1 अवलोकन
चीन में तेल और गैस बॉयलर बिजली उत्पादन का इतिहास 60 वर्षों से अधिक पुराना है। उस समय मेरे देश के पूर्वोत्तर में निर्मित बॉयलर आज भी सुरक्षित रूप से काम कर रहे हैं। वर्तमान में विकसित तेल से चलने वाले बॉयलर और गैस से चलने वाले बॉयलर मूल गैस जनरेटर में ऊर्जा-बचत, पर्यावरण के अनुकूल और अन्य प्रौद्योगिकियों को जोड़ते हैं, जिससे वे कुशल, ऊर्जा-बचत, सुरक्षित और पर्यावरण के अनुकूल प्रौद्योगिकियां बन जाते हैं। बॉयलरों का आर्थिक संचालन एक ऐसा मुद्दा है जिस पर तत्काल ध्यान देने की आवश्यकता है। इसमें न केवल व्यक्तिगत अर्थव्यवस्था शामिल है, बल्कि ऊर्जा की बचत करने और भविष्य में टिकाऊ और समन्वित विकास प्राप्त करने के लिए भी इसका बहुत महत्व है, जब ऊर्जा की कमी बढ़ती जा रही है।
UW500 वितरित नियंत्रण प्रणाली एक नई पीढ़ी की वितरित नियंत्रण प्रणाली है जिसे हांग्जो यूवेन और झेजियांग विश्वविद्यालय के औद्योगिक स्वचालन के लिए राष्ट्रीय इंजीनियरिंग अनुसंधान केंद्र द्वारा संयुक्त रूप से विकसित किया गया है। यह एक नई पीढ़ी की वितरित नियंत्रण प्रणाली है जिसे निरंतर विश्लेषण और सारांश, विकास और नवाचार, परीक्षण सुधार और मूल्यांकन के माध्यम से लॉन्च किया गया है। यह प्रणाली निगरानी के स्वचालन स्तर में उल्लेखनीय सुधार कर सकती है और बॉयलर के किफायती और विश्वसनीय संचालन में सुधार कर सकती है।
2. प्रक्रिया परिचय
बिजली उत्पादन की प्रक्रिया ऊर्जा रूपांतरण की एक प्रक्रिया है: ईंधन रासायनिक ऊर्जा भाप तापीय ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा विद्युत ऊर्जा। इसे सीधे शब्दों में कहें तो, यह गर्मी उत्पन्न करने के लिए ईंधन (गैस) का उपयोग करता है और पानी को गर्म करके उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली सुपरहीटेड भाप बनाता है, जो टरबाइन को घुमाने के लिए और जनरेटर रोटर (विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र) को घुमाने के लिए प्रेरित करता है। स्टेटर कॉइल विद्युत ऊर्जा उत्सर्जित करने के लिए बल की चुंबकीय रेखाओं को काटता है, और फिर सिस्टम वोल्टेज को बढ़ाने के लिए स्टेप-अप ट्रांसफार्मर का उपयोग करता है जो ग्रिड से जुड़ा होता है और विद्युत ऊर्जा को बाहर तक पहुंचाता है।
गैस से चलने वाली बिजली उत्पादन की मुख्य उपकरण प्रणालियों में शामिल हैं: ईंधन आपूर्ति प्रणाली, जल आपूर्ति प्रणाली, भाप प्रणाली, शीतलन प्रणाली, विद्युत प्रणाली और अन्य सहायक प्रसंस्करण उपकरण।
