giá trị chuyển vị. Cần chắc chắn rằng các giá trị chuyển vị này trở về đúng trạng thái trước khi thử. + Sau khi kết thúc thử thuỷ lực có thể xả hết nước khỏi nồi hơi để tiến hành các kiểm tra cần thiết. 82 6.7 Các hư hỏng thường gặp ở mạch điều khiển nồi hơi Ví dụ cho tàu 22500T Hiện tượng Nguyên nhân Cách khắc phục Không tự động cấp nước khi có lệnh của người điều khiển - Cảm biến mức nước LM1-200 không hoạt động (bị hỏng) - Rơle WX1 không hoạt động (do không có tín hiệu đến, rơle bị hỏng.) - Công tắctơ 88W1 hoặc 88W2 bị hỏng… - Kiếm tra lại cảm biến,xem nguồn cấp cho cảm biến… -Kiểm tra tiếp điểm nếu hỏng thì sửa, thay thế… - Kiểm tra lại nguồn,cuộn hút,tiếp điểm… Không đốt được - Các công tắc để cấp điện cho chế độ bằng tay có một hoặc nhiêù bị hỏng - Một trong số các điều kiện đế cho phép đốt không đảm bảo như là: + Bơm dầu F.O không hoạt động (BP) + Bộ sấy dầu không hoạt động (OH), hoặc hoạt động nhưng áp lực dầu không đảm bảo + Quạt gió bị sự cố (BF) + Mức nước không đảm bảo (do mạch cấp nước bị sụ cố) - Kiểm tra, nếu hỏng thì sửa hoặc thay thế. nếu không sửa được hoặc không thay thế được thì đấu trực tiếp nếu cần thiết - Kiểm tra khí cụ điện khống chế nó (88Q, 49Q) hoặc chính nó. - Kiểm tra phần tử liên quan đến quạt gió như là: 88F, 49F… Cháy thành công nhưng vẫn có báo đông, hoặc đèn báo không hoạt động… - Thiết bị hỏng, nguồn cấp không đảm bảo (đứt dây, chọn sai thiết bị…) - Kiểm tra,khắc phục,thay thế… 83 KẾT LUẬN Sau thời gian 3 tháng tìm hiểu và nghiên cứu cộng thêm sự giúp đỡ của các bạn đồng nghiệp và các thầy giáo trong khoa, đặc biệt là sự giúp đỡ tận tình của thầy Th.s Đỗ Văn Thỏa. Đến nay bản đồ án tốt nghiệp của em đã hoàn thành, bản đồ án tốt nghiệp của em đã nghiên cứu được bao gồm 2 phần chính : Phần I : Tổng quan trang thiết bị điện tàu 22500T CHƯƠNG 1: Giới thiệu chung về tàu 22500T CHƯƠNG 2: Tổng quan trạm phát điện tàu 22500T CHƯƠNG 3: Các hệ thống truyền động điện trên tàu 22500T và các hệ thống điện yếu PHẦN II : ĐI SÂU NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG NỒI HƠI TÀU THỦY CHƯƠNG 4: Tổng quan hệ thống điều khiển nồi hơi tàu thủy CHƯƠNG 5:Nghiên cứu phân tích nguyên lý hoạt động của hai hệ thống nồi hơi tàu thủy. CHƯƠNG 6: Đánh giá, khai thác và bảo dưỡng nồi hơi. Tuy nhiên do trình độ còn có hạn và việc hạn chế trong việc cập nhật công nghệ hiện đại nên đề tài của em chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong được sự đóng góp nhận xét của các thầy cô cũng như các bạn đồng nghiệp để đề tài của em hoàn thiện hơn. Em xin chân thành cảm ơn Ths Đỗ Văn Thoả, cùng các thầy cô giáo trong Khoa Điện-điện tử tàu biển đã giúp đỡ em trong quá trình làm đồ án này. Em xin chân thành cảm ơn ! Hải Phòng, tháng 02 năm 2010 Sinh viên Nguyễn Tuấn Ngọc 84 Tài liệu tham khảo [1] Tự động truyền động điện tàu thuỷ - NXB Xây dựng Hà Nội Tác giả: Th.s Lê Đình Hiếu [2] Trạm phát và lưới điện tàu thuỷ - NXB Xây Dựng Hà Nội Tác giả: PGS-TSKH Thân Ngọc Hoàn T.s Nguyễn Tiến Ban [3] Máy điện - NXB Xây dựng Hà Nội Tác giả : PGS. TSKH Thân Ngọc Hoàn [4] Trạm phát điện tàu thủy - NXB Giao thông vận tải Hà Nội Tác giả : KS. Bùi Thanh Sơn