Βασικό μαθηματικό μοντέλο επιστημονικού και βιομηχανικού συγκροτήματος. Επιλογές εγκατάστασης. Ατμοστρόβιλος. Υπολογισμός της διαδικασίας Claus Υπολογισμός των κύριων τεχνολογικών συσκευών

Αντίσταση

Το μαθηματικό μοντέλο της αντίστασης (Εικ. 2.1) περιγράφεται από το νόμο του Ohm:

U R =IR, ή I=gU R, όπου g=1/R.

Στην πρώτη περίπτωση, καθορίζεται η πτώση τάσης U R κατά μήκος της αντίστασης και η επιθυμητή τιμή είναι το ρεύμα I μέσω της αντίστασης. Στη δεύτερη περίπτωση, καθορίζεται το ρεύμα I μέσω μιας αντίστασης και η επιθυμητή τιμή είναι U R κατά μήκος της αντίστασης.

ονομαστική τιμή αντίστασης R N;

ανοχή αντίστασης R;

συντελεστής θερμοκρασίας TCR.

Η ανοχή R είναι το όριο των αποκλίσεων αντίστασης από την ονομαστική τιμή που προκύπτουν κατά τη διαδικασία κατασκευής των αντιστάσεων:

Σε αυτή την περίπτωση, οι αντιστάσεις των αντιστάσεων κατά την παραγωγή τους μπορούν να λάβουν τις ακόλουθες τιμές:

Εάν η τιμή αντίστασης R είναι μικρότερη από την ονομαστική R H , τότε η σχετική απόκλιση R/ R H  0, διαφορετικά R/ R H  0.

Συνήθως η ανοχή R προσδιορίζεται ως ποσοστό.

Ο συντελεστής θερμοκρασίας TKR ορίζει την τιμή αντίστασης για την τρέχουσα θερμοκρασία T:

όπου Τ Ν – ονομαστική τιμή θερμοκρασίας που λαμβάνεται ίση με 27 0 C.

Έτσι, το TKR ισούται με τη σχετική απόκλιση της αντίστασης από την ονομαστική τιμή όταν η θερμοκρασία αλλάζει κατά 1 0 C. Μερικές φορές το TKR ρυθμίζεται σε propromil (ppm) :

TKR ppm = TKR  10 6 .

Πυκνωτής

Το μαθηματικό μοντέλο του πυκνωτή (Εικ. 2.2) γράφεται ως:

ή

Στην πρώτη περίπτωση, η δεδομένη τιμή είναι η πτώση τάσης U C (t) κατά μήκος του πυκνωτή και η επιθυμητή τιμή είναι το ρεύμα μέσω του πυκνωτή I(). Στη δεύτερη περίπτωση, η δεδομένη τιμή είναι το ρεύμα μέσω του πυκνωτή I(t) και η επιθυμητή τιμή είναι η πτώση τάσης U C (t).

Παράμετροι του μαθηματικού μοντέλου:

ονομαστική τιμή χωρητικότητας CH;

ανοχή χωρητικότητας С;

συντελεστής θερμοκρασίας TKC.

Η έννοια της ανοχής και του συντελεστή θερμοκρασίας δόθηκε κατά την περιγραφή του μοντέλου της αντίστασης.

Επαγωγέας

Ο επαγωγέας (Εικ. 2.3) περιγράφεται από δύο μαθηματικά μοντέλα:

ή

Οι παράμετροι του μαθηματικού μοντέλου είναι L H , Λ , TKL, τα περιεχόμενα του οποίου είναι παρόμοια με αυτά που εξετάζονται για την αντίσταση και τον πυκνωτή.

Τα πραγματικά μοντέλα μιας αντίστασης, ενός πυκνωτή και μιας αυτεπαγωγής είναι πιο περίπλοκα από αυτά που συζητούνται εδώ.

Έτσι, μοντέλα ακόμη και των πιο απλών συστατικών μπορεί να είναι αρκετά περίπλοκα εάν απαιτείται υψηλός βαθμός επάρκειας των παραμέτρων ενός φυσικού αντικειμένου και του μαθηματικού του μοντέλου.

Μετασχηματιστής διπλής περιέλιξης

Ο μετασχηματιστής (Εικ. 2.4) μπορεί να αναπαρασταθεί ως το ακόλουθο μαθηματικό μοντέλο:

όπου L 1, L 2 είναι οι επαγωγές των περιελίξεων,

M 12 – αμοιβαία επαγωγή.

Οι παράμετροι του μοντέλου είναι οι τιμές των L 1, L 2 και ο συντελεστής σύζευξης

Η τιμή του K SV κυμαίνεται από μηδέν έως ένα. Η τιμή του K SV = 1 υποδηλώνει την παρουσία μιας άκαμπτης σύνδεσης μεταξύ των περιελίξεων, η οποία είναι τυπική για μετασχηματιστές αντιστοίχισης και ισχύος και για μετασχηματιστές εξόδου ενισχυτών. Κ τιμή NE<1 говорит о наличии в трансформаторе индуктивности рассеяния, что приводит к уменьшению коэффициента передачи на высоких частотах. Такие трансформаторы используются в резонансных контурах фильтров.