इसकी बिजली उत्पादन प्रणाली में मुख्य रूप से दहन प्रणाली (बॉयलर को कोर के रूप में), भाप और पानी प्रणाली (मुख्य रूप से विभिन्न पंप, फीड वॉटर हीटर, कंडेनसर, पाइपलाइन, पानी की दीवारें, आदि से बनी), विद्युत प्रणाली (टरबाइन जनरेटर के साथ) शामिल हैं। मुख्य ट्रांसफार्मर आदि), नियंत्रण प्रणाली, आदि। पहले दो उच्च तापमान और उच्च दबाव वाली भाप उत्पन्न करते हैं; विद्युत प्रणाली तापीय ऊर्जा और यांत्रिक ऊर्जा से विद्युत ऊर्जा में परिवर्तन का एहसास करती है; और नियंत्रण प्रणाली प्रत्येक प्रणाली का सुरक्षित, उचित और किफायती संचालन सुनिश्चित करती है।
3. नियंत्रण रणनीति
वितरित नियंत्रण प्रणाली बॉयलर इकाई के स्वचालन फ़ंक्शन में डेटा अधिग्रहण फ़ंक्शन (डीएएस), एनालॉग नियंत्रण फ़ंक्शन (एमसीएस), टरबाइन शटडाउन सुरक्षा (ईटीएस), अनुक्रम नियंत्रण फ़ंक्शन (एससीएस), बॉयलर मुख्य ईंधन कटऑफ सुरक्षा (एमएफटी) और सूचना प्रबंधन शामिल हैं। और अन्य कार्य।
1. गैस ईंधन नियंत्रण प्रणाली
सामान्य बॉयलर दहन प्रणाली नियंत्रण में, मुख्य नियंत्रित पैरामीटर मुख्य भाप दबाव या भार है। बॉयलर में प्रवेश करने वाली गैस की मात्रा को समायोजित करके मुख्य भाप दबाव और लोड मापदंडों का नियंत्रण प्राप्त किया जाता है। बॉयलर की ईंधन मात्रा नियंत्रण प्रणाली बॉयलर के आउटलेट भाप दबाव को नियंत्रित करने पर आधारित है, और बॉयलर की मुख्य भाप प्रवाह दर को फीडफॉरवर्ड के रूप में उपयोग किया जाता है।
ब्लास्ट फर्नेस गैस जनरेटिंग यूनिट की दहन प्रणाली इकाई के माध्यम से भट्ठी को जितना संभव हो सके रोके बिना गैस की मात्रा के अनुसार 25% से 110% के ईंधन भार पर बॉयलर को चालू रख सकती है। भाप टरबाइन इनलेट वाल्व के उद्घाटन में परिवर्तन से मुख्य भाप के दबाव मापदंडों का कारण होगा, और प्रतिक्रिया नियंत्रण के माध्यम से ईंधन को समायोजित करके मुख्य भाप के दबाव को स्थिर किया जा सकता है। इसलिए, यह प्रणाली पहले ब्लास्ट फर्नेस गैस इनलेट दबाव को सुनिश्चित करती है, ब्लास्ट फर्नेस गैस इनलेट वाल्व के उद्घाटन को समायोजित करके ब्लास्ट फर्नेस गैस इनलेट दबाव को नियंत्रित करती है, और गैस दबाव की गारंटी होने पर ईंधन को नियंत्रित करती है।
2. वायु आपूर्ति मात्रा नियंत्रण प्रणाली (धुआं ऑक्सीजन सामग्री नियंत्रण प्रणाली)
वायु आपूर्ति नियंत्रण को न केवल बॉयलर का सुरक्षित दहन सुनिश्चित करना चाहिए, बल्कि बॉयलर के आर्थिक लाभ भी सुनिश्चित करना चाहिए। वायु आपूर्ति नियंत्रण प्रणाली अंततः भट्ठी के आउटलेट पर इष्टतम ऑक्सीजन की मात्रा सुनिश्चित करके इसके दहन की स्थिति की सुरक्षा और अर्थव्यवस्था को चिह्नित करती है।
वायु आपूर्ति नियंत्रण प्रणाली का उपयोग मुख्य रूप से ब्लास्ट फर्नेस गैस के वायु वितरण मात्रा को समायोजित करने के लिए किया जाता है, और फिर ऑक्सीजन मात्रा सुधार सर्किट को वायु आपूर्ति मात्रा नियंत्रण लूप से जोड़ा जाता है।
3. प्रेरित वायु मात्रा नियंत्रण प्रणाली (भट्ठी नकारात्मक दबाव नियंत्रण प्रणाली)
