8
B21
7
6
5
4
321
WDH
N04
P21
9
10
11
12
B12
3
6
5
2
R1
C1
1
C2
R2
4
LỜI NÓI ĐẦU
Trong thời đại ngày nay tự động hoá đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong
hầu hết các ngành sản xuất của nền kinh tế quốc dân. Đặc biệt là công nghiệp và
sản xuất điện năng. Hệ thống điều chỉnh tự động đóng một vai trò then chốt trong
việc nâng cao hiệu quả kinh tế và đảm bảo chất lượng sản phẩm đồng thời giải
phóng sức lao động của con người.

với quá trình công nghiệp hoá hiện đại hoá đất nước. Gián tiếp góp phần thúc đẩy
nghành than phát triển tạo thêm công ăn việc làm cho công nhân.
Nhà máy điện Phả Lại hiện tại cũng như trong tương lai cùng với hai tổ máy
Phả Lại II đáp ứng nhu cầu phụ tải của khu vực phía Đông Bắc Bộ và tham gia vào
lưới điện quốc gia.
Với quy mô và tầm vóc to lớn như vậy hiện nay nhà máy với gần 2400 công
nhân viên chức được biên chế thành hơn 30 Phòng, Ban, Phân xưởng và 5 kíp vận
hành theo 3 ca liên tục 24/24h trong ngày.
Hiện nay nhà máy có hơn 200 kỹ sư và gần 500 cán bộ có trình độ trung cấp cao
đẳng kỹ thuật. Nhà máy Điện Phả Lại có 4 tổ máy vận hành theo khối độc lập với
nhau, mỗi khối gồm có 2 lò hơi và một tua bin máy phát với công suất 110 MW.
2
2
Nhiên liệu chủ yếu của nhà máy là than đá được khai thác từ các mỏ than ở Hòn
Gai, Cẩm Phả, Mạo Khê. Từ các mỏ than được vận chuyển về nhà máy bằng hai
đường, đường sông và đường sắt.
- Đường sông : Than được trở về nhà máy bằng các xà lan có trọng tải lớn được
hệ thống cẩu cảng bốc lên thông qua các hệ thống băng tải để đưa về lò hoặc kho
dự trữ.
- Đường sắt :Than được vận chuyển về nhà máy bằng đường tàu hoả và được
quang lật toa rót vào hệ thống băng tải để đưa vào lò hoặc kho than kín.
Ngoài nguyên liệu chính là than đá còn có dầu nhiên liệu (FO) được sử dụng khi
đốt lò và để duy trì quá trình cháy của lò, dầu này được nhập ngoại ở cảng vật cách
và đưa về nhà máy bằng đường thuỷ. Lượng dầu FO

tiêu thụ hàng năm khoảng
150.000 tấn .
*Về phần điện nhà máy có 3 trạm phân phối: 1 trạm 110 KV và 2 trạm 220
KV(trạm 220KV của Phả Lại I và II được liên lạc với nhau qua hệ thống thanh
góp), các tổ máy số I và II được nối với cả hai hệ thống thanh góp qua các máy biến

100 ata
86.05 %
Tua bin
Kiểu
Công suất định mức
áp suất hơi vào tua bin
Nhiệt độ hơi vào tua bin
TBΦ-120-2T3
110 MW
90 ata
535
o
C
Máy phát
Kiểu
Công suất
Tốc độ
Điện áp đầu cực máy phát
T- 120
120 MW
3000 vòng / phút
10.5 KV
1.3 Giới thiệu chung về sơ đồ nhiệt một tổ máy
Nhà máy điện phả lại có 4 tổ máy, mỗi tổ máy gồm 2 lò hơi và một tua bin các
lò hơi vận hành độc lập với nhau.
Nước ngưng từ bình ngưng tụ A và B được hai bơm ngưng bơm qua qua 2
ejectơ chính I và II sau đó được đưa qua các bình gia nhiệt từ số 1 đến số 5 tại đây
nước ngưng được gia nhiệt bởi hơi nước trích ra từ các cửa trích hơi của tua bin.
Các bình từ số 1 á5 được gọi là các bình gia nhiệt hạ. Sau khi đi qua gia nhiệt
hạ nước ngưng được đưa lên bình khử khí 6 ata ở đây nước được khử hết các bọt

