Hiện đại hóa hệ thống điều chỉnh
tuabin hơi
Rất nhiều đơn vị hiện đang tiến hành hiện đại hóa hệ thống điều
chỉnh các tuabin hơi (TH), trong đó có cả các TH của Nhà máy Cơ khí
Leningrađ. Mục tiêu của việc hiện đại hóa là khắc phục các khiếm
khuyết trong hoạt động của các bộ phận và nâng cao tính kinh tế của
TH bằng việc sử dụng các van điều chỉnh mới với các van và mặt tựa
van có prôfin (biên dạng) kinh tế hơn, các cột thép trong TH có trục
cam, áp dụng các phương pháp làm kín bằng kim loại lỏng, v.v., kể
cả việc đáp ứng các yêu cầu tăng cao đối với chất lượng điều chỉnh
sơ cấp TH, thực hiện bằng cách áp dụng rộng r
ãi hơn các hệ thống
điện
- thủy lực, gia tăng tỉ lệ điện tử.
Tuabin hơi công suất 220 MW
Một số vấn đề nảy sinh khi lựa chọn phương hướng và khối lượng
hiện đại hóa. Đối với những khía cạnh đó, cần cân nhắc đến số lượng
lớn TH đang và sẽ được xử lý, và đây cũng là những vấn đề cấp thiết
trong khâu thiết kế TH mới.
Phần điện tử của các hệ thống điều chỉnh có thể được thực hiện trên
cơ sở phần tử khác, tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật và khả năng vật
chất của khách hàng, nhưng giải pháp sơ đồ tương đối giống nhau.
Kinh nghiệm cần thiết trong việc thực thi các giải pháp đó, trong đó
kể cả việc chọn các thuật toán, đã tích lũy được kể cả trong hệ thống
điều chỉnh tốc độ quay và công suất, cũng như trong việc sử dụng
các thiết bị bảo vệ chống vượt tốc. Cũng có nhiều kinh nghiệm áp
d
ụng các bộ biến đổi điện - thủy lực (BĐĐTL) thuộc các thành tựu
mới nhất, thí dụ các cơ cấu chấp hành kiểu động cơ tuyến tính Exlar.
Phần cơ của hệ thống điều chỉnh được hiện đại hóa không phải bao
giờ cũng là cơ bản và kinh nghiệm tích lũy được trong hoạt động của

pháp đúng đắn hơn cả, bởi v
ì các servomotor điện - thủy lực riêng
bi
ệt với các cam điện tử sẽ đơn giản hóa việc giải quyết những vấn
đề n
ày.
Nhưng ở đây có thể có hai phương hướng thiết kế các servomotor
điện
- thủy lực.
Phương án thứ nhất: Bộ biến đổi điện
- cơ khí liên hệ về mặt cơ khí
với ngăn kéo (van trượt) cắt của servomotor bị động. Phương án thứ
hai: Bộ biến đổi điện - cơ khí là bộ phận hợp thành của bộ biến đổi
điện
- thủy lực - tổng hợp (BĐĐTL-TH), tác động lên ngăn kéo cắt
của servomotor bằng thủy lực. Cả hai phương án có thể được thực
hiện với các đặc tuyến động lực khác nhau của bộ biến đổi điện - cơ
khí. Ứng lực hoán vị càng lớn của bộ biến đổi điện - cơ khí có thể chỉ
trong từng trường hợp đơn giản hóa đáng kể kết cấu của nó. Đồng
thời cả hai phương án đó đều mặc định việc ứng dụng bộ cảm biến vị
trí của servomotor làm mạch liên hệ ngược (mạch phản hồi).
Ngày nay ở các TH 300 và 800 MW đã tích lũy được nhiều kinh
nghiệm khả quan về hiện đại hóa và trên 5 năm vận hành các
servomotor điện - thủy lực với việc ứng dụng bộ biến đổi điện - cơ
(kiểu các bộ truyền động tuyến tính) trực tiếp nối với servomotor
kiểu ngăn kéo do các hãng Interautomatics và Compressor Controls
Corporation th
ực hiện trên các hệ thống với bộ biến đổi điện - cơ khí.
Nhìn chung cũng có nhiều kinh nghiệm tốt trong vận hành các hệ
thống điện - thủy lực của Nhà máy Cơ khí Leningrađ với việc ứng