ब्लास्ट फर्नेस गैस बिजली उत्पादन अभ्यास परियोजना के अनुसार, प्रेरित ड्राफ्ट नियंत्रण प्रणाली भट्ठी के नकारात्मक दबाव को मुख्य नियंत्रण पैरामीटर के रूप में उपयोग करती है, लेकिन कुल वायु आपूर्ति सिग्नल को फीडफॉरवर्ड सिग्नल के रूप में उपयोग किया जा सकता है।
4. मशीनों एवं भट्टियों का समन्वित नियंत्रण
यदि बॉयलर आउटलेट पर मुख्य भाप का दबाव बदलता है, तो ब्लास्ट फर्नेस गैस ईंधन की मात्रा बदल जाएगी। यदि ब्लास्ट फर्नेस गैस ईंधन की मात्रा बदलती है, तो यह अनिवार्य रूप से इसके दबाव पैरामीटर मान में परिवर्तन के माध्यम से प्रदर्शित किया जाएगा। इसलिए, ईंधन प्रणाली का नियंत्रण ब्लास्ट फर्नेस गैस इनलेट दबाव (गैस ईंधन इनलेट की मात्रा को नियंत्रित करने के बजाय) को नियंत्रित करने के लिए ब्लास्ट फर्नेस गैस इनलेट वाल्व के उद्घाटन को समायोजित करके दहन स्थिति को नियंत्रित करना है। बॉयलर की मुख्य भाप को नियंत्रित करने के लिए भाप टरबाइन का। दबाव का उद्देश्य. इसलिए, एक ओर, बॉयलर लोड के समायोजन की गणना और नियंत्रण बॉयलर लोड वितरण गणना प्रणाली के माध्यम से किया जाता है; दूसरी ओर, बॉयलर के मुख्य भाप मुख्य पाइप दबाव का नियंत्रण टरबाइन वाल्व के उद्घाटन को समायोजित करके नियंत्रित किया जाता है।
5. मुख्य भाप तापमान नियंत्रण प्रणाली
बॉयलर के मुख्य भाप तापमान का समायोजन बॉयलर की विशेषताओं के अनुसार डिजाइन किया जाना चाहिए। निर्दिष्ट बॉयलर ऑपरेटिंग रेंज के भीतर, जब तापमान नियंत्रण लोड (विशेष रूप से कम लोड और उच्च लोड क्षेत्रों में) तक पहुंच जाता है, तो पहले चरण के सुपरहीटर का आउटलेट तापमान निर्धारित सीमा के भीतर नियंत्रित किया जाता है।
समायोजन राशि: डीसुपरहीटिंग जल प्रवाह
विनियमन उपकरण: डीसुपरहीटिंग जल विनियमन वाल्व
अग्रणी तापमान संकेत: उच्च तापमान सुपरहीटर आउटलेट तापमान
6. जल आपूर्ति नियंत्रण (ड्रम जल स्तर नियंत्रण)
सामान्य नियंत्रण एक तीन-आवेग नियंत्रण प्रणाली होनी चाहिए जिसमें भाप प्रवाह, ड्रम जल स्तर और फ़ीड जल प्रवाह शामिल हो। जब भार 30% से कम होता है, तो केवल ड्रम जल स्तर के साथ एकल-आवेग नियंत्रण अपनाया जाता है। जब भार 30% से अधिक होता है, तो इसे तीन-आवेग नियंत्रण पर स्विच किया जाता है। एकल-आवेग और तीन-आवेग नियंत्रण के बीच एक निर्बाध स्विचिंग प्रदान की जानी चाहिए, और इसके विपरीत।
ड्रम में पानी के स्तर को मापने वाला ट्रांसमीटर डबल निरर्थक, अधिमानतः ट्रिपल निरर्थक होना चाहिए, और इसमें दबाव मुआवजा, तुलना और चयन होना चाहिए।
कुल फ़ीड जल प्रवाह संकेत प्राप्त करने के लिए तापमान क्षतिपूर्ति फ़ीड जल प्रवाह को स्प्रे जल प्रवाह में जोड़ा जाना चाहिए।
भाप प्रवाह माप दबाव और तापमान का मुआवजा होना चाहिए, और कुल भाप प्रवाह संकेत प्राप्त करने के लिए हीटिंग मुख्य पाइप प्रवाह जोड़ा जाना चाहिए।