Μερικές φορές καθορίζονται οι ακόλουθες παράμετροι:

Εκτός από τις παραμέτρους που αναφέρονται, πρέπει να υποδείξετε τη μέθοδο ενεργοποίησης των περιελίξεων - σύμφωνο ή μετρητή.

Κατά τη μελέτη της δυναμικής του ελέγχου του στροβίλου, η μεταβολή της πίεσης pg στον συμπυκνωτή συνήθως δεν λαμβάνεται υπόψη, υποθέτοντας lg = kp £1pl = 0. Ωστόσο, σε ορισμένες περιπτώσεις η εγκυρότητα αυτής της υπόθεσης δεν είναι προφανής. Έτσι, κατά τον έλεγχο έκτακτης ανάγκης των στροβίλων θέρμανσης, το άνοιγμα του περιστροφικού διαφράγματος μπορεί να αυξήσει γρήγορα τη ροή του ατμού μέσω του LPC. Αλλά σε χαμηλούς ρυθμούς ροής του κυκλοφορούντος νερού, χαρακτηριστικό των συνθηκών υψηλών θερμικών φορτίων του στροβίλου, η συμπύκνωση αυτού του πρόσθετου ατμού μπορεί να προχωρήσει αργά, γεγονός που θα οδηγήσει σε αύξηση της πίεσης στον συμπυκνωτή και μείωση του κέρδους ισχύος. Ένα μοντέλο που δεν λαμβάνει υπόψη τις διεργασίες στον πυκνωτή θα δώσει μια υπερεκτιμημένη απόδοση της σημειωθείσας μεθόδου αύξησης της εγχυσιμότητας σε σύγκριση με την πραγματική. Η ανάγκη να λαμβάνονται υπόψη οι διεργασίες στον συμπυκνωτή προκύπτει επίσης όταν χρησιμοποιείται ένας συμπυκνωτής ή το ειδικό διαμέρισμα του ως το πρώτο στάδιο του νερού θέρμανσης του δικτύου σε στρόβιλους θέρμανσης, καθώς και όταν ρυθμίζονται οι τουρμπίνες θέρμανσης που λειτουργούν με υψηλά θερμικά φορτία χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της ολίσθησης πίεση στον συμπυκνωτή και σε πολλές άλλες περιπτώσεις.
Ο συμπυκνωτής είναι ένας επιφανειακός εναλλάκτης θερμότητας και οι παραπάνω αρχές της μαθηματικής μοντελοποίησης των θερμαντικών επιφανειών ισχύουν πλήρως σε αυτόν. Ακριβώς όπως για αυτούς, για έναν πυκνωτή θα πρέπει να γράψουμε τις εξισώσεις της διαδρομής του νερού είτε υποθέτοντας ότι οι παράμετροι είναι κατανεμημένες [εξισώσεις (2.27) - (2.33)] είτε λαμβάνοντας περίπου υπόψη την κατανομή των παραμέτρων διαιρώντας τη διαδρομή σε αριθμός τμημάτων με αθροιστικές παραμέτρους [εξισώσεις (2.34) - (2.37)]. Αυτές οι εξισώσεις πρέπει να συμπληρωθούν με τις εξισώσεις (2.38)–(2.40) για τη συσσώρευση θερμότητας στο μέταλλο και τις εξισώσεις για το χώρο ατμών. Κατά τη μοντελοποίηση του τελευταίου, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη η παρουσία στον χώρο ατμού, μαζί με τον ατμό, ορισμένης ποσότητας αέρα λόγω της εισροής του μέσω διαρροών στο τμήμα κενού της μονάδας στροβίλου. Το γεγονός ότι ο αέρας δεν συμπυκνώνεται καθορίζει την εξάρτηση των διαδικασιών αλλαγής πίεσης στον συμπυκνωτή από τη συγκέντρωσή του. Το τελευταίο καθορίζεται τόσο από την ποσότητα εισροής όσο και από τη λειτουργία των εκτοξευτήρων, αντλώντας αέρα έξω από τον συμπυκνωτή μαζί με μέρος του ατμού. Επομένως, το μαθηματικό μοντέλο του χώρου ατμών θα πρέπει, στην ουσία, να είναι ένα μοντέλο του συστήματος «χώρος ατμών συμπυκνωτή - εκτοξευτές».

Zubov D.I. 1 Σουβόροφ Δ.Μ. 2

1 ORCID: 0000-0002-8501-0608, Μεταπτυχιακός Φοιτητής; 2 ORCID: 0000-0001-7415-3868, Υποψήφιος Τεχνικών Επιστημών, Αναπληρωτής Καθηγητής, Κρατικό Πανεπιστήμιο Vyatka (VyatSU)

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΑΤΜΟΤΡΟΒΙΛΟΥ Τ-63/76-8.8 ΚΑΙ ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ ΤΟΥ ΓΙΑ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟ ΤΡΟΠΩΝ ΜΕ ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΝΕΡΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ ΜΟΝΟ ΣΤΑΔΙΟΥ

σχόλιο

Η συνάφεια της δημιουργίας αξιόπιστων μαθηματικών μοντέλων εξοπλισμού που εμπλέκεται στην παραγωγή ηλεκτρικής και θερμικής ενέργειας προσδιορίζεται προκειμένου να βελτιστοποιηθούν οι τρόποι λειτουργίας τους. Παρουσιάζονται οι κύριες μέθοδοι και αποτελέσματα ανάπτυξης και επαλήθευσης του μαθηματικού μοντέλου του ατμοστρόβιλου T-63/76-8.8.