Nước Hơi
Điện năng
Máy fát
Cơ năng
Hình 1.1: Sơ đồ nhiệt một tổ máy
5
Bình ngưng của tua bin gồm có 2 ngăn A và B mỗi ngăn có tới 1570 ống đồng
cho nước làm mát chảy qua. Hơi nước ở ngoài ống và bị nước làm mát lấy nhiệt và
ngưng tụ lại thành nước
1.4.Giới thiệu lò hơi và các thiết bị của lò
1.4.1. Giới thiệu cấu tạo và nguyên lý làm việc của lò hơi :
Mỗi tổ máy của nhà máy gồm có hai lò và một tua bin. Lò hơi loại БKZ-110-
220-10C do Liên Xô chế tạo. Là loại lò hơi một bao hơi, ống nước đứng, tuần hoàn
tự nhiên, nguyên liệu cung cấp cho lò là than đá lấy từ các mỏ than Mạo Khê, Hòn
Gai, Cẩm Phả, Quảng Ninh.
Lò có cấu tạo hình “Π”. Buồng đốt chính là nhánh đi lên đầu tiên, tại đây nước
được gia nhiệt thành hơi.Trên đường khói nằm ngang trên lò có đặt các bộ quá nhiệt
để xấy khô hơi trước khi đưa sang tua bin. Trên đường khói thoát người ta đặt xen
kẽ các bộ hâm nước và bộ xấy không khí nhằm tận dụng lượng nhiệt của khói thoát
để tăng hiệu suất của lò.
Buồng đốt của lò kiểu hở cấu tạo bởi các đờng ống sinh hơi hàn sẵn, các giàn
ống sinh hơi ở vách trước và vách sau phía dưới tạo với nhau thành mặt nghiêng
của phễu lạnh với góc nghiêng là 50°.
Buồng đốt được lắp đặt bốn vòi đốt chính kiểu xoáy lắp tại 2 vách bên của lò ở
độ cao 9.85m và 12.7 m, có 4 vòi đốt gió cấp 3 đặt ở 4 góc lò, vòi đốt này tận dụng
gió sau khi than mịn được phân ly và được đẩy vào lò qua quạt tải bột máy nghiền.
Để khởi động và duy trì sự cháy cho lò hơi người ta lắp đặt một vòi phun dầu
mazut bên cạnh vòi đốt chính có công suất 2 tấn/ giờ.
Nhằm có được hơi với chất lợng cao lò sử dụng sơ đồ bốc hơi 2 cấp, cấp bốc
hơi thứ nhất đặt ngay trong bao hơi, gồm tổ hợp các xyclon trong thiết bị rửa hơi,

x
= 220 T/h
Nhiệt độ hơi quá nhiệt : t
qn
= 540
o
C
Áp suất hơi quá nhiệt : P
qm
= 100 ata
Áp suất bao hơi : P
bh
= 112.6 ata
Nhiệt độ nước cấp : t
o
= 230
o
C
Nhiệt độ khói thoát : t
o
KT
= 133
o
C
Hiệu suất thô của lò
: η
thô
= 86.05%
Tổn thất do khói thoát : q
2

