Математическое моделирование, оптимизация, управление и диагностика воздушного конденсатора паросиловой установки

• Автор: Култаев, Беркин Баянгалиевич
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 168 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ОБЪЕКТА, МЕТОДОВ ЕГО ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Сравнительный анализ конденсационных систем ТЭС и АЭС

1.2. Выбор метода исследования

1.3. Обзор научноисследовательских работ с применением планирования эксперимента

1.4. Алгоритм определения математической модели по.результатам пассивного эксперимента

Глава 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСНОВНЫХ ВЛИЯЮЩИХ ФАКТОРОВ И МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ СТАТИКИ ВКУ

2.1. Воздушноконденсационная установка как объект исследования и управления.

2.2. Процессы, влияющие на величину разрежения вакуума в конденсаторе турбины.

2.3. Анализ факторов, влияющих на значение вакуума в конденсаторе.

2.4. Математические модели воздушного конденсатора ВК0 и турбоустановки К3,4
Глава 3. ОПТИМИЗАЦИЯ РАБОТЫ ТУРБОУСТАНОВКИ С ВОЗДУШНЫМ КОНДЕНСАТОРОМ ВК0 В ЛЕТНИЙ И ЗИМНИЙ ПЕРИОДЫ
3.1. Выбор целевых функций и методов оптимизации
3.2. Алгоритмы оптимизации работы турбоустановки с ВКУ
3.3. Диагностика состояния воздушноконденсационной установки.
3.4. Обеспечение безаварийной работы турбоустановки с воздушным конденсатором в зимний период.
Глава 4. ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ АЛГОРИТМОВ ОПТИМИЗАЦИИ РАБОТЫ ТУРБОУСТАНОВКИ С ВКУ
4.1. Описание программы Воздушный конденсатор ВК0.
4.2. Программа для оптимизации режима работы турбоустановки с воздушным конденсатором.
4.3. Результаты применения алгоритма управления в зимний период
4.4. Результаты применения алгоритма оптимизации по удельному расходу пара
4.5. Прогноз результатов применения алгоритма оптимизации по удельному расходу тепла.
4.6. Особенности реализации алгоритмов оптимизации с расчетными процедурами.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Теплофикация, при которой теплом от ТЭЦ снабжаются районы с высокой удельной плотностью потребления и теплоносителем служит вода более высокой температуры или пар, является более реальным и экономически целесообразным путем уменьшения количества тепла, отводимого с охлаждающей воды конденсаторов турбин. Однако выработка электроэнергии на тепловом потреблении составляет лишь около % общей выработки электроэнергии паротурбинными электростанциями и эта относительная ее доля не может быть, по-видимому, значительно увеличена. В тех случаях, когда из-за напряжения водного баланса района, или невозможности удовлетворить требования защиты поверхностных вод от теплового загрязнения, прямоточное водоснабжение тепловых электростанций не может быть применено, основным средством решения этой проблемы является и будет еще длительное время оставаться применение оборотных систем водоснабжения. На рис. Рис. Возможность использования существующих водохранилищ или озер в качестве охладителей в настоящее время во многих случаях ограничивается условиями допустимого подогрева воды. Оборотные системы с водохранилищами-охладителями, создаваемые на реках, экономически менее выгодны, так как их создание требует затопления больших площадей. Вт, необходимо около - км земли. Оборотные системы с испарительными градирнями. Системы с градирнями обеспечивают практически полное исключение влияния сброса тепла на поверхностные воды и, кроме того, требуют меньше земли для их размещения, чем водохранилища-охладители. Потребность электростанции в свежей воде уменьшается по сравнению с потребностью при прямоточной системе в - раз. Подогрев и насыщение водяным паром проходящего через градирню воздуха, а также механический унос этим воздухом из градирни водяных капель, могут отражаться на местных метеорологических условиях. Водяные капли, образующиеся в результате конденсации пара при смешении уходящего из градирни теплого и окружающего более холодного воздуха, а также уносимые из градирни, могут способствовать образованию облаков и тумана, увлажнению, а зимой и обледенению дорог и сооружений на прилегающей территории. При повышенном солесодержании осаждающихся в этой зоне капель, последние могут оказывать неблагоприятное воздействие на растительность и приводить к засолению почвы. С применением испарительных градирен связана еще одна проблема -увеличение уровня шума. Это касается, в основном, вентиляционных градирен. Воздушно-конденсационные системы. Так как данная работа посвящена исследованию эффективности работы таких установок, рассмотрим их более подробно. При сооружении ТЭС в безводных или маловодных (засушливых) районах такие системы могут оказаться вне конкуренции. Тем не менее, следует отметить, что переход от оборотных систем водоснабжения с водохранилищами-охладителями или градирнями к сухим системам охлаждения конденсаторов влечет за собой увеличение капитальных и эксплуатационных затрат. Воздушно-конденсационные системы можно разделить на два типа - с использованием и без использования воды в качестве промежуточного теплоносителя. В первом случае конденсатор охлаждается водой, отдающей затем теплоту, воспринятую ею в конденсаторе, наружному воздуху в поверхностных теплообменниках радиаторной охладительной башни. Конденсатор может быть как поверхностным, так и смешивающим (контактным). Из установок такого типа широкое распространение получили системы Геллера-Форго, основной принцип работы которых заключается в использовании замкнутого водяного цикла с водо воздушными охладителями, в которых циркулирует вода и охлаждается атмосферным воздухом без потерь за счет испарения и уноса, практически не требуя добавки воды [, ]. В настоящее время предлагаются также новые конструкции установок данного типа. Например, в работах [, , , , ] предложена воздушноконденсационная установка, состоящая из смешивающего конденсатора, соединенного с выходом паропровода и подключенной к контуру воды сухой градирни, вентилятора, расположенного по ее вертикальной оси, и насоса, включенного в контур циркуляции.