Λέξεις-κλειδιά:μαθηματική μοντελοποίηση, ατμοστρόβιλοι, μονάδες αερίου συνδυασμένου κύκλου, τηλεθέρμανση, ενέργεια.

Zubov D.I. 1, Suvorov D.M. 2

1 ORCID: 0000-0002-8501-0608, μεταπτυχιακός φοιτητής; 2 ORCID: 0000-0001-7415-3868, PhD in Engineering, αναπληρωτής καθηγητής, Vyatka State University

ΑΝΑΠΤΥΞΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΟΥ ΜΟΝΤΕΛΟΥ ΑΤΜΟΤΡΟΒΙΛΟΥ Τ-63/76-8.8 ΚΑΙ ΕΠΑΛΗΘΕΥΣΗ ΤΟΥ ΓΙΑ ΚΑΘΕΣΤΩΣ ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΥ ΜΕ ΘΕΡΜΑΝΣΗ ΝΕΡΟΥ ΠΑΡΟΧΗΣ ΜΟΝΟ ΣΤΑΔΙΟΥ

Αφηρημένη

Το άρθρο ορίζει τη σημασία της δημιουργίας αξιόπιστων μαθηματικών μοντέλων του εξοπλισμού που εμπλέκεται στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και θερμικής ενέργειας με σκοπό τη βελτιστοποίηση της εργασίας τους. Το άρθρο παρουσιάζει τις βασικές μεθόδους και τα αποτελέσματα της ανάπτυξης και επαλήθευσης ενός μαθηματικού μοντέλου του ατμοστρόβιλου T-63/76-8,8.

Λέξεις-κλειδιά:μαθηματική μοντελοποίηση, ατμοστρόβιλοι, μονάδες συνδυασμένου κύκλου, τηλεθέρμανση, ενέργεια.

Στο πλαίσιο της έλλειψης επενδυτικών πόρων στον ρωσικό ενεργειακό τομέα, οι τομείς έρευνας που σχετίζονται με τον εντοπισμό αποθεμάτων για την αύξηση της απόδοσης των ήδη λειτουργούντων στροβίλων αποτελούν προτεραιότητα. Οι μηχανισμοί της αγοράς στον ενεργειακό τομέα μας αναγκάζουν να αξιολογήσουμε ιδιαίτερα προσεκτικά τις υπάρχουσες παραγωγικές δυνατότητες των επιχειρήσεων του κλάδου και, στη βάση αυτή, να παρέχουμε ευνοϊκές χρηματοοικονομικές συνθήκες για τη συμμετοχή των θερμοηλεκτρικών σταθμών στην αγορά ηλεκτρικής ενέργειας (δυναμικότητας).

Ένας από τους πιθανούς τρόπους εξοικονόμησης ενέργειας σε θερμοηλεκτρικούς σταθμούς είναι η ανάπτυξη, η έρευνα και η εφαρμογή βέλτιστων μεταβλητών τρόπων λειτουργίας και βελτιωμένων θερμικών σχημάτων, μεταξύ άλλων μέσω της εξασφάλισης μέγιστης παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας από θερμική κατανάλωση, βέλτιστων τρόπων απόκτησης πρόσθετης ισχύος και βελτιστοποίησης των τρόπων λειτουργίας τόσο των επιμέρους στροβίλων όσο και των θερμοηλεκτρικών σταθμών γενικά.

Συνήθως, η ανάπτυξη των τρόπων λειτουργίας του στροβίλου και η αξιολόγηση της απόδοσής τους πραγματοποιείται από το προσωπικό του εργοστασίου χρησιμοποιώντας τυπικά ενεργειακά χαρακτηριστικά που συγκεντρώθηκαν κατά τη δοκιμή των πρωτότυπων δειγμάτων στροβίλου. Ωστόσο, μετά από 40-50 χρόνια λειτουργίας, τα εσωτερικά χαρακτηριστικά των διαμερισμάτων του στροβίλου, η σύνθεση του εξοπλισμού και ο θερμικός σχεδιασμός της μονάδας στροβίλου αναπόφευκτα αλλάζουν, κάτι που απαιτεί τακτική αναθεώρηση και προσαρμογή των χαρακτηριστικών.

