BỘ CÔNG THƯƠNG
VIỆN NGHIÊN CỨU ĐIỆN TỬ, TIN HỌC, TỰ ĐỘNG HÓA
X W Y  Z X W
BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HIỆN
ĐỀ TÀI NCKH&PTCN CẤP BỘ NĂM 2011
Tên đề tài:
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG THƯ VIỆN PHẦN MỀM
ĐỐI TƯỢNG PHỤC VỤ ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG NHÀ
MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN

Cơ quan chủ trì:
Chủ nhiệm đề tài:

VIỆN NGHIÊN CỨU ĐIỆN TỬ, TIN HỌC, TỰ ĐỘNG HÓA
TRỊNH HẢI THÁI
Nguyễn Thế Truyện

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI Trịnh Hải Thái
1


MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ĐỀ TÀI 5
1.1 CƠ SỞ PHÁP LÝ/XUẤT XỨ ĐỀ TÀI 5
1.2 MỤC TIÊU ĐỀ TÀI 5
1.3 TÍNH CẤP THIẾT 5
1.4 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU NGOÀI NƯỚC 6
1.5 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRONG NƯỚC 11
1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 12
1.7 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 13
CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ 14
2.1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN 14

3.7.1 Mô tả bộ điều khiển 72
3.7.2 Hàm đối tượng 73
3.8 ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN MÁY NÉN KHÍ:G_CTRL_COMPRESSOR 79
3.8.1 Mô tả bộ điều khiển 79
3.8.2 Hàm đối tượng 80
3.9 ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN MÁY SẤY KHÔ: G_CTRL_DRYER 85
3.9.1 Mô tả bộ điều khiển: 85
3.9.2 Hàm đối tượng 86
3.10 ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN DÒNG ĐIỆN CH
ỈNH LƯU:
G_CTRL_DC_CURRENT_REC 90
3.10.1 Mô tả bộ điều khiển 90
3.10.2 Hàm đối tượng 90
3.11 ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN HAI MÁY :G_CTRL_2_MACHINE 92
3.11.1 Mô tả bộ điều khiển 92
3.11.2 Hàm đối tượng 92
3.12 ĐỐI TƯỢNG BÌNH LỌC GRAVITYFILTER : G_GRAVITYFIL_TANK 94
3.12.1 Mô tả đối tượng thực 94
3.12.2 Hàm đối tượng 95
3

3.13 ĐỐI TƯỢNG BÌNH LỌC TRỌNG LỰC: G_CLARIFIER_TANK 95
3.13.1 Mô tả đối tượng thực 95
3.13.2 Hàm đối tượng 96
3.14 ĐỐI TƯỢNG BƠM ĐƠN: G_PUMP 97
3.14.1 Mô tả đối tượng thực 97
3.14.2 Hàm đối tượng 99
3.15 ĐỐI TƯỢNG pH 103
3.15.1 Bài toán và phương pháp giải 103
3.15.2 Hàm đối tượng 103

