Transcript Antwoorden op vraag 66

Antwoorden op vraag 66 - 108
Vraag 66
Noem 4 oorzaken waardoor de belasting
van een elektriciteitscentrale kan variëren.
•Weersveranderingen  o.a. airco’s en
elektrische verwarmingen
•Opstarten en uit bedrijf nemen van fabrieken.
•Andere centrale die tript.
Vraag 67
Verklaar de term eilandbedrijf.
Men produceert dan alleen elektriciteit voor zichzelf.
Vraag 68
Verklaar het begrip glijdrukbedrijf.
Bij glijdrukbedrijf past de systeemdruk zich aan, aan de
belasting van de turbine. ( Het toerental beïnvloedt de
brandstof naar de ketel en er wordt geen gebruik gemaakt
van een regelklep voor de stoomtoevoer naar de turbine)
Vraag 69
Noem twee mogelijke nadelen van
glijdrukbedrijf.
Traag  de frequentie kan behoorlijk gaan
afwijken van de ingestelde waarde.
Feed back regeling  kans op instabiliteit (
toerental maakt grote schommelingen)
Vraag 70
Verklaar het begrip vastdrukbedrijf.
De systeemdruk wordt constant gehouden d.m.v. de
brandstoftoevoer. Een regelklep in de toevoer van de
stoom naar de turbine regelt de frequentie of het
toerental.
Vraag 71
Beschrijf een voordeel en een nadeel van
vastdrukbedrijf.
Voordeel:snelle regeling  belasting variaties zijn
goed (en snel) op te vangen.
Nadeel: Er vinden smoorverliezen plaats  slecht
rendement.
Vraag 72
Wat verstaat men onder voordrukbedrijf.
De voordruk vóór de turbine wordt geregeld met de
hoeveelheid stoom naar de turbine  Met de turbine wordt
de netdruk geregeld.
Vraag 73
Wanneer zal men voordrukbedrijf toepassen?
Bij voordrukbedrijf let men niet op de belasting van de
turbine. Dit wordt vaak toegepast bij problemen met de ketel.
Dus als de netdruk onderuit dreigt te zakken. Ook wordt dit
toegepast bij bijvoorbeeld de vuilverbranding. Alle energie die
vrijkomt, “dumpt” men in het elektriciteitsnet. Een andere
centrale moet dan de frequentie van het net regelen.
Vraag 74
Bij het vak procesbeheersing is het begrip proportionele
band behandeld. In de centrale wereld werkt men met het
begrip statiek. Wat verstaat men onder de PB en wat
verstaat men onder de statiek?
Onder de proportionele band, verstaat men die verandering
van de gemeten waarde ( in dit geval de frequentie),
uitgedrukt in % welke nodig is om de output van de regelaar
( welke hier overeenkomt met de klepstand), van 0 % tot
100 % laten veranderen.
Vraag 74
Statiek:
= verandering van toerental, welke nodig is om de klepstand
van 0 tot 100% te veranderen
het nominale toerental
Vraag 75
Waarom werkt men hier met het nominale toerental i.p.v.
het percentage van de volledige meetbreedte van de
regelaar?
Het nominale toerental ligt bij een turbine niet ver van het
maximale toerental af. Wat dit betreft is het verschil dus
bijzonder klein.
Een groot voordeel van het gebruik van het nominale
toerental is, dat deze waarde bereikt wordt bij een output
(klepstand) van ongeveer 60 %.
Hierdoor kan men een duidelijke karakteristiek tekenen van
het bedrijfsgebied.
Vraag 76
Hoe komt het dat het nominale toerental op een
gunstige waarde van 60 % ligt?
Tijdens het ontwerpen van de installatie heeft
men hier rekening mee gehouden.
Vraag 77
Hoe kan men zien dat de regelaar in
afbeelding 4 op bladzijde 5 indirect werkt?
Bij een stijging van de gemeten waarde daalt
de output van de regelaar.