Έτσι, για τη βελτιστοποίηση και τον ακριβή υπολογισμό των τρόπων λειτουργίας των στροβίλων, πρέπει να χρησιμοποιούνται μαθηματικά μοντέλα που περιλαμβάνουν επαρκή χαρακτηριστικά ροής και ισχύος όλων των διαμερισμάτων του στροβίλου, ξεκινώντας από το στάδιο ελέγχου και τελειώνοντας με το τμήμα χαμηλής πίεσης (LPP). Πρέπει να σημειωθεί ότι κατά την κατασκευή των εργοστασιακών διαγραμμάτων των τρόπων λειτουργίας του στροβίλου θέρμανσης, δεν χρησιμοποιήθηκαν τα υποδεικνυόμενα επαρκή χαρακτηριστικά των διαμερισμάτων· αυτά τα ίδια χαρακτηριστικά προσεγγίστηκαν με γραμμικές εξαρτήσεις και για αυτόν και άλλους λόγους, η χρήση αυτών των διαγραμμάτων για τη βελτιστοποίηση των τρόπων λειτουργίας και προσδιορισμός της ενεργειακής επίδρασης μπορεί να οδηγήσει σε σημαντικά σφάλματα.

Μετά τη θέση σε λειτουργία της μονάδας PGU-220 στο Kirov CHPP-3 το 2014, προέκυψε η βελτιστοποίηση των τρόπων λειτουργίας της, ειδικότερα, η μεγιστοποίηση της παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας διατηρώντας ένα δεδομένο πρόγραμμα θερμοκρασίας. Λαμβάνοντας υπόψη τους λόγους που αναφέρθηκαν παραπάνω, καθώς και την ανεπάρκεια των ρυθμιστικών χαρακτηριστικών που παρέχονται από το εργοστάσιο, αποφασίστηκε να δημιουργηθεί ένα μαθηματικό μοντέλο της μονάδας PGU-220 του Kirov CHPP-3, το οποίο θα επιτρέψει την επίλυση αυτού του προβλήματος. Το μαθηματικό μοντέλο θα πρέπει να επιτρέπει τον υπολογισμό με υψηλή ακρίβεια των τρόπων λειτουργίας της μονάδας, η οποία αποτελείται από μία μονάδα αεριοστροβίλου GTE-160, λέβητα απορριμμάτων θερμότητας τύπου E-236/40.2-9.15/1.5-515/298-19.3 και μία μονάδα ατμοστροβίλου T-63/76-8.8. Το σχηματικό διάγραμμα της μονάδας ισχύος φαίνεται στο σχήμα 1.

Στο πρώτο στάδιο, επιλύεται το πρόβλημα της δημιουργίας και της επαλήθευσης ενός μαθηματικού μοντέλου μιας μονάδας ατμοστροβίλου ως μέρος του PGU-220. Το μοντέλο είναι κατασκευασμένο με βάση τον υπολογισμό του θερμικού του κυκλώματος χρησιμοποιώντας τα χαρακτηριστικά ροής και ισχύος των διαμερισμάτων του. Επειδή τα εργοστασιακά χαρακτηριστικά της μονάδας στροβίλου δεν περιείχαν δεδομένα για τις τιμές απόδοσης των διαμερισμάτων του στροβίλου, κάτι που είναι απαραίτητο όταν Κατασκευάζοντας τα χαρακτηριστικά τους, αποφασίστηκε, ως πρώτη προσέγγιση, να προσδιοριστούν οι δείκτες που λείπουν χρησιμοποιώντας τον εργοστασιακό υπολογισμό δεδομένων.

Εικόνα 1. Σχηματικό διάγραμμα της μονάδας ισχύος PGU-220

HVD – τύμπανο υψηλής πίεσης. LND – τύμπανο χαμηλής πίεσης. GPC – θερμαντήρας συμπυκνώματος αερίου. HPC – κύλινδρος υψηλής πίεσης. D – απαερωτή; PSG-1 – κάτω θέρμανση δικτύου. PSG-2 – ανώτερος θερμαντήρας δικτύου. SEN-1 – αντλία δικτύου πρώτης ανύψωσης. SEN-2 – αντλία δικτύου του δεύτερου ανελκυστήρα. K – πυκνωτής; KEN – αντλία συμπυκνωμάτων. PEN HP – αντλία τροφοδοσίας του κυκλώματος υψηλής πίεσης. PEN ND – αντλία τροφοδοσίας του κυκλώματος χαμηλής πίεσης. VVTO – εναλλάκτης θερμότητας νερού σε νερό. REN – αντλία ανακυκλοφορίας. HOV – χημικά καθαρισμένο νερό. K – συμπιεστής μονάδας αεριοστροβίλου. GT – αεριοστρόβιλος.