3.23.2 Hàm đối tượng 119
3.24 ĐỐI TƯỢNG ĐIỀU KHIỂN pH: G_CTRL_pH 120
3.24.1 Mô tả đối tượng thực 120
3.24.2 Hàm đối tượng 121
CHƯƠNG 4 THỬ NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ 122
4.1 PHƯƠNG PHÁP THỬ NGHIỆM 122
4.2 KẾT LUẬN 122
cho ngành Điện Việt Nam cần có chiến lược phát triển dài hạn: Theo quyết định số
110/2007/QĐ-TTg của thủ
tướng chính phủ kí ngày 18 tháng 07 năm 2007 “Đáp ứng nhu
cầu phát triển kinh tế- xã hội của cả nước với mức tăng GDP khoảng 8,5%-9% năm giai
đoạn 2006-2010 và cao hơn ,dự báo nhu cầu điện nước ta tăng ở mức 17% năm (phương án
cơ sở), 20% (phương án cao) trong giai đoạn 2006-2015”.
Một nền kinh tế phát triển phải gắn với sự phát triển của ngành năng lượng quốc gia,
nhằm đảm bảo cung cấp đủ nguồn điện cho các hoạt động sản xuất, kinh doanh và phát
triển kinh tế. Việt Nam cũng không nằm ngoài quy luật đó, khi ngành điện luôn được coi là
một ngành then chốt, trọng điểm và nhận được rất nhiều sự quan tâm của nhà Nước.
Số liệu theo báo cáo của Tập đoàn Điện lực Việt Nam( EVN) , tổng điện thương phẩm
c
ả nước năm 2010 đạt 85,59 tỷ kWh, tăng 14,4% so với năm 2009.Trong khi đó tổng công
suất khả dụng của nguồn điện trong năm 2010 dao động trong khoảng 15.000-17.600MW.
Tình hình cung ứng điện năm 2010 đã gặp rất nhiều khó khăn, đặc biệt, ở các tháng mùa
khô, do tình hình hạn hán nghiêm trọng kéo dài làm suy giảm công suất và sản lượng các
nhà máy thuỷ điện, nhu cầu điện tăng cao do nắng nóng, một số nhà máy nhiệ
t điện than
mới (Hải Phòng, Quảng Ninh, Uông Bí 2, Phả Lại 2, Cẩm Phả và Sơn Động) vận hành
không ổn định thường xảy ra sự cố, dẫn đến hệ thống điện quốc gia bị mất cân đối cung -
cầu về điện. Để đảm bảo an ninh vận hành hệ thống điện, việc cắt giảm phụ tải điện đã phả
i
thực hiện với tổng sản lượng điện cắt giảm vào mùa khô 2010 ước tính khoảng 1,4 tỷ kWh.
Tổng nhu cầu điện sản xuất toàn quốc năm 2011 là 117,63 tỷ kWh, tăng 17,63% so với
tổng sản lượng điện thực hiện năm 2010 (100,1 tỷ kWh), trong đó tổng nhu cầu điện sản
xuất 6 tháng mùa khô 2011 là 56,14 tỷ kWh tăng 18,3% so với thực hiện 6 tháng mùa khô
2010, tổng nhu cầu đ
iện sản xuất 6 tháng cuối năm 2011 là 61,49 tỷ kWh tăng 16,8% so với
thực hiện 6 tháng cuối năm 2010.
6

trong phần mềm (engineering software/tools) của các hệ điều khiển phân tán (DCS). Có hai
phương pháp lập trình: phương pháp hướng chức năng và phương pháp hướng đối tượng
(object-oriented programming viết tắt là OPP).
Ph
ương pháp hướng chức năng là lối tiếp cận truyền thống trong lĩnh vực công nghệ
thông tin. Theo lối tiếp cận này, ta quan tâm chủ yếu tới những thông tin mà hệ thống sẽ
lưu giữ. Ta hỏi xem người dùng cần những thông tin nào, rồi thiết kế cơ sở dữ liệu để chứa
những thông tin đó, cung cấp biểu mẫu (forms) để nhập thông tin và in báo cáo để trình bày
các thông tin. Nói một cách khác, chúng ta tập trung vào thông tin và không mấy để
ý đến
những gì có thể xảy ra với những hệ thống đó và cách hoạt động (ứng xử) của hệ thống.
Đây là lối tiếp cận xoay quanh dữ liệu và đã được áp dụng để tạo nên hàng ngàn hệ thống
trong suốt nhiều năm qua. Lối tiếp cận xoay quanh dữ liệu là phương pháp tốt cho việc thiết
kế cơ sở dữ liệu và nắm bắt thông tin, như
ng nếu áp dụng cho việc thiết kế ứng dụng lại có
thể khiến phát sinh nhiều khó khăn. Một trong những thách thức lớn là yêu cầu đối với các
hệ thống thường xuyên thay đổi. Một hệ thống xoay quanh dữ liệu có thể dể dàng xử lý
việc thay đổi cơ sở dữ liệu, nhưng lại khó thực thi những thay đổi trong nguyên tắc nghiệp
vụ hay cách hoạt động của h
ệ thống.
Trong lĩnh vực tự động hóa, ngoài các hệ DCS (đã có sẵn thư viện các hàm đối tượng
điều khiển) phương pháp hướng chức năng vẫn được áp dụng phổ biến. Nguyên do có thể
là ứng dụng quá đơn giản hoặc người lập trình điều khiển thường tập trung chủ yếu vào
7

logic thực thi các chức năng mà công nghệ đòi hỏi nên ít quan tâm đến phương pháp lập
trình. Mặt khác ngôn ngữ viết chương trình điều khiển không phải là ngôn ngữ hướng đối
tượng nên ý tưởng lập trình hướng đối tượng ít được chú ý.
Theo phương pháp hướng chức năng, mỗi một chức năng thường được đóng gói thành
các hàm (function/subroutine), trong đó cấu trúc phần cứng hệ thống công nghệ, đặc điểm

