I. Giới thiệu chung về nhà máy nhiệt điện đốt than phun
Nhà máy nhiệt điện đốt than phun đóng vai trò quan trọng trong hệ thống năng lượng quốc gia, chiếm khoảng 30% tổng công suất đặt và 50% sản lượng điện toàn hệ thống. Các nhà máy này sử dụng công nghệ đốt than phun, với hệ thống điều khiển phức tạp nhằm đảm bảo vận hành ổn định và hiệu quả. Tuy nhiên, các yếu tố như sự suy giảm thiết bị, thay đổi chất lượng nhiên liệu và nhiễu quá trình thường dẫn đến việc các mạch vòng điều khiển không hoạt động tự động, gây ra sự cố và tăng chi phí vận hành.
1.1. Nguyên lý hoạt động của nhà máy nhiệt điện đốt than phun
Nhà máy nhiệt điện đốt than phun hoạt động dựa trên nguyên lý đốt cháy than để tạo hơi nước, sau đó sử dụng hơi nước này để quay tuabin và phát điện. Quá trình đốt than được kiểm soát chặt chẽ thông qua các hệ thống điều khiển để đảm bảo hiệu suất năng lượng tối ưu. Các thành phần chính bao gồm lò hơi, tuabin, và hệ thống điều khiển phân tán (DCS).
1.2. Vấn đề trong vận hành nhà máy nhiệt điện
Sau một thời gian vận hành, các nhà máy nhiệt điện thường gặp phải các vấn đề như suy giảm độ chính xác của thiết bị đo lường, thay đổi khả năng đáp ứng của cơ cấu chấp hành, và sự không ổn định của hệ thống điều khiển. Điều này dẫn đến việc các mạch vòng điều khiển phải chuyển sang chế độ bằng tay, gây ra sự cố và tăng chi phí vận hành.
II. Phương pháp nhận dạng và hiệu chỉnh mạch vòng điều khiển
Phương pháp nhận dạng và hiệu chỉnh mạch vòng điều khiển là giải pháp quan trọng để khắc phục các vấn đề trong vận hành nhà máy nhiệt điện. Các phương pháp này bao gồm việc sử dụng mô hình toán học để nhận dạng các tham số của hệ thống, sau đó hiệu chỉnh các bộ điều khiển PID để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.
2.1. Phương pháp nhận dạng tham số
Phương pháp nhận dạng tham số sử dụng các mô hình toán học để xác định các tham số của hệ thống điều khiển. Các phương pháp phổ biến bao gồm mô hình đối tượng và nguyên tắc nhận dạng đối tượng điều chỉnh trong công nghiệp. Các phương pháp này giúp xác định chính xác các tham số của hệ thống, từ đó tối ưu hóa hiệu suất điều khiển.
2.2. Hiệu chỉnh mạch vòng điều khiển
Hiệu chỉnh mạch vòng điều khiển là quá trình điều chỉnh các tham số của bộ điều khiển PID để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Các phương pháp hiệu chỉnh bao gồm chỉnh định hệ thống điều khiển, đánh giá các mạch vòng cần chỉnh PID, và hiệu chỉnh lượng đặt, thông số khởi tạo của toàn bộ quá trình nhiệt trong nhà máy điện theo thời gian.
III. Ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo trong nhận dạng và hiệu chỉnh
Công nghệ trí tuệ nhân tạo (AI) đang được ứng dụng rộng rãi trong việc nhận dạng và hiệu chỉnh các hệ thống điều khiển nhà máy nhiệt điện. Các mạng nơron nhân tạo được sử dụng để nhận dạng trạng thái vận hành của hệ thống và hiệu chỉnh lượng đặt hệ điều khiển phụ tải nhiệt, giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng.
3.1. Ứng dụng mạng nơron nhân tạo
Mạng nơron nhân tạo được sử dụng để nhận dạng trạng thái vận hành của hệ thống điều khiển nhà máy nhiệt điện. Các mạng nơron này được huấn luyện dựa trên dữ liệu thực tế, giúp dự báo và điều chỉnh các tham số của hệ thống một cách chính xác và hiệu quả.
3.2. Hiệu chỉnh lượng đặt hệ điều khiển phụ tải nhiệt
Hiệu chỉnh lượng đặt hệ điều khiển phụ tải nhiệt là quá trình sử dụng mạng nơron để điều chỉnh lưu lượng than khi nhiệt trị thay đổi. Phương pháp này giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu sự cố trong quá trình vận hành nhà máy nhiệt điện.
IV. Kết luận và kiến nghị
Phương pháp nhận dạng và hiệu chỉnh mạch vòng điều khiển nhà máy nhiệt điện đốt than phun là giải pháp quan trọng để đảm bảo vận hành ổn định và hiệu quả. Việc ứng dụng công nghệ trí tuệ nhân tạo trong nhận dạng và hiệu chỉnh hệ thống điều khiển giúp tối ưu hóa hiệu suất năng lượng và giảm thiểu sự cố. Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp hiệu chỉnh tiên tiến để nâng cao hiệu quả vận hành nhà máy nhiệt điện.