Για το σκοπό αυτό, ο στρόβιλος χωρίστηκε συμβατικά σε πολλά τμήματα: στο τμήμα για την ανάμιξη ατμού υψηλής και χαμηλής πίεσης, από το τμήμα ανάμειξης στην ανώτερη εξαγωγή θέρμανσης (UHE), από την άνω στην κάτω εξαγωγή θέρμανσης (LTO), από η χαμηλότερη εξαγωγή θέρμανσης στον συμπυκνωτή. Για τα τρία πρώτα διαμερίσματα, η σχετική εσωτερική απόδοση κυμαίνεται στο εύρος 0,755-0,774, και για το τελευταίο, δηλαδή το διαμέρισμα μεταξύ της κατώτερης εξαγωγής θέρμανσης και του συμπυκνωτή, ποικίλλει ανάλογα με τον ογκομετρικό ρυθμό ροής ατμού στον συμπυκνωτή ( Σε αυτή την περίπτωση, ο ογκομετρικός ρυθμός ροής ατμού στον συμπυκνωτή προσδιορίστηκε με βάση τη ροή μάζας ατμού και την πυκνότητα ανά πίεση και βαθμό ξηρότητας). Με βάση τα εργοστασιακά δεδομένα, ελήφθη η εξάρτηση που παρουσιάζεται στο Σχήμα 2, η οποία χρησιμοποιείται περαιτέρω στο μοντέλο (μια καμπύλη που προσεγγίζει τα πειραματικά σημεία).

Σχήμα 2. Εξάρτηση της απόδοσης του διαμερίσματος μεταξύ του LHE και του συμπυκνωτή από τον ογκομετρικό ρυθμό ροής του ατμού στον συμπυκνωτή

Εάν έχετε ένα γνωστό γράφημα θερμοκρασίας της πηγής παροχής θερμότητας, μπορείτε να προσδιορίσετε τη θερμοκρασία του νερού του δικτύου μετά τον επάνω θερμαντήρα δικτύου και, στη συνέχεια, δεδομένης της πίεσης θερμοκρασίας του θερμαντήρα και της απώλειας πίεσης στη γραμμή ατμού, προσδιορίστε η πίεση στο WHE. Αλλά χρησιμοποιώντας αυτή τη μέθοδο, είναι αδύνατο να προσδιοριστεί η θερμοκρασία του νερού του δικτύου μετά από τον κατώτερο θερμαντήρα δικτύου με θέρμανση δύο σταδίων, η οποία είναι απαραίτητη για τον προσδιορισμό της πίεσης ατμού στο LHE. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, κατά τη διάρκεια ενός πειράματος που οργανώθηκε σύμφωνα με την τρέχουσα μεθοδολογία, προέκυψε ο συντελεστής διεκπεραίωσης του ενδιάμεσου διαμερίσματος (μεταξύ του ΠΟΕ και του LTO), ο οποίος προσδιορίζεται από τον τύπο που προκύπτει από το γνωστό Stodola- Εξίσωση Flügel:

Οπου

κ από– συντελεστής διεκπεραίωσης του ενδιάμεσου διαμερίσματος, t/(h∙bar);

G από– κατανάλωση ατμού μέσω του ενδιάμεσου διαμερίσματος, t/h.

σ σε– πίεση στην επάνω έξοδο θέρμανσης, μπάρα.

p n– πίεση στην κάτω έξοδο θέρμανσης, bar.

Όπως φαίνεται από το διάγραμμα που παρουσιάζεται στο Σχήμα 1, ο στρόβιλος T-63/76-8.8 δεν διαθέτει αναγεννητική εξαγωγή ατμού, καθώς ολόκληρο το σύστημα αναγέννησης αντικαθίσταται από έναν θερμαντήρα συμπυκνώματος αερίου που βρίσκεται στο πίσω μέρος του λέβητα απορριμμάτων θερμότητας . Επιπλέον, κατά τη διάρκεια των πειραμάτων, η άνω εξάτμιση θέρμανσης της τουρμπίνας απενεργοποιήθηκε λόγω αναγκών παραγωγής. Έτσι, η ροή ατμού μέσω του ενδιάμεσου διαμερίσματος θα μπορούσε, με ορισμένες υποθέσεις, να ληφθεί ως το άθροισμα της ροής ατμού στο κύκλωμα υψηλής και χαμηλής πίεσης του στροβίλου:

Οπου

G vd– ροή ατμού στο κύκλωμα υψηλής πίεσης του στροβίλου, t/h.

G nd– ροή ατμού στο κύκλωμα χαμηλής πίεσης του στροβίλου, t/h.

Τα αποτελέσματα των δοκιμών παρουσιάζονται στον Πίνακα 1.

Η τιμή του συντελεστή διεκπεραίωσης του ενδιάμεσου διαμερίσματος που λήφθηκε σε διάφορα πειράματα κυμαίνεται εντός 0,5%, γεγονός που δείχνει ότι οι μετρήσεις και οι υπολογισμοί πραγματοποιήθηκαν με ακρίβεια επαρκή για την περαιτέρω κατασκευή του μοντέλου.

Πίνακας 1. Προσδιορισμός της απόδοσης του ενδιάμεσου διαμερίσματος

Κατά την κατασκευή του μοντέλου, έγιναν επίσης οι ακόλουθες παραδοχές, που αντιστοιχούν στα δεδομένα υπολογισμού του εργοστασίου:

• εάν η ογκομετρική παροχή στην αντλία χαμηλής πίεσης είναι μεγαλύτερη από την υπολογιζόμενη, θεωρείται ότι η απόδοση του τελευταίου τμήματος του ατμοστρόβιλου είναι 0,7.
• Η πίεση νερού δικτύου στην είσοδο του θερμαντήρα είναι 1,31 MPa.
• Η πίεση νερού δικτύου στην έξοδο του θερμαντήρα είναι 1,26 MPa.
• πίεση νερού δικτύου επιστροφής 0,5 MPa.