dùng trong nhiều ngôn ngữ khác, bắt đầu từ Lisp và Pascal cho đến họ ngôn ngữ Smalltalk.
Lập trình hướng đối tượng đã được phát triển như là phươ
ng pháp lập trình chủ đạo từ giữa
thập niên 1980 nguyên do đáng kể là việc ảnh hưởng của C++, một ngôn ngữ mở rộng của
C. Địa vị thống trị của OOP đã được củng cố vững chắc bởi sự phổ biến của các GUI dành
cho ngôn ngữ lập trình hướng đối tượng ngày càng tiện lợi. Một thí dụ về quan hệ gần gũi
của thư vi
ện GUI động và ngôn ngữ OOP là phần mềm Cocoa, nó là khung cơ sở của Mac
OS X dược viết bằng Objective C (Objective C là một loại ngôn ngữ hướng đối tượng mở
rộng của C với việc thông báo động). Công cụ cho OOP cũng được nâng cao phần "lập
trình điều khiển theo sự kiện" (mặc dù khái niệm này không chỉ dành cho OOP). Trong lĩnh
vực tự động hóa không có ngôn ngữ lập trình điều khiển hướng đối tượng, tuy nhiên ta
hoàn toàn có th
ể áp dụng ý tưởng hướng đối tượng trong lập trình điều khiển hệ thống tự
động hóa.
Trên thế giới việc tính toán, thiết kế, chế tạo nhà máy nhiệt điện đã đạt đến đỉnh cao về
kỹ thuật và công nghệ. Một số hãng nổi tiếng trong lĩnh vực này có thể kể đến như:
8

Marubeni, Sumimoto, Deawoo, Alstom, Invelt, Metso, Power Machine, Harbin Chương
trình điều khiển cho nhà máy nhiệt điện phức tạp, số lượng biến đến hàng chục ngàn, công
việc kiểm tra, sửa lỗi, thay đổi chương trình và bảo trì sẽ khó hơn rất nhiều so với trường
hợp số lượng biến ít. Câu hỏi đặt ra là dùng phương pháp gì để thiết kế và xây dựng chương
trình điều khiển lớn như vậy? Các hãng tự động hoá nổ
i tiếng như ABB, SIEMENS,
YOKOGAWA, EMERSON đã sử dụng phương pháp hướng đối tượng. Mỗi một hãng
đưa ra các hàm điều khiển đối tượng trong đó “nhúng” sẵn các hiểu biết/kinh nghiệm
(know-how) của mình về điều khiển đối tượng đó. Các thư viện đối tượng (object libraries)
giá cao, không mở và chủ yếu bán kèm theo các hệ DCS giá vài trăm ngàn đến hàng triệu
USD.

được trong nhiều trường hợp khác nhau nhưng đôi khi lại thừa quá nhiều I/O cho một ứng
dụng cụ thể nào đó, điều này dẫn đến chương trình sẽ “n
ặng hơn” và người sử dụng khó
dùng hơn do phải hiểu ý nghĩa của quá nhiều I/O. Có thể lấy ví dụ như sau một hàm đối
tượng điều khiển valve (VALVE_CONTROL) của PCS7 có 62 I/O và cần 3kbytes bộ nhớ,
trong khi trong ứng dụng xử lý nước khử khoáng của nhà máy nhiệt điện hàm đối tượng
điều khiển valve chỉ cần 16 I/O với đòi hỏi bộ nhớ vài trăm bytes là đủ.
Mộ
t số ví dụ các hàm đối tượng trong thư viện phần mềm của PC S7
Đối tượng Motor
9


Hình 1: Các giao diện INPUT của đối tượng Motor

Hình 2: Các giao diện OUTPUT của đối tượng Motor

10


Hình 3: : Các giao diện IN_OUT của đối tượng Motor
Đối tượng Valve

Hình 4: Các giao diện IN của đối tượng valve
11


Hình 5: Các giao diện OUTPUT của đối tượng valve

Hình 6: Các giao diện IN_OUT của đối tượng valve

vụ điều khi
ển tự động nhà máy nhiệt điện than. Để tiến đến mục tiêu lâu dài là làm chủ
công nghệ thiết kế chế tạo các nhà máy nhiệt điện thì không thể không tự xây dựng chương
trình điều khiển trên cơ sở thư viện đối tượng do các chuyên gia trong nước thiết kế, lập
trình. Thư viện của nước ngoài giá cao, không thể cải tiến chỉnh sửa cho phù hợp với ứng
dụ
ng cụ thể. Chủ động trong việc xây dựng phần mềm điều khiển là bước đầu tiến tới làm
chủ công nghệ điều khiển các nhà máy nhiệt điện tại Việt Nam. Điều này có ý nghĩa rất lớn
về mặt kinh tế- xã hội, an ninh –quốc phòng của đất nước.