Vraag 78
Teken in afbeelding 4 op bladzijde 5 de karakteristiek van een
indirect werkende turbineregeling met een statiek van 6,66 %
en een klepstand van 70 % bij nominale belasting. Het
nominale toerental is 3000 rpm.
Een dalende rechte lijn, welke door het punt ( 70 % , 3000
omw/min) gaat. De schuinte is 0.0666* 3000 = 200 rpm.
Een methode is, om bij 50 % een schuine lijn te trekken met
een schuinte van 200 rpm en deze evenwijdig naar rechts te
verschuiven naar het punt ( 70 % , 3000 omw/min)
0,0666X3000=200 RPM
Vraag 78
3200
0,7X200=140
3100
3000
2900
0,3x200=60
2800
20
40
60
80
100
0,0666X3000=200 RPM
Vraag 79
3200
0,7X200=140
3100
3000
2900
2925RPM
0,3x200=60
2800
20
40
60
80
100
Vraag 79
Welk toerental moet ik instellen op bovenstaande regelaar
om bij een belasting van 20 % een toerental te verkrijgen
van 3025 rpm? (regelaar met een statiek van 6,66 % en
een klepstand van 70 % bij nominale belasting en een
nominaal toerental van 3000 rpm)
Evenwijdig naar beneden verschuiven totdat de lijn het punt (
20 % , 3025 rpm) snijdt.  2925 rpm.
Vraag 80
Hoe noemt men het verschil tussen de ingestelde waarde
en de werkelijke waarde? Voor welke regelactie is dit
karakteristiek?
De statische afwijking, dit is karakteristiek voor een
proportionele regeling.
Vraag 81
Tussen welke waarden zal het signaal wat uit
de elektrische omvormer in afbeelding 5 op
bladzijde 6 komt, liggen?
Tussen de 4 mA en de 20 mA (dit is standaard)
Vraag 82
De totale proceskarakteristiek van een centrale wordt bepaald
door twee type belastingen. Welke belastingen zijn dit? En
hebben de karakteristieken van deze twee belastingen een
direct of indirect karakter?
roterende belasting  direct karakter;
ohmse belasting  héél klein beetje indirect
Vraag 83
Wat verstaat men onder de nominale toestand?
Dit is de gemiddelde toestand waarvoor de unit
ontworpen is.
Vraag 84
Wat kun je zeggen over de klepstand in de nominale
toestand? Waarom deze kelpstand?
De klepstand is dan ongeveer 60 %. Dit is om belastingvariaties
goed op te kunnen vangen; belasting neemt toe  klep van 60%
 70 à 80 %
belasting neemt af  klep van 60 %  30 à 40 %
Vraag 85
Waarom tekent men de proceskarakteristiek en de
regelaar karakteristiek in één grafiek?
Om frequentieveranderingen bij belastingvariaties te
kunnen voorspellen en corrigeren.
Vraag 86
PK2
3200
PK1
3100
D:3050
B:3015
3000
F:2940
2900
RK1
RK2
2800
20
40
60
80
100
Vraag 87
Waarom verandert het toerental niet meer als de centrale
aan het landelijke elektriciteitsnet gekoppeld is?
De frequentie van het elektriciteitsnet is 50 Hz, dit komt
overeen met 3000 rpm. In feite varieert de netfrequentie
een héél klein beetje. Dit is echter nauwelijks
waarneembaar. Er zijn in den lande altijd een paar centrales
die deze frequentie gezamenlijk regelen. De overige
centrales die aan het net gekoppeld zitten, gaan “vanzelf”
met het net mee. Ze worden als het ware meegetrokken.
Vraag 88
Kan je nog regelen met behulp van het toerental, als je aan
het net gekoppeld zit? Hoe lost men dit probleem op?
Je kan het toerental niet meer regelen. Je zal dan een
vermogensregeling moeten toepassen.
Vraag 89
Op bladzijde 10 wordt de zogenaamde parallel regeling
besproken. Op het moment dat de verbinding met het net
verbroken wordt, neemt de toerentalregeling het over. Bij
een modern regelsysteem zal de toerentalregeling op
tracking staan, waardoor de genoemde problemen bij het
overschakelen ( op hol slaan van de turbine) niet spelen.
