Разработка иерархических агрегативных моделей и анализ путей улучшения динамических характеристик прямоточных парогенераторов как объектов управления

Разработка иерархических агрегативных моделей и анализ путей улучшения динамических характеристик прямоточных парогенераторов как объектов управления

Автор: Станиславски Влодимеж

Шифр специальности: 05.13.06

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2002

Место защиты: Ополе

Количество страниц: 435 с. ил.

Артикул: 2616805

Автор: Станиславски Влодимеж

Стоимость: 250 руб.

СОДЕРЖАНИЕ
Список важнейших обозначений .
ВВЕДЕНИЕ.
Состояние проблемы моделирования прямоточных парогенераторов 1 Цели и задачи диссертации . . . . . . . .
Структура работы . . . . . . . . .
Основные научные результаты, выносимые на защиту . . .
Новизна научных результатов . . . . . . .
1. ПРЯМОТОЧНЫЕ КОТЛЫ ЭНЕРГОБЛОКОВ КАК ОБЪЕКТЫ УПРАВЛЕНИЯ.
1.1. Конструкция прямоточных котлов ВР . . . .
1.2. Динамические свойства парового котла как объекта
управления .
1.3. Системный анализ и иерархический подход к моделированию
энергетических котлов . . . . . . .
1.4. Формализация описания структуры модели парогенератора .
1.5. Систематизация моделей и методов анализа динамики парогенераторов
Выводы по разд. I . . . . . . . . .
2. МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПОДСИСТЕМ ПАРОГЕНЕРАТОРА.
2.1. Основные физические процессы, происходящие в прямоточном парогенераторе.
2.1.1. Режимы течения рабочей среды в экранных зрубах парогенератора.
2.1.2. Теплообмен в экранных трубах парогенератора . .
2.2. Нелинейные дифференциальные уравнения в частных
производных, описывающие течение рабочего вещества .
2.2.1. Уравнения баланса для однофазного потока . . .
2.2.2. Уравнения баланса для многофазного потока . .
2.2.3. Уравнения баланса для пароводяной смеси . . .
2.3. Дифференциальные уравнения описывающие процессы теплообмена . . . . . . . . .
2.4. Математические модели экранных труб парогенератора
. с сосредоточенными параметрами . . . . .
2.4.1. Модель экранных труб парогенератора
с неподвижными секциями.
2.4.2. Модель экранных труб парогенератора
с подвижными секциями . . . . . .
2.5. Математическая модель сепаратора . . . .
2.5.1. Баланс тепловой энергии для оболочки сепаратора.
2.5.2. Модель сепаратора в пространстве состояний. .
2.6. Математические модели остальных подсистем парогенератора . . . . . . .
2.6.1. Смеситель и фильтр ИЗ
2.6.2. Соединительные трубопроводы . . . .
2.6.3. Циркуляционный насос . . . . .
Выводы по разд.
3. СТАТИЧЕСКИЕ И ДИНАМИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОДСИСТЕМ ПАРОГЕНЕРАТОРА
3.1. Равновесные состояния и статические характеристики подсистем парогенератора
3.1.1. Модели с распределенными параметрами . .
3.1.2. Модели с сосредоточенными параметрами . .
3.2. Линеаризованные модели с распределенными параметрами
3.2.1. Линеаризованная модель зоны подогрева . .