1.6 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Trước hết nhóm thực hiện sẽ khảo sát thự
c tế các hệ thống điều khiển sau:
- Hệ thống điều khiển tự động sản xuất hydro (Electrolytic Hydrogen Plant)
- Hệ thống điều khiển tự động khử khoáng (Demineralization System)
- Hệ thống điều khiển tự động xử lý nước thô (Raw Water Treatment System)
- Hệ thống điều khiển tự động xử lý nước thải (Waste Water Treatment Plant)
Các hệ thống trên sẽ được khảo sát tạ
i một trong những công trình hiện đại, mới xây dựng
tại Việt Nam. Nhóm sẽ nghiên cứu tìm hiểu công nghệ điều khiển từng hệ thống, tìm hiểu
các chương trình điều khiển từng hệ thống.
Trên cơ sở khảo sát, nhóm sẽ thống kê các đối tượng điều khiển, phân tích các đặc trưng
của đối tượng trong sự tương tác với môi trường bên ngoài, từ đó thiết k
ế các giao diện của
đối tượng. Sau đó nhóm sẽ lập trình, tối ưu thuật toán điều khiển từng đối tượng và test
chúng. Các đối tượng sẽ được xây dựng trên cơ sở ngôn ngữ bậc thấp để tăng hiệu năng
thực hiện và có tính khả chuyển cao giữa các hệ thống phần cứng khác nhau. Mã code có
thể dễ dàng chuyển sang platform vi điều khiển, PLC (Omron, ABB, Rockwell,
Siemens, ), PAC, PC. Cuối cùng nhóm sẽ ghép nố
i các đối tượng theo yêu cầu công nghệ

14

CHƯƠNG 2 KHẢO SÁT NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ
2.1 TỔNG QUAN VỀ NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN THAN
Sản xuất điện năng là một ngành quan trọng trong nền kinh tế quốc dân. Nó phản ánh
tình trạng chung của sức sản xuất của một quốc gia.Trên thế giới phần lớn điện năng được
sản xuất ra ở các nhà máy nhiệt điện .
Ở nước ta trong gian đoạn đổi mới hiện nay đang cần phát tri
ển mạnh các nhà máy nhiệt
điện đốt nhiên liệu hữu cơ (than đá, dầu khí….). Việt Nam có nguồn nhiên liệu truyền
thống là than. Nguồn nhiên liệu than ở nước ta là rất dồi dào.Nguồn nhiên liệu này nằm rải
rác ở các nơi .Trữ lượng than ở Quảng Ninh ước chừng chiếm khoảng trên 10 tỷ tấn, phẩm

xỉ và liên kết tro.
- Lò có dải
điều chỉnh phụ tải rộng từ 50 đến 100% mà không cần phải sử dụng dầu đốt
kèm.
- Lò tầng sôi tuần hoàn than cháy kiệt hơn nên hàm lượng các bon trong tro thấp hơn lò
than phun
Vì lò hơi đốt các nhiên liệu ở nhiệt độ dưới 925
0
C, do vậy lượng phát thải NOx do nhiệt rất
thấp, cùng với công nghệ sử lý SOx bằng đá vôi được đốt cùng do vậy các nhà máy nhiệt
điện đốt than nếu dung lò hơi CFB không cần hệ thống khử lưu huỳnh (FGD) trong khói
thải. Lò hơi tầng sôi tuần hoàn (CFB) được chia ra làm 2 loại chính
1. Lò hơi có bộ phân ly bên trong (Compact)
2. Lò hơi có bộ phân ly ngoài (Separator Cyclone)
16