Verklaar dit.
Tracking betekent dat het setpoint altijd meegaat met de
procesvalue ( gemeten waarde). Hierdoor ga je altijd
bumples over.
Vraag 90
a.Teken een drukregeling (PFD)van een fornuis, met
storingscompensatieregeling via een meting van de
hoeveelheid geleverde stoom.
b. Welk gedeelte van de regeling is feedback en welk
gedeelte van de regeling is feedforward
c. Wat zijn de voordelen van deze compensatie regeling?
a. 13 Zie afbeelding 14 op bladzijde 13
b. De compensatieregeling d.m.v. de hoeveelheid stoom, is
feedforward. Meten en regelen van de stoomdruk m.b.v. de
hoeveelheid brandstof is feedback.
c. Een snellere regeling bij belastingvariaties en minder kans
op instabiliteit.
Vraag 91
In de laatste zin van bladzijde 12 heeft men het over
overige storingen. Bedenk een aantal van deze overige
storingen.






Vraag 92
Vervuiling van de pijpen.
Verandering van de stookwaarde van de brandstof
Andere brandstofsoort
Temperatuurveranderingen (buitenlucht)
Slechte of vervuilde branders.
Storingen in de circulatie
Waarom neemt het rendement van een ketel af bij een grotere
luchtovermaat?
Er wordt onnodig lucht (voornamelijk stikstof) opgewarmd.
Deze lucht verlaat de schoorsteen met een hogere
temperatuur dan de omgevingstemperatuur. Dit is dus extra
verlies.
Vraag 93
Waarom past men een luchtovermaat toe bij
verbranding in een ketel?
Praktisch heb je altijd iets meer lucht nodig, dan dat je
theoretisch berekend hebt. Dit komt doordat de menging van
de lucht met de brandstof nooit 100 % is. Een kleine
luchtovermaat voorkomt ook onvolledige verbranding.
Koolmonoxide kan een explosief mengsel geven.
Vraag 94
Zie afbeelding 15 op bladzijde 14. Stel dat de benodigde
brandstof : lucht verhouding 1 :10,5 is. Verder is gegeven dat
FT-1-1 een meetgebied heeft van 0-50 m3/uur en
FT-2-1 heeft een meetgebied heeft van 0-500 m3/uur. Als er 30
m3/uur aan brandstof in de ketel staat, waarop moet het
verhoudingsrelais dan ingesteld worden?
hoeveelheid lucht = 315 m3/uur  % output FT2-1 = = 63 %
hoeveelheid brandstof = 30 m3/uur  % output FT1-1 = = 60 %
a=63% ; b = 60 % : b=a*c  c=b/a =60/63 =0,9524
Vraag 95
Als men een ketel “terug moet vuren”, wat moet men
dan eerst verminderen, de hoeveelheid lucht, of de
hoeveelheid brandstof? Waarom is dit zo?
Eerst de brandstof terugregelen, want dan is men er zeker
van dat men een luchtovermaat houdt. (Dit in verband met
de veiligheid, het rendement en het milieu)
Vraag 96
Als je de selectieregeling van afbeelding 17 op bladzijde 16
goed bekijkt, zie je dat de lowselector zich in het signaal naar
de brandstofregelklep bevindt, en de highselector in het
signaal naar de luchtregelklep. Verklaar dit.
de brandstof moet altijd reageren op het laagste signaal,
en de lucht moet altijd reageren op het hoogste signaal.
Zodoende houdt men ten alle tijde een overmaat lucht.
Vraag 97
Wat is de meester in de regelkring van
afbeelding 17 op bladzijde 16?
PIC-601
Vraag 98
In afbeelding 19 zie je dat van het signaal, dat afkomstig is
van FT-3606 naar een rekenrelais gaat met een
worteltrekfunctie. Welke andere lettercode zou men kunnen
gebruiken voor de FT? (denk aan de procesgrootheid)
dPT
Vraag 99
Waarom speelt het percentage CO een belangrijke rol in
brandstof : lucht regeling op niveau 3?