3.2.2. Линеаризованная модель зоны испарения . .
3.3. Линеаризованные модели с сосредоточенными параметрами
3.3.1. Линеаризованная модель зоны подогрева . .
3.3.2. Линеаризованная модель зоны испарения . .
3.3.3. Линеаризованная модель сепаратора .
3.3.4. Линеаризованная модель смесителя, фильтра
и соединительных трубопроводов. . . .
3.4. Частотные характеристики моделей с распределенными
и сосредоточенными параметрами . . . .
3.4.1. Частотный анализ динамики зоны подогрева . .
3.4.2. Частотный анализ динамики нижнего участка зоны
испарения с большой тепловой нагрузкой . .
3.4.3. Частотный анализ динамики верхнего участка
экранных труб .
3.4.4. Частотный анализ бинамики экранных труб . .
Выводы по разд. 3
4. ЧАСТОТНЫЙ АНАЛИЗ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ПАРОГЕНЕРАТОРА.
4.1. Анализ иерархических систем как последовательная
агрегация свойств подсистем . . . . .
4.1.1. Процедура декомпозиции парогенератора . .
4.1.2. Агрегация как редукция линеаризованных моделей.
4.2. Комплекс алгоритмов и программ, обеспечивающих анализ
иерархических агрегативных систем
4.3. Анализ взаимодействий подсистем первого уровня .
4.3.1. Влияние контуров на устойчивость . . .
4.3.2. Чувствительность динамических свойств к вариациям соединений подсистем
4.3.3. Редукция порядка моделей первого уровня . .
4.4. Анализ подсистем второго уровня
4.4.1. Редукция моделей экранных труб
4.4.2. Редукция модели системы циркуляции в парогенераторе
4.5. Анализ взаимодействий подсистем парогенератора .
4.5.1. Внутренняя обратная связь
4.5.2. Циркуляционная обратная связь . . .
4.5.3. Чувствительность динамических свойств парогенератора
на вариации соединений подсистем . . .
4.6. Редукция модели парогенератора ВР . . .
4.6.1. Редуцированная модель парогенератора . .
4.7. Процедура контроля достоверности результатов анализа валидация.
4.8. Диапазоны адекватности моделей парогенератора .
Выводы по разд. 4 . . . . . . . .
5. ИМИТАЦИОННЫЕ МОДЕЛИ ПАТОГЕНЕРАТОРА .
5.6. Цели, методы и средства компьютерной имитации .
5.7. Библиотека модели подсистем нулевого уровня . .
5.2.8. Элементы определяющие свойства рабочего вещества
5.2.9. Элементы определяющие параметры потока
рабочего вещества
5.2.3. Элементы определяющие условия теплопередачи .
5.2.4. Применение искусственных нейронных сетей
в реализации элементов нулевого уровня . .
5.3. Вивлиотека модели подсистем первого уровня . .
5.3.4. Имитационная модель неподвижной секции
с однофазным потоком
5.3.2. Имитационная модель неподвижной секции
с двухфазным потоком . . . . .
5.3.3. Имитационная модель неподвижной промежуточной
секции
5.3.4. Имитационная модель подвижной секции
с однофазным потоком . . . . .
5.3.5. Имитационная модель подвижной секции
с двухфазным потоком . . . . .
5.4. Библиотека моделей подсистем второго уровня . .
5.4.5. Имитационная модель зоны подогрева
с неподвижными секциями . . . . .
5.4.2. Имитационная модель зоны испарения
с неподвижными секциями .
5.4.3. Имитационная модель экранных труб парогенератора с неподвижными секциями . .
5.4.4. Имитацоинная модель зоны подогрева
с подвижными секциями .
5.4.5. Имитационная модель зоны испарения
с подвижными секциями .
5.4.6. Имитационная модель экранных труб парогенераторя с подвижными секциями . .
5.4.7. Имитационная модель сепаратора
5.4.8. Имитационная модель смесителя, фильтра и соединительных трубопроводов
5.4.9. Имитационная модель циркуляционного насоса .
5 Имитационная модель парогенератора котла ВР .
Выводы по разд.
6. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ ПАРОГЕНЕРАТОРА КОТЛА ВР НА ОСНОВЕ КОМПЬЮТЕРНОЙ ИМИТАЦИИ . .
6.1. Анализ временных характеристик для зоны подогрева .
6.2. Анализ временных характеристик для нижнего участка
зоны испарения
6.3. Анализ временных характеристик для экранных труб .
6.4. Анализ временных характеристик для парогенератора
котла ВР
Выводы по разд. 6 .
7. ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ПАРОГЕНЕРАТОРА КОТЛА ВР ДЛЯ АНАЛИЗА ПУТЕЙ УЛУЧШЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ И УПРАВЛЕНИЯ
7.1. Требования иСРТЕ к регулированию частоты и мощности ПЭС. .
7.2. Система регулирования давления пара в котле ВР .
7.3. Анализ динамики системы регулирования давления котла
7.4. Возможные пути улучшения динамики системы
регулирования давления в котле ВР . . .
7.5. Анализ возможности изменения угла наклона пылевых горелок как дополнительного управляющего воздействия в системе регулирования давления