Với lò hơi phân ly ngoài có 2 loại cấu trúc:
a. Lò hơi có bộ phân ly nóng (Hot cyclone Separator)
b. Lò hơi làm mát bộ phân ly bằng nước (water cool cyclone separator)
Nguyên lý làm việc
- Quạt gió cấp 1 của lò sẽ đưa gió vào lò để làm tầng liệu ban đầu sôi lên (Fluidizing) hệ
thống đốt dầu được đốt trước, đến một nhiệt độ và áp suất nhất định trong buồng đốt, chúng
ta phun than vào, kích thước các hạt than từ 0-12mm (tùy vào các loại than và các loại
nhiên liệu đốt kèm)
- Khi các hạt than cháy và tỏa nhiệt làm cho n
ước ở các vách lò hóa hơi, các hạt than cháy
sẽ mất dần khối lượng để bay lên cùng với khói thải, đến bộ phân ly, những hạt nặng hơn sẽ
được bộ phân ly tách xuống, những hạt nhẹ không được tách thì theo khói thoát khỏi buồng
đốt.
- Các hạt nặng được tách bởi bộ phân lý rơi xuống dưới và được cấp thêm gió để bay trở

chuẩn môi trường ngày càng nghiêm ngặt, lò hơi đốt than phun vẫn sẽ là lựa chọn hiệu quả
khi xây dựng nhà máy nhiệt điện đốt than ở Việt Nam.
Công nghệ lò hơi tầng sôi gần như công nghệ đốt than phun. Sự khác biệt là than đốt
trong lò tầng sôi có kích thước l
ớn hơn và được đốt cùng chất hấp thụ lưu huỳnh (đá vôi)
trong buồng lửa, hạt than được tuần hoàn trong buồng lửa cho tới khi đủ nhỏ. Công nghệ
này cho phép đốt các nhiên liệu xấu có chất lượng thay đổi trong khoảng rộng, nhiên liệu
17

có hàm lượng lưu huỳnh cao. Các lò hơi tầng sôi tuần hoàn hiện nay có công suất dưới 300
MW. Than antraxit sau sàng tuyển có phụ phẩm chất lượng xấu, tính thương mại thấp,
nhưng hoàn toàn có thể sử dụng trong lò hơi tuần hoàn tầng sôi. Do vậy, với lò hơi loại này,
sẽ tận dụng được các phụ phẩm cấp thấp cho cung cấp điện, mà vẫn đảm bảo các yếu tố
môi trường.

2.1.3
Các hệ khác
¾ Hệ thống sản xuất Hydro: Có ba phương pháp cơ bản để sản xuất hydro)
- Sản xuất Hydro bằng phương pháp chuyển hóa hydrocacrbon ( nhiên liệu hóa thạch,
sinh khối) bằng nhiệt
- Sản xuất hydro bằng phương pháp điện phân nước (Electrolysis)
- Sản xuất hydro bằng phương pháp sinh học (Biological method)
Trong nhà máy nhiệt điện hiện nay thường dùng phương pháp sản xuất Hydro bằng đi
ện
phân nước,và dùng hydro để làm mát máy phát.
a) Hóa nhiệt nhiên liệu hydrocarbon:
• Hóa nhiệt khí thiên nhiên với hơi nước (Natural gas steam reforming)
Quá trình này gồm hai bước chính:
Trước hết, khí thiên nhiên (với thành phần chủ yếu là methane) được tách carbon và chuyển
hóa thành hydrogennhờ hơi nước dạng siêu nhiệt dưới áp suất cao, xúc tác thích hợp ở nhiệt

triển sản xuất hydrogen từ các nguồn khác còn thiếu thốn. Vì vậy, một khi nhiên liệu hóa
18

thạch vẫn còn rẻ thì phương pháp này vẫn có chi phí thấp nhất. Thêm vào đó, để hạn chế mặt
tiêu cực này của nhiên liệu hóa thạch, ta có thể dùng công nghệ tách khí carbonic rồi thu hồi
và chôn lấp chúng .
• Quy trình hiện đại tạo ra hydrogen từ khí thiên nhiên mà không thải ra CO2
Từ những năm 1980, Kværner - một tập đoàn dầu khí của Na Uy đã phát triển công nghệ
mang tên "Kværner Carbon Black and Hydrogen Process" (KCB&H). Nhà máy đầu tiên dựa
trên quy trình Kværner hiện đại này đặt ở Canada và bắt đầu sản xu
ất vào tháng 6 năm 1999.
Quy trình cung plasma - Kværner ở nhiệt độ cao (1600
0
C) tách hydrogen và than hoạt tính
từ hợp chất hydrocarbon như dầu mỏ hay khí thiên nhiên mà không thải ra CO2.
Than đen tinh khiết này được dùng trong sản xuất vỏ xe hơi và dùng như chất khử trong
công nghiệp luyện kim. Nhờ một số tính chất đặc biệt mà chúng còn có thể dùng để lưu trữ
hydrogen (ống carbonnano).
• Khí hóa sinh khối và nhiệt phân (biomass gasification and pyrolysis)
Sinh khối có thể được sử dụng để sản xuất hydrogen. Đầu tiên, sinh khối được chuyển thành
dạ
ng khí qua quá trình khí hóa ở nhiệt độ cao có tạo ra hơi nước. Hơi nước chứa hydrogen
được ngưng tụ trong các dầu nhiệt phân và sau đó có thể được hóa nhiệt để sinh ra hydrogen.
Quá trình này thường tạo ra sản lượng hydrogen khoảng từ 12%-17% trọng lượng hydrogen
của sinh khối. Nguyên liệu cho phương pháp này có thể gồm các loại mảnh gỗ bào vụn, sinh
khối thực vật, rác thải nông nghiệp và đô thị v.v. Do các chất thải sinh học được sử
dụng làm
nguyên liệu như vậy, phương pháp sản xuất hydrogen này hoàn toàn tái tạo được
(renewable) và bền vững.
b) Phương pháp sinh học