ệc sử dụng servomotor đó cho van stop đã cho phép Nhà máy Cơ
khí Leningrađ thực hiện đối với TH thế hệ mới (T
-150, K-110, v.v.)
các kh
ối phân phối hơi với van stop nằm ngang và một hoặc hai van
điều
chỉnh đặt đứng. Điều đó đơn giản hóa đáng kể bản thân các
khối phân phối hơi và việc xếp đặt tuabin. Servomotor của van điều
chỉnh trong các khối đó trước đây được thực hiện với liên hệ ngược
cơ khí kiểu cam cho ngăn kéo cắt v
ì vào thời đó chưa có kinh nghiệm
hoạt động với các servomotor “cam” điện tử, chưa có các dữ liệu về
độ tin cậy của các bộ cảm biến vị trí của các servomotor v
à không có
kinh nghiệm vận hành dài lâu các van điều chỉnh chống rung kiểu
mới.
Hiện nay, khi tất cả những vấn đề đó đã được nghiên cứu kỹ lưỡng,
hoàn toàn hợp lý để tiếp tục phát huy bước sau: sử dụng các
servomotor tương tự, nhưng với li
ên hệ ngược điện tử cho các van
điều chỉnh, các van n
ày cũng có thể bố trí nằm ngang hoặc nghiêng
m
ột góc bất kỳ. Những khối đó (thí dụ từ một van điều chỉnh về van
stop) sẽ cho phép giảm đáng kể tổn thất áp suất trong toàn bộ hệ
thống phân phối hơi, đặt các van gần xilanh hơn, đơn giản hóa
phương pháp sấy các đường ống hơi khi khởi động tuabin v
à thao tác
các van trong quá trình vận hành. Khả năng sắp xếp các khối van đó
sẽ cho phép hiện đại hóa triệt để các hệ thống phân phối hơi của các

điều chỉnh, điều đó dẫn tới phức tạp hóa đáng kể sơ đồ điều chỉnh,
làm tăng giá thành phần thiết bị v
à có thể chiếm hết công suất tính
toán của bộ xử lý trung tâm. Ngoài ra xét về các điều kiện không
thuận lợi trong sự hoạt động của các bộ cảm biến, ngay cả việc lắp
dự phòng (tăng độ dư thừa lên gấp đôi) cũng có thể không nâng cao
được độ tin cậy như mong muốn. Đương nhiên điều đó có thể không
phải là trở ngại không vượt qua được.
Mặt khác, kinh nghiệm hiệu chỉnh cho thấy trong sơ đồ với bộ
BĐĐTL
-TH và servomotor có phản hồi cơ khí lên ngăn kéo của nó,
việc sử dụng bộ cảm biến vị trí có thể chỉ giới hạn trong các nhiệm
vụ về thông tin và hiệu chỉnh, nghĩa là không đưa tín hiệu của nó vào
mạch điều chỉnh hoặc có đưa vào nhưng với chức năng hiệu chỉnh
hạn chế.
Để thực thi đặc tuyến mở van cần thiết một cách tương đối chính
xác, có thể sử dụng sơ đồ bộ chỉ vị trí đã được nghiên cứu triển khai
trong quá trình tối ưu hóa thu nhận các đặc tuyến cho trước của
servomotor, bao gồm sự liên kết của hai hàm số tuyến tính từng
đoạn nối tiếp nhau, một h
àm số trong đó là đặc tuyến tính toán, tức
là sự phụ thuộc cần thiết của hành trình van vào tín hiệu điều khiển
hệ thống điều chỉnh (dòng điều khiển từ hệ thống điều chỉnh - hành
trình c
ủa servomotor), còn hàm số thứ hai là đặc tuyến thực nghịch
đảo cũng của van đó (h
ành trình của servomotor - dòng điều khiển
được đưa tới bộ biến đội điện
- cơ khí).
Kết quả là tín hiệu đã hiệu chỉnh được đưa tới bộ BĐĐTL-TH để thu