Με βάση τη σχεδίαση και την επιχειρησιακή τεκμηρίωση για το PGU-220, καθώς και τα δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια των δοκιμών, δημιουργήθηκε ένα μοντέλο του τμήματος θέρμανσης της μονάδας στο VyatGU. Επί του παρόντος, το μοντέλο χρησιμοποιείται για τον υπολογισμό των τρόπων λειτουργίας του στροβίλου για τη θέρμανση ενός σταδίου.

Η τιμή του συντελεστή απόδοσης του ενδιάμεσου διαμερίσματος, που προσδιορίστηκε πειραματικά, χρησιμοποιήθηκε για την επαλήθευση του μοντέλου του στροβίλου για θέρμανση ενός σταδίου. Τα αποτελέσματα της επαλήθευσης μοντέλου, δηλαδή η διαφορά μεταξύ του πραγματικού (με βάση τα αποτελέσματα των μετρήσεων) και του υπολογισμένου (βάσει του μοντέλου) ηλεκτρικού φορτίου που λήφθηκαν με ίσο θερμικό φορτίο, παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.

Πίνακας 2. Σύγκριση υπολογισμένων και πειραματικών δεδομένων για μονοβάθμια θέρμανση νερού δικτύου.

Η σύγκριση δείχνει ότι όσο μειώνεται το φορτίο στη μονάδα αεριοστροβίλου, αυξάνεται η απόκλιση μεταξύ των υπολογισμένων και των πειραματικών δεδομένων. Αυτό μπορεί να επηρεαστεί από τους ακόλουθους παράγοντες: μη καταγεγραμμένες διαρροές μέσω των ακραίων σφραγίδων και σε άλλα στοιχεία. αλλαγές στον ογκομετρικό ρυθμό ροής του ατμού στα διαμερίσματα του στροβίλου, γεγονός που δεν επιτρέπει τον προσδιορισμό της ακριβούς απόδοσής τους. ανακρίβεια των οργάνων μέτρησης.

Σε αυτό το στάδιο ανάπτυξης, το μαθηματικό μοντέλο μπορεί να ονομαστεί ικανοποιητικό, καθώς η ακρίβεια των υπολογισμένων δεδομένων σε σύγκριση με τα πειραματικά δεδομένα είναι αρκετά υψηλή όταν εργάζεστε με ρυθμό ροής φρέσκου ατμού κοντά στον ονομαστικό. Αυτό επιτρέπει, στη βάση του, τη διενέργεια υπολογισμών για τη βελτιστοποίηση των τρόπων θέρμανσης των μονάδων CCGT και CHP στο σύνολό τους, ειδικά όταν λειτουργούν σύμφωνα με τα θερμικά και ηλεκτρικά προγράμματα στη μέγιστη ή κοντά σε αυτό ροή ατμού προς το ατμοστρόβιλος. Στο επόμενο στάδιο ανάπτυξης, σχεδιάζεται ο εντοπισμός σφαλμάτων και η επαλήθευση του μοντέλου κατά την εργασία με θέρμανση νερού δικτύου δύο σταδίων, καθώς και η συλλογή και ανάλυση δεδομένων για την αντικατάσταση των τυπικών εργοστασιακών ενεργειακών χαρακτηριστικών του τμήματος ροής με χαρακτηριστικά που είναι σημαντικά πιο κοντά στα πραγματικά.

Βιβλιογραφία

1. Tatarinova N.V., Efros E.I., Sushikh V.M. Αποτελέσματα υπολογισμών με χρήση μαθηματικών μοντέλων μεταβλητών τρόπων λειτουργίας μονάδων ατμοτουρμπίνας συμπαραγωγής υπό πραγματικές συνθήκες λειτουργίας // Perspectives of Science. – 2014. – Νο. 3. – σελ. 98-103.
2. Κανόνες για την τεχνική λειτουργία σταθμών ηλεκτροπαραγωγής και δικτύων της Ρωσικής Ομοσπονδίας. – M.: Publishing House NC ENAS, 2004. – 264 p.
3. Suvorov D.M. Σχετικά με απλουστευμένες προσεγγίσεις για την αξιολόγηση της ενεργειακής απόδοσης της τηλεθέρμανσης // Ηλεκτρικοί Σταθμοί. – 2013. – Νο. 2. – Σ. 2-10.
4. Ατμοστρόβιλοι συμπαραγωγής: αυξανόμενη απόδοση και αξιοπιστία / Simoyu L.L., Efros E.I., Gutorov V.F., Lagun V.P. Αγία Πετρούπολη: Energotekh, 2001.
5. Ζαχάρωφ Α.Μ. Θερμικές δοκιμές ατμοστροβίλων. – M.: Energoatomizdat, 1990. – 238 σελ.
6. Μεταβλητός τρόπος λειτουργίας ατμοστροβίλων / Samoilovich G.S., Troyanovsky B.M. Μ.: Κρατική Ενεργειακή Εκδοτική, 1955. – 280 σελ.: ill.