10 /siemens cm
µ
< ).
Có các phương pháp khử sau:
- Phương pháp hạt trao đổi ion: công suất lớn, hoàn nguyên dùng axit và bazo, thải ra
môi trường gây ô nhiễm nặng. Phương pháp này có ưu điểm: rẻ tiền, vật liệu thay thế dễ
dàng, nhưng điện dẫn chỉ duy trì tốt trong thời gian tương đối ngắn là lại phải hoàn nguyên.
- Phương pháp R/O (thẩm thấu ngược): Nguyên lý hoạt động theo một cơ chế ngược
lại với các c
ơ chế lọc thẩm thấu thông thường, nhờ lực hấp dẫn của trái đất để tạo ra sự
thẩm thấu của các phân tử nước qua các mao mạch của lõi lọc (chẳng hạn như lõi lọc dạng
gốm Ceramic). Màng lọc RO hoạt động trên cơ chế chuyển động của các phần tử nước nhờ
áp lực nén của máy bơm cao áp tạo ra một dòng chảy mạnh (đây có th
ể gọi là quá trình
phân ly trong chính dòng nước ở môi trường bình thường nhờ áp lực) đẩy các thành phần
hóa học, các kim loại, tạp chất có trong nước chuyển động mạnh, văng ra vùng có áp lực
thấp hay trôi theo dòng nước ra ngoài theo đường thải.Trong khí ấy các phân tử nước thì lọt
qua các mắt lọc cỡ kích cỡ 0,001 micromet nhờ áp lực dư, với kích cỡ mắt lọc này thì hầu
hết các thành phần hóa chất kim loại, các loại vi khuẩn đều không thể l
ọt qua.
Các công đoạn thẩm thấu ngược:
÷ PP (Polipropylen): kích thước của cặn lọc được, từ 1 µm đến 5 µm; Lọc giữ lại tạp
chất dạng như: cát, rong rêu, gỉ sắt
÷ Carbon (UDF): Hấp thụ ion kim loại nặng, khử hóa chất, độc tố.
÷ Carbon (CTO): Khử màu, khử mùi, làm trong nước, cân bằng độ pH.
÷ Màng lọc R.O (R.O. membrane): Kích thước của cặn lọc được là 0,001 µm; Lọc thải
vi khu
ẩn, làm giảm độ TDS, tạo ra nguồn nước tinh khiết.
÷ Carbon T/33: Làm từ than hoạt tính dừa, có tác dụng làm cho nước uống có vị ngọt
mát tự nhiên

760 mm thuỷ ngân .
Mỗi hệ thống sản xuất khí bao gồm: 1 bộ chỉnh lưu điện Silic làm mát bằng không khí
và một máy biến áp, 6 ngăn điện phân được liên kết về điện thành một chuỗi, 1 bộ chặn
nước 1 thiết bị khử điểm sương, tất cả nối chung vào đường ống, các thiết bị bảo vệ
khác nhau và thiết bị đi
ều
khiển.
Nguồn điện xoay chiều cung cấp cho mỗi bộ chỉnh lưu và các máy biến áp cung cấp
cho bộ chỉnh lưu, điện áp được giảm áp qua biến áp vào bộ chỉnh lưu biến thành
nguồn điện một chiều. Đầu ra bộ chỉnh lưu được điều chỉnh bằng một biến trở và đo bằng
đồng hồ Vôn - Ampe một chiều, tấ
t cả được lắp đặt trong bảng điều khiển của bộ chỉnh
lưu điện.
Nguồn điện một chiều từ bộ chỉnh lưu cung cấp tới các ngăn điện phân qua thanh dẫn
bằng đồng, khi dòng một chiều chạy qua các ngăn điện phân, nước ở các ngăn được biến
đổi thành H
2
và O
2
. Tỷ lệ điện ly khí tỷ lệ thuận với dòng điện một chiều, khi dòng
điện ở
1600A (dòng dự định theo thiết kế) 6 ngăn sẽ sản xuất 4m
3
H
2
và 2m
3
O
2
mỗi giờ