đm
= 630 KW: I
đm
=77 A: η= 94%: U
đm
=6 KV: cosϕ = 0.88
1.5. Giới thiệu về tua bin
1.5.1. Cấu tạo của tua bin
Tua bin của nhà máy là loại tua bin hơi kiểu K-100-90-7 được chế tạo tại Liên
Xô với công suất là 110 MW dùng để quay máy phát điện ΤΒΦ-120-250 là một tổ
máy một trục được cấu tạo từ hai xi lanh: cao áp hạ áp.
Roto cao áp được đúc kiêủ khối bằng thép chịu nhiệt gồm 20 tầng cánh động
trong đó có một tầng điều chỉnh và 19 tầng áp lực, các tầng cánh động được rèn
liền khối với trục.Trên xi lanh cao áp có 5 cửa trích hơi từ số 1 đến số 5. Hơi trích
được đưa đến các hình gia nhiệt cao và khử khí.
Tua bin được trang bị hệ thống phân phối hơi gồm 4 cụm vòi phun gọi là 4
van điều chỉnh được đặt trong các hộp hơi hàn liền với vỏ xi lanh cao áp hai van đặt
phía trên, hai van đặt phía dưới.
Roto hạ áp được chế tạo kiểu thoát hơi về hai phía mỗi phía có 5 tầng cánh,
cánh động hạ áp được chế tạo riêng rẽ và lắp ép vào trục, xi lanh hạ áp có hai đường
thoát hơi nối với hai bình ngưng A và B kiểu bề mặt “nước làm mát đi bên trong hơi
đi bên ngoài”. Trên xi lanh hạ áp có 3 cửa trích hơi từ số 6 đến số 8, trích hơi đi gia
nhiệt nước cấp ở các hình gia nhiệt hạ.
Hơi quá nhiệt được đưa từ hai lò sang bằng hai nhánh qua van STOP vào hộp
hơi sau đó và 4 ống chuyển tiếp vào van điều chỉnh vào xi lanh cao áp, sau khi sinh
8
8
công ở đây hơi sẽ theo hai ống liên thông sang xi lanh hạ áp, từ xi lanh hạ áp dòng
hơi đi xuống bình ngưng tụ A và B.
1.5.2. Các thông số kỹ thuật của tua bin

o
hơi
o
C
1 Gia nhiệt cao số 8 31.9 400 30
2 Gia nhiệt cao số 7 19.7 343 20
3 Gia nhiệt cao số 6 11 280 15
4 Gia nhiệt hạ số 5 3.1 170 14
5 Gia nhiệt hạ số 4 1.2 120 9
6 Gia nhiệt hạ số 3 - 0.29 90 8
7 Gia nhiệt hạ số 2 - 0.6 75 7
8 Gia nhiệt hạ số 1 - 0.82 57 6
1.6. Giới thiệu hệ thống chế biến than
Nhiên liệu chính của nhà máy điện Phả Lại là than đá, được vận chuyển từ các
mỏ than ở Quảng Ninh về nhà máy bằng đường sông và đường sắt. Than từ kho
than, từ cảng sông, đường sắt, được chuyển vào lò bằng hệ thống băng tải đa tới các
máy nghiền than thông qua các máy cấp than nguyên.
Việc xấy than được thực hiện trong các máy nghiền than bằng gió nóng có
nhiệt độ 400
o
C . Gió này được lấy từ quạt gió thổi qua hai bộ xấy không khí ở đuôi
lò.Trên đường gió nóng đến máy nghiền có lắp một lá chắn không khí lạnh thông
với khí quyển.
9
9
Trong thùng nghiền, than được nghiền nhỏ, hỗn hợp than và không khí nóng
được quạt tải bột hút về bộ phân ly than thô, tại đây những hạt to trọng lượng lớn
được đưa trở lại máy nghiền để nghiền lại, những hạt than nhỏ đủ tiêu chuẩn được
đưa lên phân ly than mịn (xyclon). Xyclon có nhiệm vụ tách than ra khỏi hỗn hợp
than và không khí, từ đây than bột được đưa vào kho chứa than bột hoặc được đưa

đm
= 6KV
Dòng điện kích từ : I
KT
= 265 A
Điện áp kích từ : U
KT
=165 V
Hiệu suất
: η = 93.8 %
+ Động cơ quạt tải bột :
Kiểu: ДА-30-13-50-4T2
Công suất: P
đm
= 395KW
Điện áp: U
đm
= 6KV
Tốc độ: n
đm
= 1480 vòng / phút
10
10
+ Động cơ máy cấp than nguyên là động cơ điện một chiều kích từ song song có các
thông số sau :
Kiểu: 2Π-6225-04
Công suất định mức: P
đm
= 9KW
Điện áp định mức: U