βιβλιογραφικές αναφορές

1. Tatarinova N.V., Jefros E.I., Sushhih V.M. Rezul’taty raschjota na matematicheskih modeljah peremennyh rezhimov raboty teplofikacionnyh paroturbinnyh ustanovok v real’nyh uslovijah jekspluatacii // Perspektivy nauki. – 2014. – Νο. 3. – Σ. 98-103.
2. Pravila tehnicheskoj jekspluatacii jelektricheskih stancij i setej Rossijskoj Federacii. – M.: Izd-vo NC JeNAS, 2004. – 264 p.
3. Suvorov D.M. Ob uproshhjonnyh podhodah pri ocenke jenergeticheskoj jeffektivnosti teplofikacii // Jelektricheskie stancii. – 2013. – Νο. 2. – Σ. 2-10.
4. Teplofikacionnye parovye turbiny: povyshenie jekonomichnosti i nadjozhnosti / Simoju L.L., Jefros E.I., Gutorov V.F., Lagun V.P. SPb.:Jenergoteh, 2001.
5. Ζαχάρωφ Α.Μ. Στρόβιλος Teplovye ispytanija parovyh. – M.:Jenergoatomizdat, 1990. – 238 σελ.
6. Peremennyj rezhim raboty parovyh turbin / Samojlovich G.S., Trojanovskij B.M. Μ.: Gosudarstvennoe Jenergeticheskoe Izdatel’stvo, 1955. – 280σ.

5 .1 Αρχικά δεδομένα

Ως αρχικά δεδομένα για το βασικό μαθηματικό μοντέλο του επιστημονικού και βιομηχανικού συγκροτήματος, χρησιμοποίησα πίνακες μηνιαίων αλλαγών στις παραμέτρους της εγκατάστασης T-180/210-130-1 του Komsomolskaya CHPP-3 για το 2009 (Πίνακας 5.1).

Από αυτά τα δεδομένα ελήφθησαν:

§ πίεση και θερμοκρασία ατμού μπροστά από τον στρόβιλο.

§ καθαρή απόδοση του στροβίλου.

§ κατανάλωση θερμότητας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και ωριαία κατανάλωση θερμότητας.

§ κενό στον συμπυκνωτή.

§ θερμοκρασία του νερού ψύξης στην έξοδο του συμπυκνωτή.

§ διαφορά θερμοκρασίας στον συμπυκνωτή

§ ροή ατμού στον συμπυκνωτή.

Η χρήση δεδομένων από μια πραγματική μονάδα στροβίλου ως αρχικά δεδομένα μπορεί επίσης να θεωρηθεί στο μέλλον ως επιβεβαίωση της επάρκειας του μαθηματικού μοντέλου που προκύπτει.

Πίνακας 5.1 - Παράμετροι εγκατάστασης T-180/210-130 KTETs-3 για το 2009

						Πυκνωτής
	Πίεση ατμού μπροστά από τον στρόβιλο, P 1, MPa	Θερμοκρασία ατμού μπροστά από τον στρόβιλο, t 1, ºС	Καθαρή απόδοση, %	Κατανάλωση θερμότητας για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, Q e,ͯ10 3 Gkcal	Ωριαία κατανάλωση θερμότητας, Q h, Gcal/h	Κενό, V, %	Θερμοκρασία ψύξης νερό εξόδου, ºС	Κατανάλωση ατμού, Gp, t/h	Πίεση θερμοκρασίας, δ tV, ºС
Σεπτέμβριος

5 .2 Βασικό μαθηματικό μοντέλο

Το επιστημονικό και βιομηχανικό σύνθετο μαθηματικό μοντέλο αντικατοπτρίζει τις κύριες διεργασίες που συμβαίνουν στον εξοπλισμό και τις δομές του χαμηλού δυναμικού τμήματος των θερμοηλεκτρικών σταθμών. Περιλαμβάνει μοντέλα εξοπλισμού Ε&Α και κατασκευών που χρησιμοποιούνται σε πραγματικούς θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και περιλαμβάνονται στα σχέδια νέων θερμοηλεκτρικών σταθμών.

Τα κύρια στοιχεία του επιστημονικού και βιομηχανικού συγκροτήματος - στρόβιλος, συμπυκνωτές, συσκευές ψύξης νερού, αντλιοστάσια κυκλοφορίας και σύστημα σωληνώσεων νερού κυκλοφορίας - εφαρμόζονται στην πράξη με τη μορφή ενός αριθμού διαφορετικών τυπικών μεγεθών εξοπλισμού και κατασκευών. Κάθε ένα από αυτά χαρακτηρίζεται από περισσότερο ή λιγότερο πολλές εσωτερικές παραμέτρους, σταθερές ή μεταβαλλόμενες κατά τη λειτουργία, οι οποίες τελικά καθορίζουν τον βαθμό απόδοσης του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής στο σύνολό του.