समायोजित मात्रा: ड्रम जल स्तर
समायोजन राशि: जल आपूर्ति प्रवाह
सहायक सर्किट इनपुट सिग्नल: फ़ीड जल प्रवाह
फीडफॉरवर्ड इनपुट सिग्नल: मुख्य भाप प्रवाह
चित्र 1 स्टीम ड्रम तरल स्तर की सुरक्षा
7. कंडेनसर जल स्तर नियंत्रण प्रणाली
सामान्य कंडेनसर वैक्यूम की स्थापना सुनिश्चित करने के लिए एक निश्चित कंडेनसर जल स्तर बनाए रखें। कंडेनसर में बहुत अधिक और बहुत कम जल स्तर दोनों ही कंडेनसर वैक्यूम को नष्ट कर सकते हैं। कंडेनसर जल स्तर नियंत्रण प्रणाली में, कंडेनसर जल स्तर के मापा मूल्य और दिए गए मूल्य के बीच विचलन मूल्य पीआईडी गणना के अधीन है, और गणना परिणाम निरंतर कंडेनसर पानी बनाए रखने के लिए कंडेनसर जल स्तर विनियमन वाल्व के उद्घाटन को समायोजित करता है स्तर।
8. दस्ता सील दबाव नियंत्रण प्रणाली
आंतरिक विभाजन प्लेट और भाप टरबाइन चरण के मुख्य शाफ्ट के बीच के अंतर पर, साथ ही उस स्थान पर जहां मुख्य शाफ्ट सिलेंडर के बाहर प्रवेश करता है, भाप सिलेंडर लीक हो जाएगा या बाहरी हवा अंदर लीक हो जाएगी, जिससे कम हो जाएगी भाप टरबाइन की दक्षता और इकाई के वैक्यूम को खराब कर देती है, जिससे भाप टरबाइन का सामान्य संचालन नष्ट हो जाता है। इसलिए, भाप टरबाइन के सामान्य संचालन को सुनिश्चित करने के लिए भाप रिसाव और वायु रिसाव को रोकने के लिए शाफ्ट सील का उपयोग किया जाना चाहिए। शाफ्ट सील का प्रदर्शन शाफ्ट सील के भाप दबाव को नियंत्रित करके प्राप्त किया जाता है।
भाप टरबाइन जनरेटर सेट के शाफ्ट सील दबाव विनियमन प्रणाली में, शाफ्ट सील दबाव का मापा मूल्य और दिए गए मूल्य पीआईडी गणना के अधीन हैं, और गणना परिणाम शाफ्ट सील दबाव को बनाए रखने के लिए शाफ्ट सील भाप आपूर्ति विनियमन वाल्व को नियंत्रित करता है निर्धारित मूल्य पर.
9. सतत विस्तार जहाजों के लिए जल स्तर नियंत्रण प्रणाली
निरंतर विस्तार पोत के जल स्तर संकेत के अनुसार, निरंतर विस्तार पोत के जल स्तर को निर्धारित मूल्य पर बनाए रखने के लिए निरंतर विस्तार पोत के हाइड्रोफोबिक नियामक को नियंत्रित किया जाता है।
10. उच्च दबाव हीटर जल स्तर नियंत्रण प्रणाली
उच्च दबाव हीटर टरबाइन निष्कर्षण भाप और मुख्य फ़ीड पानी के बीच एक ताप विनिमय उपकरण है। कम दबाव वाला हीटर टरबाइन निष्कर्षण भाप और घनीभूत पानी के लिए एक ताप विनिमय उपकरण है। उनका जल स्तर बहुत अधिक है, जिससे पानी टरबाइन में प्रवेश कर सकता है, जिससे दुर्घटना हो सकती है।
उच्च दबाव हीटर जल स्तर समायोजन प्रणाली में, जल स्तर के मापा मूल्य की तुलना पीआईडी ऑपरेशन के लिए दिए गए मूल्य से की जाती है, और ऑपरेशन परिणाम उच्च दबाव हीटर के नाली विनियमन वाल्व को नियंत्रित करता है ताकि उच्च जल स्तर पूरा हो सके परिचालन आवश्यकताएँ.