Hàm lượng lưu huỳnh S = 0.73%
Ni tơ N
2
= 0.4 %
Hàm lượng các bon C= 56.3%
Chương 2
CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH CHÍNH
TRONG NHÀ MÁY NHIỆT ĐIỆN PHẢ LẠI I
2.1.CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN CHÍNH TRONG NHÀ MÁY
Trong chu trình sản xuất điện của dây chuyền I có các hệ thống hệ thống điều
khiển chính trong sau:
11
11
+ Bộ điều khiển tốc độ quay của Tua bin.
+ Bộ điều khiển điện áp đầu ra của nhà máy.
+ Bộ điều khiển công suất phát của nhà máy.
+ Bộ điều khiển ấp suất hơi đầu lò.
+ Bộ điều khiển áp suất hơi quá nhiệt.
+ Bộ điều khiển mức nước bao hơi.
+ Bộ điều khiển chân không buồng lửa.
+ Bộ điều khiển hệ số không khí thừa.
+ Bộ điều khiển mức nước bình ngưng.
+ Bộ điều khiển mức nước bình gia nhiệt.
+ Bộ điều khiển mức nước bình khử khí.
+ Bộ điều khiển chân không máy nghiền.
+ Bộ điều khiển nhiệt độ hỗn hợp khử bụi.
+ Bộ điều khiển nhiên liệu trong các Bunke.
+ Bộ điều khiển lưu lượng nước xả liên tục.
2.1.1 Điều khiển phụ tải lò (điều khiển áp suất buồng lửa)
Nhiệm vụ.

3
4
8
7
5
6
Lß
H¬i
èng gãp h¬i chÝnh
H¬i tíi Tua bin
Tíi lß h¬i sè 2
13
Hình 2.1: Sơ đồ lò hơi
Trong đó :
1- khối đo lưu lượng hơi sau lò. 2- khối đo áp suất trong bao hơi.
3- khối vi phân. 4- khối tổng hợp tín hiệu.
5- khối điều chỉnh. 6- phạm vi cấp bột than.
7- khối đo áp suất trong ống góp sinh hơi.
8- khối điều chỉnh hiệu chỉnh( bộ điều chỉnh chính).
Khi lượng nhiệt sinh ra trong buồng lửa tăng lên làm quá trình tạo hơi tăng
lên trong các ống sinh hơi đặt trong buồng lửa, dẫn đến lượng hơi đi vào bao hơi
tăng làm tăng áp suất hơi trong bao hơi khi đó khối 2 sẽ đo được độ chênh áp này
và đưa tới khối 3, khối 4. Khối 4 đưa ra tín hiệu điều chỉnh sang khối 5, khối này sẽ
đưa ra tín hiệu tác động tới khối 6. Tiếp đó khi khối 1 nhận được tín hiệu tăng áp
suất thi lại gửi tín hiệu tới các khối 4,5 thông qua bộ biến đổi 1 và khối 4,5 sẽ đưa ra
tín hiệu tác động tới khối 6 đóng tiếp cửa cấp nhiên liệu vào lò hơi. Nếu có tín hiệu
qua áp hay giảm áp so với áp suất làm việc của Tua bin thì tín hiệu này được khối
cảm biến 7 đưa đến khối 8 để chia tín hiệu này đến các lò khác để tác động tới khối
điều khiển 4,5 để đưa ra tín hiệu tác động đóng van cấp nhiên liệu vào lò. Nó có thể
coi như là nhiễu do tổn thất áp suất do đường ống góp chỉnh gây ra và được khử