Όταν χρησιμοποιείται ένας τύπος ψύκτη νερού στο υπό μελέτη TPP, η ποσότητα θερμότητας που αφαιρείται από τους ψύκτες στο περιβάλλον προσδιορίζεται μοναδικά από τη θερμότητα που μεταφέρεται στο νερό ψύξης στους συμπυκνωτές του στροβίλου και στον βοηθητικό εξοπλισμό. Η θερμοκρασία του νερού ψύξης σε αυτή την περίπτωση υπολογίζεται εύκολα από τα χαρακτηριστικά του ψυγείου. Εάν χρησιμοποιούνται πολλοί ψύκτες, συνδεδεμένοι παράλληλα ή σε σειρά, ο υπολογισμός της θερμοκρασίας του κρύου νερού γίνεται πολύ πιο περίπλοκος, καθώς η θερμοκρασία του νερού πίσω από μεμονωμένους ψύκτες μπορεί να διαφέρει πολύ από τη θερμοκρασία του νερού μετά την ανάμειξη των ροών από διαφορετικούς ψύκτες . Σε αυτή την περίπτωση, για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας του ψυχόμενου νερού, είναι απαραίτητος ο επαναληπτικός καθαρισμός της θερμοκρασίας του νερού πίσω από καθένα από τους ψύκτες που λειτουργούν από κοινού.

Τα μαθηματικά μοντέλα ψυκτών νερού καθιστούν δυνατό τον προσδιορισμό τόσο της θερμοκρασίας του ψυχόμενου νερού όσο και της απώλειας νερού στους ψύκτες λόγω της εξάτμισης, της μεταφοράς σταγονιδίων και της διήθησης στο έδαφος. Η αναπλήρωση των απωλειών νερού πραγματοποιείται είτε συνεχώς είτε κατά τη διάρκεια κάποιου μέρους της περιόδου χρέωσης. Υποτίθεται ότι παρέχεται πρόσθετο νερό στη διαδρομή κυκλοφορίας στο σημείο όπου το νερό ρέει από τους ψύκτες αναμειγνύεται και η επίδρασή του στη θερμοκρασία του νερού ψύξης λαμβάνεται υπόψη.

Το πιο σημαντικό: Ένας ηλεκτρικός πυκνωτής μπορεί να αποθηκεύσει και να απελευθερώσει ηλεκτρική ενέργεια. Ταυτόχρονα, το ρεύμα ρέει μέσα από αυτό και η τάση αλλάζει. Η τάση κατά μήκος του πυκνωτή είναι ανάλογη με το ρεύμα που διέρχεται από αυτόν για μια ορισμένη χρονική περίοδο και τη διάρκεια αυτής της περιόδου. Ένας ιδανικός πυκνωτής δεν παράγει θερμική ενέργεια. Εάν εφαρμοστεί εναλλασσόμενη τάση σε έναν πυκνωτή, θα προκύψει ηλεκτρικό ρεύμα στο κύκλωμα. Η ισχύς αυτού του ρεύματος είναι ανάλογη της συχνότητας της τάσης και της χωρητικότητας του πυκνωτή. Για την εκτίμηση του ρεύματος σε μια δεδομένη τάση, εισάγεται η έννοια της αντίδρασης πυκνωτή. Η ποικιλία των τύπων και των τύπων πυκνωτών σας επιτρέπει να επιλέξετε τον σωστό.

Ένας πυκνωτής είναι μια ηλεκτρονική συσκευή που έχει σχεδιαστεί για να συσσωρεύει και στη συνέχεια να απελευθερώνει ένα ηλεκτρικό φορτίο. Η απόδοση ενός πυκνωτή σχετίζεται άμεσα με το χρόνο. Χωρίς να ληφθεί υπόψη η αλλαγή της φόρτισης με την πάροδο του χρόνου, είναι αδύνατο να περιγραφεί η λειτουργία ενός πυκνωτή.

Δυστυχώς, τα λάθη εντοπίζονται περιοδικά σε άρθρα· διορθώνονται, τα άρθρα συμπληρώνονται, αναπτύσσονται και ετοιμάζονται νέα.

Πώς λειτουργεί ένας σταθεροποιητής τάσης flyback; Πού χρησιμοποιείται; Περιγραφή...

Ανάλογο τρανζίστορ ενός θυρίστορ (dinistor / trinistor). Προσομοιωτής...
Κύκλωμα αναλόγου θυρίστορ (δίοδος και τρίοδος) με χρήση τρανζίστορ. Υπολογισμός παραμέτρων...

Μετατροπέας τάσης με σταθεροποιημένο παλμό,...
Πώς λειτουργεί ένας σταθεροποιητής μπροστινής τάσης; Περιγραφή της αρχής λειτουργίας. Π...

Επαγωγέας. Βιομηχανοποίηση. Κούρδισμα. Φτιαχνω, κανω. Καρούλι. Μ...
Κατασκευή επαγωγέα. Θωράκιση περιελίξεων...