2
và O
2
bay vào các đầu ống góp khí tới van chặn nước van
chặn nước làm nhiệm vụ cân bằng áp lực giữa H
2
và O
2
trong các đầu ống góp khí và
chống khí H
2
thổi ngược trở lại từ bình chứa khi các ngăn này không vận hành.
Áp kế được lắp trên bảng điều khiển tại van chặn nước để chỉ áp lực khi vận hành.
Từ van chặn nước Oxy bay vào khí quyển từ đó nó không được thu hồi còn H
2
bay vào
bộ khử hơi ẩm thoát ra ngoài tạo điều kiện thuận lợi cho người vận hành có thể điều tiết
cho H
2
bay vào khí quyển hoặc cho nó vào bình chứa theo yêu cầu.
Một thiết bị kiểm tra độ tinh khiết khí lưu động. Để liên tục đo H
2
tinh khiết tại các ngăn
điện ly.
Một tín hiệu từ bộ phân tích này gửi tới một van điện từ van này sẽ điều khiển van
khí để chuyển hướng H
2
tới bình chứa nếu độ tinh khiết đạt >99% H
2
hoặc xả ra ngoài

khi nó nâng lên đủ cao sẽ cài khớp vào khóa chuyển mức, máy nén HP để ở vị trí vận
hành sẽ khởi động và H
2
sẽ được nén vào bình chứa.
Nếu tổng thể tích của máy nén HP vượt quá trị số định mức cao nhất khi đó H
2
có thể
thổi nén vào bình chứa, bóng khí sẽ giảm xuống đến mức khoá bị tác động dừng máy
nén. Bóng khí sẽ bắt đầu nạp lại và chu kỳ sẽ lặp lại.
Nếu máy nén HP hỏng dừng, khi khoá mức cân bằng bị tác động, điều này sẽ làm
ngừng tất cả các máy nén và phát ra lệnh báo động.
Nếu máy nén HP ở vị trí vận hành hỏng không khởi động khi bóng khí của bình chứa
khớp hoặc dung lượ
ng của máy nén ở vị trí vận hành thấp hơn định mức khi đó H
2
đang
nạp vào bình chứa bóng khí sẽ tiếp tục nâng lên đến khi được gắn vào. Tại thời điểm đó
máy nén dự phòng sẽ khởi động.
Máy nén đang ở vị trí vận hành sẽ ngừng và sẽ xuất hiện 1 tín hiệu báo động.
Nếu máy nén dự phòng khởi động hỏng hoặc dung lượng của máy nén dự phòng thấp
hơn định mức khi H
2
đang nạp, bóng khí sẽ tiếp tục nâng lên cho đến khi được gắn vào.
Tại thời gian đó tín hiệu báo động “Điểm xả bình chứa” sẽ phát ra âm thanh. Người
vận hành trạm phải kiểm tra và điều chỉnh đúng trạng thái. Điều này để tránh máy nén
khởi động. Trong khi người vận hành kiểm tra, bóng khí bình chứa tiếp tục dâng lên cho
đến khi nó chạm tới mức ở chỗ đó H
2
có thể xả vào khí quyển an toàn.
Trong những điều kiện vận hành bình thường, mức bình chứa khí duy trì ổn định ở mức

tới áp lực xả 150kg/cm
2
. Máy
nén được điều chỉnh bằng các thiết bị phụ như sau:
Các van cách ly đầu hút và đầu xả, van 1 chiều. Các đồng hồ áp suất và nhiệt độ, hệ
thống giảm tải các bộ chuyển đổi áp lực, nhiệt độ xả, chúng được phép tách rời mỗi máy
nén mà không ảnh hưởng tới vận hành của các máy khác.
- Bộ truyền tín hiệu áp lực để giám sát áp lực và để đóng máy nén tại điể
m áp lực thấp.
22