7.6. Анализ возможности изменения производительности циркуляционного насоса в системе регулирования давления
7.7. Анализ системы управления с компенсацией возмущения расходом пара
Выводы по разд. 7 . . . . . . . .
4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Для небольших отклонений от установившегося состояния, уравнение 1. В случае, когда функция Р,А близка к линейной, уравнение 1. Аккумуляционная возможность котла допускает значительные изменения массового расхода пара на выходе котла, а также мощности энергоблока при резких изменениях степени открытия клапанов турбины. Это воздействие имеет временный характер и дает возможность энергоблоку регулировать мощность и частоту в энергетической системе при быстрых изменениях спроса на энергию. Воздействие на топливо характеризуется медленными изменениями массового расхода пара, что позволяет энергоблоку регулировать мощность и частоту в энергетической системе при медленных изменениях спроса на энергию. Л, , Л. Уравнение 1. Процедура декомпозиции выполняется до тех пор, пока будет возможным и целесообразным определение моделей подсистем самого низкого нулевого уровня иерархии. На рис. Модели подсистем нулевого уровня описываются системами дифференциальных и алгебраических уравнений. Рис. В результате системного подхода к анализу рассматриваемого сложного объекта управления и среды его функционирования принимается решение о последовательном применении неформальной по терминологии А. А. Вавилова функциональноцелевой декомпозиции при построении математических и имитационных моделей. Модели подсистем только 0го уровня описываются системами дифференциальных и алгебраических уравнений, между внутренними переменными которых нет причинноследственных отношений. Эти уравнения отражают законы природы, которым подчиняются происходящие в парогенераторе процессы. Модель го уровня 5, , 2, . Я, й,,, для 7,2,. РI связи между подсистемами, задаваемые в матричной, теоретикомножественной или графической формах на множествах переменных составляющих векторов ВХОДОВ ,. V,,Уг,Ум т подсистем. Описание подсистем 0го уровня содержит также внутренние переменные х0, а подсистемы, получаемые в результате топологической редукции в форме пространства состояний, описываются с помощью абстрактных переменных у0. Предлагаемые матричные, теоретикомножественные и графические формы представления моделей иерархической структуры по терминологии Н. Получаемые блокграфы имеют форму, близкую к графическим образам редакторов моделей таких программных средств, как ii фирмы , I 8, 4. Иерархические модели оказываются формами описания, готовыми для реализации в языках программирования высокого уровня. Схема иерархической структуры модели котла ВР, на которой особое внимание обращается на модель парогенератора, изображена на рис. На абсолютном уровне 3 иерархической модели котла, модель парогенератора является соединенной с моделями остальных устройств котла. Структура соединений в форме блокграфа изображена на рис. Упрощенная схема парогенератора котла ВР изображена на рис. На основе этой схемы разработана структура модели котла на третьем уровне иерархической модели котла см. Модель парогенератора содержит модели следующих подсистем смеситель, экран топочной камеры, сепаратор, узел питания впрыскивающих пароохладителей, соединительные трубопроводы. СИСПП. УРОВЕНЬ О
. Рис. ПРИГОТОВ. Рис. Ир Ьср
д
5Ср
РУ
м. Р , ь. МЧУско
Рско
кгяк
коск
Рис. МФ ер Ргт парогенератор. Нр Рер парогенератор. М0пс М лер Ь ср Мр1 1. Ът Мкопс парогенератор. Ьгпарогенератор. Мрот парогенератор. М парогенератор. Ьс г парогенератор, трубопроводы 1Ьт парогенератор, трубопроводы2Ьг. Структуру соединений подсистем в модели парогенератора можно также записать в виде списка входных и выходных величин отдельных агрегатов и указанием выходных величин, которые подключены к отдельным входом. Эти входные величины, к которым подключена одна из выходных величин, являются внутренними переменными на данном уровне модели. Остальные входные величины образуют вектор входных величин модели на данном уровне. Разработанная таким образом структура модели парогенератора котла ВР изображена на рис. Я, содержащей значения нуль и один , , . Матрица Н имеет размер пт, где п сумма размерностей входных векторов всех подсистем, т сумма размерностей выходных векторов всех подсистем.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.226, запросов: 244