Разработка и исследование динамических моделей пылесистем прямого вдувания для автоматизации тепловых электростанций

• Автор: Тверской, Дмитрий Юрьевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 184 с. : ил.

Содержание
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. Особенности современного этапа развития АСУТП тепловых электростанций. Постановка задачи исследований

1.1. Предварительные замечания.

1.2. Анализ факторов, влияющих на эффективность многофункциональных АСУТП энергоблоков тепловых электростанций.
1.3. Анализ особенностей топливоприготовительного оборудования и требований к построению математических моделей в составе АСУТП
1.4. О феноменологическом подходе к построению динамических моделей технологических объектов управления.

Общая постановка задачи.

1.5. Выводы
ГЛАВА 2. Методика обобщенного термодинамического анализа пылесистем прямого вдувания котлов тепловых электростанций.

2.1. Определение параметров установки пылеприготовления. Анализ основных допущений.

2.2. Обобщенные термодинамические потенциалы и координаты систем пылеприготовления
2.2.1. Предварительные замечания
2.2.2. Работа перемещения толливовоздушного потока
2.2.3. Аэродинамическая работа
2.2.4. Работа преодоления гравитационных сил
2.2.5. Технические работы.
2.2.6. Термическая работа.
2.3. Обсуждение результата.
2.4. Выводы
ГЛАВА 3. Теоретические основы построения динамических моделей каналов формирования потоков топливоздушных смесей в топки котлов развитие феноменологического подхода на примере пылесистем прямого вдувания с молотковыми мельницами
3.1. Общие методические положения. Предварительные замечания.
3.2. Анализ особенностей динамических процессов, определяемых, условиями сохранения материального баланса в системе пылеприготовления
3.3. Анализ особенностей динамических процессов, определяемых законом сохранения количества движения в системе пылеприготовления.
3.4. Анализ особенностей динамических процессов, определяемых законом сохранения энергии.
3.5. Обсуждение полученных результатов.
3.6. Выводы
ГЛАВА 4. Реализация и исследование математических моделей пылесистем прямого вдувания котлов.
4.1. Разработка фонда экспериментальных динамических характеристик теплоэнергетического оборудования ТЭС.
4.2. Разработка и исследование имитационных моделей пылесистем прямого вдувания топлива в составе АСУТП на базе программнотехнических комплексов
4.3. Исследование нелинейной имитационной модели пылесистем прямого вдувания
4.4. Выводы
ГЛАВА 5. Применение динамической нелинейной модели пылесистемы прямого вдувания для решения задач анализа и синтеза АСР тепловой нагрузкой котлов.
5.1. Способы решения задачи управления пылеподачей котлов с пылесистемами прямого вдувания. Предварительные замечания.
5.2. Исследование вариантов схем управления пылеподачей в пылесистемах прямого вдувания.
5.3. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


При этом важная отличающаяся особенность системы заключается в том, что информация, введенная единожды в систему, доступна для всех ее подсистем рис. Рис. Функциональная структура системы управления энергоблока ТЭС. Обозначено ТОУ технологический объект управления УО управляющий объект УУ устройство управления ИИ источник информации ИНФ информационная подсистема РЕГ автоматическое регулирование ЛОГ логическое управление ТЗ технологические защиты ДУ дистанционное управление X вектор управляющих входных воздействий У вектор технологических параметров. Концепция построения современной АСУТП формирует систему управления в виде многофункциональной, распределенной системы иерархической структуры. Многофункциональность системы определяется особенностями энергоблока как многоцелевого объекта управления ОУ. Для нормального функционирования такого ОУ необходимо достижение нескольких заданных результатов. В целом для энергоблока многофункциональность определяется комплексом требований, выполнение которых обеспечивает достижение стабильного уровня заданных проектных, нормативных техникоэкономических, экологических и других показателей работы оборудования, в том числе при работе оборудования в режиме регулирования общесистемных параметров. Формирование функциональной структуры АСУТП выполняют путем декомпозиции тепловой схемы энергоблока на функциональные группы подсистемы оборудования, выделяемые по определенным признакам соответствующих технологических участков зон и последующего отображения в соответствующих контурах управления. Для пылеугольных котлов при этом дополнительно выделяют особые, по своей специфике, технологические участки, в которых формируются потоки топливовоздушных смесей, направляемые посредством горелочных устройств в топку котла. Для пылеугольных котлов с пылесистемами, выполненными по схеме прямого вдувания, это каналы нитки рассредоточенной системы пылеприготовления, оснащенной различного типа мельничными установками с встроенными сепараторами ,,,,,. Выбор типа мельничной установки мельница с системой сепарации угольной пыли в составе пылесистемы определяется, прежде всего, физическими свойствами твердого топлива. Например, для влажных мягких КанскоАчинских углей потоки топливовоздушной смеси формируются в системе пылеприготовления на базе мельницвентиляторов МВ с инерционными сепараторами блоки 0 МВт Березовской ГРЭС1. Для высокозольных каменных углей Экибастузского бассейна на базе молотковых или среднеходных мельниц с центробежными сепараторами блоки 0МВт, 0 МВт Рефтинской, Троицкой, Ермаковской ГРЭС, Экибастузских ГРЭС. Для Подмосковного бурого угля применяют молотковые мельницы с инерционными сепараторами пыли блоки 0 МВт Рязанской ГРЭС. Перспективно применение в пылесистемах прямого вдувания шаровых барабанных мельниц изза их более высокой эксплутационной надежности , . В х годах прошлого века в отечественной тепловой энергетики широко использовался торф, и пылесистемы котлов проектировали на базе молотковых мельниц с гравитационными сепараторами. МВт Шатурской ГРЭС, Череповецкой ГРЭС, Псковской ГРЭС, оснащенные двухкорпусными паровыми барабанными котлами типа ТП8 с молотковыми мельницами типа ММТ5. Это существенно снижает экономические показатели оборудования и требует создания достаточно нетривиальных системы управления подачей топлива, воздуха и тепловой нагрузкой котлов 9,,Т2,3,2. С точки зрения объемов твердого топлива, сжигаемого на отечественных ТЭС, то почти половина его измельчается в пылесистемах на базе отечественных молотковых мельниц ММ с встроенными сепараторами гравитационным, инерционным, центробежным ,,,,, что в определенной. АСУТП, поскольку служит ее системообразующимкомпонентом В настоящее время ПТК относят к основному оборудованию станции и его выбор осуществляют на стадии проведениятендерных мероприятий. В состав ПТК входят управляющий комплекс контроллерный уровень, информационновычислительный, комплекс компьютеры рабочих, станций и сетевой комплекс системная сеть, контроллерные сети. Техническая структура АСУТП энергоблока содержит рис 1.