Als er “net” te weinig lucht in de ketel staat, detecteer
je CO in de rookgassen. (onvolledige verbranding)
Vraag 100
Leg uit wat verstaan wordt onder de niveaus
1,2 en 3 in afbeelding 21 op bladz.21
1.Eenvoudigste regelstrategie. De operator stel de
waarden ( setpoint) in
2.Een intelligent systeem stelt het setpoint van de
regelaars in, De operator kan de regeling bijna niet
meer beïnvloeden. Een mogelijkheid is bijvoorbeeld de
bias aanpassen.
3.Directe aansturing vanuit softwarematig systeem,
waarbij de operator niet meer kan corrigeren, tenzij hij
de hele regeling weer op “de hand neemt”.
Vraag 101
Op bladzijde 22 zie je dat er aan een aantal zaken
wordt gedacht. Bedenk iets, wat ook belangrijk is,
maar waaraan niet gedacht wordt.
Extra luchtovermaat i.v.m. veiligheid. (buffer bij storingen)
Vraag 102
Is de vuurhaarddrukregeling van een ketel een
overdrukregeling of een onderdrukregeling en waarom?
onderdrukregeling, anders komen de vlammen door de
peepholes uit de ketel. De lucht moet naar binnen gezogen
worden, de buitenlucht is atmosferisch.
Vraag 103
teken een driepuntsregeling van het waterniveau in de
stoomdrum.
Afbeelding 25 op bladzijde 25
Vraag 104
De regeling van de hoeveelheid voedingwater van een ketel is een
zgn. driepuntsregeling.
1.Welke drie metingen worden verricht bij deze driepuntsregeling?
2.Wat is hier de meester?
3.Wat is hier het feedforward gedeelte?
4.Welk gedeelte is een z.g.n. storingsregeling?
5.Welk gedeelte is feedback?
1.het waterniveau in de stoomdrum, de hoeveelheid voedingwater
en de hoeveelheid stoom die geproduceerd wordt.
2.de meester is de niveauregelaar
3.feedforward is de hoeveelheidsregelaar van het voedingwater.
4.Storingsregeling is de hoeveelheid stoomafname via het
rekenblok
5.Feedbackward is de niveauregeling.
Vraag 105
Waaraan ontstaan problemen bij een te hoge oververhitte
stoomtemperatuur, en waaraan ontstaan problemen bij
een te lage OS temperatuur?
bij een te hoge OS temp. Ontstaan problemen met het
pijpmateriaal van de ketel.
Bij te lage OS temp. Ontstaan er problemen met de
turbine.
Vraag 106
Waarom wordt het water bij de temperatuurregeling van
de oververhitte stoom tussen twee ovo’s ingebracht? (
Waarom niet na de ketel?)
Het water wat in gespoten is, moet de tijd krijgen om te
verdampen en oververhit te raken. Als het inspuitwater
na de ketel ingebracht zou worden, zouden
waterdruppeltjes de turbine kunnen bereiken, met alle
schadelijke gevolgen van dien. Bovendien kan je allen
op deze manier een juiste temperatuur meten van de
stoom die uit de ketel komt. Dit lukt niet, als het
inspuitwater nog niet volledig oververhit is.
Voordrukregeling.
Bij voordrukregeling, worden de kleppen van de turbine gebruikt, om de
keteldruk gelijk te houden.
Wanneer het vermogen omhoog moet, zal de brandstoftoevoer verhoogt
moeten worden.De druk van de ketel gaat omhoog, met als gevolg, dat de
kleppen van de turbine verder openen, zodat de druk in de ketel weer
normaal wordt.
Glijdrukregeling.
Bij glijdruk varieert de stoomdruk samen met de belasting van de turbine.
De kleppen naar de turbine staan vol open.
Meer brandstof betekent hogere druk, daardoor een hogere belasting van de
turbine.
Wanneer de druk tegen de turbinebelasting wordt afgezet in een grafiek,
krijg je een rechte lijn schuin omhoog.