O2
Hình 2.3: Sơ đồ điều khiển không khí thừa
Khi có sự thay đổi về lượng không khí cấp vào lò thì tín hiệu được đo thông
qua tín hiệu đo lượng nhiên liệu cấp vào lò và lương gió nóng cấp vào lò đưa tới bộ
điều chỉnh, bộ điều chỉnh đưa ra tín hiệu tác động tơi van cấp gió, sau qua van cấp
gió trên đường vào lò có lấy tín hiệu về lượng Ôxy trên đường cấp gió vào lò đưa về
bộ điều chỉnh đưa ra tín hiệu điều điều chỉnh lượng gió cấp vào lò thông qua van
cấp gió.
Từ sơ đồ công nghệ của quá trình ta có sơ đồ cấu trúc của bộ điều chỉnh hệ
số không khí thừa.
15
15
Hình 2.4: Sơ đồ cấu trúc điều chỉnh không khí thừa
- Đối tượng 1: điều chỉnh không khí.
- Đối tượng 2: điều chỉnh O2.
Hệ thống điều chỉnh hệ số không khí thừa là hệ thống điều chỉnh mạch 2
vòng bao gồm bộ điều chỉnh chính là vòng K và bộ điều chỉnh lượng không khí là
Bộ ĐC.
Hiệu chỉnh ôxy chủ yếu tác động do chất lượng của nhiên liệu, hệ thống điều
chỉnh hệ số không khí thừa là hệ thống điều chỉnh chế độ cháy kinh tế của lò hơi
(chế độ cháy của buồng lửa).
2.1.3 Điều khiển mức nước bao hơi
Hệ thống điều khiển mức nước bao hơi nhà máy nhiệt điện Phả Lại I được
giới thiệu chi tiết trong chương III
2.1.4 Điều khiển nhiệt độ bộ quá nhiệt
Vai trò của nhiệt độ hơi quá nhiệt giữ một vai trò cực kỳ quan trọng, nó đảm
bảo cho đặc tính và hiệu suất của chu trình nhiệt. Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt thấp sẽ
gây làm cho các tầng cánh phía sau của tua bin làm việc với hiệu suất thấp. Nếu
thấp quá so với mức quy định thì các tầng cánh cuối cùng của tua bin sẽ bị làm việc
có ẩm (gây hỏng các tầng cánh của tua bin). Nếu nhiệt độ hơi quá nhiệt tăng cao thì

o
C thì bộ cảm biến nhiệt độ này và đưa tới bộ điều chỉnh và so sánh với giá
trị đặt là 535÷5
o
C thì bộ điều chỉnh đưa ra tín hiệu tác động tới cơ quan điều chỉnh
là van cấp nước giảm ôn, để mở van cấp nước phun vào hơi làm cho nhiệt độ hơi
giảm đi, nếu nhiệt độ hơi sau khi phun nước giảm ôn ở đầu ra đưa tới tua bin vẫn
chưa về giá trị quy định thì thiết bị đo cảm nhận được và chuyển đổi thành tín hiệu
điện chuẩn đưa tới bộ điều khiển để bộ điều khiển so sánh với giá trị đặt và bộ điều
chỉnh tiếp tục tác động vào cơ cấu chấp hành , tới cơ quan điều chỉnh là van để mở
tiếp tục cho nước giảm ôn vào phun hoà trộn với hơi quá nhiệt. Quá trình cứ như
vậy đến khi nào tín hiệu so sánh giữa giá trị đặt và giá trị nhiệt độ của bộ cảm biến
đưa về khi chuyển đổi thành tín hiệu điện quy chuẩn là bằng không thi quá trình
điều khiển kết thúc.
17
17
Từ sơ đồ khối của hệ thống ta có sơ đồ cấu trúc tương ứng với sơ đồ khối
của hệ thống điều chỉnh nhiệt độ hơi quá nhiệt.
θ
1
θ
qn
ĐT2
ĐT1
Bộ ĐC
D
θ
0
Hình 2.6: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều khiển hơi quá nhiệt
Hệ thống điều khiển nhiệt độ hơi quá nhiệt gồm hai vòng điều chỉnh. Vòng