- Van an toàn để bảo vệ qua máy nén áp lực van an toàn được xả ra ngoài trời.
- Hệ thống dò tìm điểm bục màng ngăn cấp 1 và 2 của máy nén được sử dụng. Nó sẽ
ngừng máy nén khi phát hiện màng ngăn hỏng.
- Khoá đặt vị trí mức dầu thấp ngừng máy nén khí khi mức dầu thấp.
- Khoá đặt vị trí nhiệt độ và cao áp tại áp lực lối ra của máy nén để bảo vệ máy nén khi áp
lực và nhiệt độ cao.
- Khoá đặt v
ị trí lưu lượng nước bộ làm mát thấp.
- Khoá đặt mức tại bình chứa để có chương trình xử lý sớm hơn về hoạt động điều khiển
máy nén.
- Từ máy nén khí HP Hyđrô đi qua Bộ truyền tín hiệu vào hệ thống tinh chế, máy nén
HP chạy liên tục, áp lực dư quay trở lại bình chứa qua van giảm tại đầu ra của máy nén
khí và van điều chỉnh mức của bình chứa hoặc bằ
ng áp lực chặn và các van giảm áp
được điều chỉnh bằng áp lực trong hệ thống
- Hệ thống tinh chế H
2

H

0
C. Hai bộ sấy được lắp đặt và bố trí 1 bộ làm
việc, 1 dự phòng và vận hành chuyển đổi bằng tay. Bộ lọc khí qua bình giảm áp giãn nở
trên lối vào của bộ làm lạnh.
Từ bộ sấy H
2
đi qua bộ lọc kiểu hạt và 1 van duy trì áp lực ngược. Trên bể chứa HP
và tới quy trình. Một van tái tuần hoàn khí tự động được lắp trước bộ điều chỉnh áp lực
ngược. Một bộ truyền tín hiệu áp lực theo dõi áp lực trong các bể chứa và van điện từ
dùng để mở van tái tuần hoàn khi bể chứa đầy. Khí tái sinh được quay lại bình chứa ra
ngoài qua bình giảm áp giãn nở.
Bảng phân tích khí: Bao gồm 1 Bộ
truyền tín hiệu O
2
và 1 Bộ truyền tín hiệu điểm
sương được lắp đặt sau bộ sấy và trước ống góp. Các cảnh báo sẽ được đưa ra 1 trong
các trường hợp sau: hàm lượng nước bay hơi hoặc ôxy quá cao. Máy nén HP sẽ cắt máy,
một van điện từ tại bảng này cho phép khí dẫn vào hệ thống phân tích khí, khi máy nén
HP đang vận hành và khi có lưu lượng khí tới máy phát được chỉ thị ra bằng Bộ truyền
tín hiệu lưu lượ
ng, khi nhập khí qua bảng dẫn động. Nghĩa là khi vị trí tại bảng này đi
vào hoạt động. Điều này chắc chắn rằng khí từ bình chứa HP không xả hết ra qua hệ thống
phân tích khí khi hệ thống này dự phòng. Van giảm áp lực giảm áp lực xuống thấp hơn
1kg/cm
2
tại các bộ phân tích khí.
Khí từ máy nén HP, H
2

được nén vào 6 bình chứa HP , bình chứa HP được thiết kế chịu

những thành phần sau:
- 1 bể pha chế bằng thép không rỉ .
- 1 bơm kiểu màng ngăn dẫn động bằng khí.
- Hệ thống van, để bơm có thể dùng bơm đầy hoặc hút cạn ở ngăn điện phân.
- 2 tỷ
trọng kế để đo tỷ trọng dung dịch điện phân.
- Hệ thống phát hiện khí dễ cháy
Hệ thống phát hiện khí dễ cháy đầy đủ có 1 bảng van và 3 đầu phát hiện khí được lắp đặt.
Nồng độ khí H
2
sẽ được theo dõi tại nhiều vị trí khác nhau trong phòng điều chế và máy
nén. Hệ thống phát hiện khí được khoá liên động bằng bộ chỉnh lưu nó sẽ cắt khi có
cảnh báo khí dễ cháy cao.
- Vận hành
¾ Khởi động bộ điện phân
¾ Mở H
2
vào bình chứa
¾ Xả H
2
trước khi ngừng máy
¾ Ngừng điện phân
¾ Ngừng khẩn cấp
¾ Kiểm tra và bảo dưỡng
¾ Theo dõi vận hành và phán đoán trước sự cố
- An toàn
¾ Theo các điều kiện bình thường, H
2
là loại khí không mầu, không mùi,H
2