11. निम्न दबाव हीटर जल स्तर नियंत्रण प्रणाली (आमतौर पर छोटी इकाइयों में उपलब्ध नहीं)
कम दबाव वाले हीटर जल स्तर समायोजन प्रणाली में, जल स्तर के मापा मूल्य की तुलना पीआईडी ऑपरेशन के लिए दिए गए मूल्य से की जाती है, और ऑपरेशन परिणाम कम दबाव वाले हीटर के नाली विनियमन वाल्व को नियंत्रित करता है ताकि निम्न जल स्तर पूरा हो सके परिचालन आवश्यकताएँ. आपातकालीन स्थिति में, तरल स्तर को आपातकालीन जल रिलीज इलेक्ट्रिक दरवाजे द्वारा नियंत्रित किया जाता है।
12. डिएरेटर जल स्तर नियंत्रण प्रणाली
डिएरेटर जल स्तर को बनाए रखने का उद्देश्य बॉयलर जल आपूर्ति और मांग के बीच संतुलन सुनिश्चित करना है। उत्पादन प्रक्रिया के आधार पर, डिएरेटर जल स्तर नियंत्रण में दो समायोजन विधियाँ होती हैं: एकल आवेग और तीन आवेग। उनके बीच का अंतर इस बात में निहित है कि रासायनिक पूरक पानी लगातार दिया जाता है या नहीं। उनमें से, तीन-आवेग समायोजन विधि ड्रम जल स्तर नियंत्रण प्रणाली के समान है। यह स्टार्टअप और कम-लोड ऑपरेशन के दौरान एकल-आवेग समायोजन है, और यह सामान्य लोड के दौरान तीन-आवेग समायोजन है। एकल आवेग और ट्रिपल आवेग के बीच स्विचिंग मैन्युअल या स्वचालित रूप से प्राप्त की जा सकती है।
जब डिएरेटर का जल स्तर उच्च मूल्य पर पहुंच जाता है, तो डिएरेटर जल स्तर नियामक बंद हो जाता है और कंडेनसेट रीसर्क्युलेशन वाल्व खुल जाता है। जब डिएरेटर में पानी का स्तर बहुत अधिक हो, तो आपातकालीन पानी छोड़ने वाला विद्युत दरवाजा खोलें। जब टरबाइन सेवा से बाहर हो जाता है, तो डिएरेटर जल स्तर को रासायनिक आपूर्ति जल वाल्व द्वारा समायोजित किया जाता है।
13. डिएरेटर दबाव नियंत्रण प्रणाली
यूनिट के स्टार्टअप के दौरान, डिएरेटर दबाव सेट मान को बनाए रखने के लिए प्लांट स्टीम मुख्य पाइप रेगुलेटिंग वाल्व को खोलकर डिएरेटर दबाव को समायोजित किया जाता है।
सामान्य लोड स्थितियों के तहत, डिएरेटर दबाव समायोजन प्रणाली को गणना के लिए पीआईडी पर डिएरेटर दबाव माप मूल्य और निर्धारित मूल्य के बीच विचलन भेजने के लिए डिज़ाइन किया गया है। गणना परिणाम विचलन को नियंत्रित करने के लिए डिएरेटर दबाव विनियमन वाल्व को समायोजित करता है। डिवाइस का दबाव निर्धारित मूल्य पर है।
4. नियंत्रण इंजीनियरिंग
बॉयलर बिजली उत्पादन में UW500 वितरित नियंत्रण प्रणाली का व्यापक रूप से उपयोग किया गया है। UW500 डेटा संग्रह, एनालॉग नियंत्रण, भट्टी सुरक्षा सुरक्षा, विद्युत नियंत्रण, फ़ैक्टरी पावर सार्वजनिक नियंत्रण, हीटिंग नेटवर्क नियंत्रण आदि सहित कार्यों को पूरा कर सकता है। सिस्टम 32 नियंत्रण स्टेशनों का समर्थन करता है, और सिस्टम स्केल पहुंचता है: AIO: 16384, DIO: 32768।
UW500 वितरित नियंत्रण प्रणाली बड़ी संख्या में उन बिंदुओं की निगरानी कर सकती है जिनकी वास्तविक समय में बॉयलर बिजली उत्पादन में निगरानी की आवश्यकता होती है। उत्कृष्ट दोहरी अतिरेक डिजाइन प्रणाली को अधिक स्थिर और विश्वसनीय बनाती है।
चित्र 2 सिस्टम संगठन आरेख
चित्र 3 बॉयलर दहन प्रणाली
5. सारांश
बड़ी संख्या में निगरानी बिंदुओं की निगरानी के लिए UW500 वितरित नियंत्रण प्रणाली का उपयोग करने से श्रमिकों के कार्यभार को काफी कम किया जा सकता है, जिससे बड़ी मात्रा में बिखरे हुए डेटा को ऑपरेटिंग स्टेशन पर केंद्रीय रूप से प्रदर्शित किया जा सकता है। स्थिर प्रणाली नियंत्रण को सुरक्षित और आसान बनाती है। बॉयलर का दहन भी अच्छी तरह से नियंत्रित होता है, जिससे दहन दक्षता में काफी सुधार होता है।