2
H
1
Giá
t
tuần
Nướ
đặt
hoà
Lò hơi
Tái tuần hoàn
19
Van 3 mở
Q = Hb
q1
Hb thng gi mc nc trung bỡnh trong khụng gian bỡnh ngng. Trong
thc t khụng gian bỡnh ngng thay i.
B nh tr 2 nhn 2 giỏ tr cho trc s lm úng hoc m van ng trc 3
v 4 ng thi lu lng nc i ra bỡnh ngng tng hoc gim tng ng s tng
hay gim ca mc nc trong bỡnh ngng.
B iu chnh thng dựng l theo quy lut tớch phõn t l v m bo mc
nc bỡnh ngng khụng cú s sai lch d hoc bờn liờn h nghch cng s chuyn
sang quy lut iu chnh P.
ch lm vic bỡnh thng van 3, 4 cú m khỏc nhau do ú to ta 2
ch . th lu lng khi van m trong ch lm vic bỡnh thng van 4 m
van 3 úng kớn. Trng hp mc nc bỡnh ngng gim thỡ van 4 t t úng van 3
bt u m a nc tỏi tun hon v bỡnh ngng m bo mc nc trung
bỡnh ngng ngng n nh. Khi mc nc bỡnh ngng vn cũn thp thỡ phi b
sung thờm nc b sung.
Hỡnh 2.9: S cu trỳc ca h thng iu chnh mc nc bỡnh ngng

Cỏch x lý s c phi tỏch bỡnh s c sa cha.
21
Bộ ĐC ĐT
Giá trị
đăt
21
Hình 2.11: Sơ đồ cấu trúc bộ điều khiển mức nước bình gia nhiệt
2.1.7 Điều khiển mức nước bình khử khí
Thống số mức nước bình khử khí phản ánh hiệu suất khử khí. Trong đó có
ôxy, nó là một loại chất ăn mòn kim loại. Bình khử khí làm việc thường ở chế độ
sôi. Nếu mức nước bình khử khí quá cao thì thì bề mặt sôi giảm làm cho sự thoát
khí ôxy trong nước thoát ra giảm. Mức nước thấp quá dẫn đến làm nóng thiết bị do
đó phải có hệ thống điều chỉnh mức nước bình khử khí.
Hình 2.12: Sơ đồ hệ thống điều chỉnh mức nước bình khử khí
1- Bình khử khí.
2- Đát trích.
3- Van điều chỉnh nước bổ sung.
22
Nước vào
O
2
3
4
Nước bổ
1
Nước
5
22
4- B iu chnh mc nc bỡnh kh khớ.
5- B iu chnh ỏp sut bỡnh kh khớ.

theo. Khi đó tuổi thọ của các thiết bị trao đổi nhiệt sẽ bị giảm tuổi thọ do sự tăng lên
của nhiệt độ.
Mức nước bao hơi thay đổi do tăng hoặc giảm lưu lượng nước cấp hay lưu
lượng hơi, sự thay đổi phụ tải nhiệt của buồng lửa và áp suất trong bao hơi sẽ dẫn
đến sẽ làm thay đổi mức nước trong giới hạn cho phép là thấp hơn tâm hình học của
bao hơi 200 mm. Trong quá trình vận hành cho phép dao động trong khoảng ± 50
mm. Vì vậy nhiệm vụ đặt ra là hệ thống điều khiển mức nước bao hơi phải điều
chỉnh lượng nước cấp và lượng hơi sao cho mức nước trong bao hơi giữ ở trị số cho
phép. Do đó hệ thống điều khiển mức nước trong bao hơi được đặt ra với yêu cầu
rất cao và nghiêm ngặt. Nó đảm bảo sự làm việc ổn định của lò hơi giữ được quá
trình thuỷ động học trong lò hơi và làm tăng tuổi thọ của các thiết bị trao đổi nhiệt
trong lò hơi.
3.2. Sơ đồ nguyên lý của hệ thống điều khiển mức nước bao hơi
Nhiệm vụ của hệ thống điều khiển mức nước bao hơi là giữ và duy trì mức
nước thay đổi trong khoảng giới hạn là ± 50 mm so với tâm hình học của bao hơi
trong suốt quá trình làm việc của nhà máy.
Bao hơi là đối tượng điều chỉnh không có sự cân bằng, mức nước trong bao
hơi luôn thay đổi do phụ tải nhiệt của lò hơi luôn thay đổi.
Phương trình cân bằng vật chất bao hơi tuân theo phương trình:
F.(
’
+ 
’’
).
dt
dH
= W – D.
Trong đó : H - là mức nước bao hơi.
D - là lưu lượng hơi.
W - lưu lượng nước cấp.