Введение к работе
Актуальность темы
Проблемы интенсификации, повышения эффективности и экономичности работы оборудования наиболее остро стоят в энергетике, одной из самых капиталоемких отраслей, в связи с ростом энергопотребления.
Интенсивное развитие этой отрасли возможно при решении задачи повышения эффективности и экономичности эксплуатируемых ТЭС (Мерси К.К., 1982, ШульцеЭ., 1985, Lomoht T.W. , 1986).
В этих условиях особую актуальность приобретают наиболее сложные, оптимизационные задачи, решаемые в темпе с технологическим процессом.
К этому классу относится задача оптимизации работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудаляюией установок энергоблока.
Существенная доля потерь располагаемой теплоты 44-45^, приходящаяся на конденсатор турбины (Плетнев Г.П., 1983) определяет актуальность оптимизации потребления электроэнергии на привод циркуляционных насосов (Гиршфельд В.Я. с авт., 1983, JulovUh6.С. 1986).
Обострившиеся экологические проблемы обуславливают актуальность экономного потребления воды из природных источников.
Влияние на параметры оптимального режима как внешних, так и внутренних факторов, режима работы воздухоудаляющей установки требует постановки и решения этих проблем.
Цель работы
Цельо настоящей работы является создание метода и реализующих его комплексов алгоритмов и программ оперативной оптимизации режима работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудаляющей установок энергоблока.
В соответствии с поставленной целью в работе решались следующие задачи:
исследовать существующие методы оптимизации и разработать метод оперативной оптимизации, наиболее полно учитывающий всю совокупность внешних и внутренних факторов, влияющих на оптимальный режим работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудпяющей установок энергоблока для квазистационарного режима его работы.
создать комплекс алгоритмов и программ, реализующий разработанный метод оперативной оптимизации на объекте и исследовать его работоспособность;
исследовать адекватность используемых в разработанном методе математических моделей объекту;
исследовать результаты эксплуатации на объекте комплекса алгоритмов и программ оперативной оптимизации режима работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудаляющей установок энергоблока;
исследовать экономическую эффективность разработанного метода для оперативной оптимизации режима работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудаляю'лей установок энергоблока.
Научная новизна
Разработан метод решения задачи оптимизации режима работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудаляющей установок энергоблока, позволяющий оперативно, в темпе с технологическим процессом определять оптимальный режим, соответствующий реальному состоянию оборудования и действующим внешним факторам.
Разработана нелинейная математическая модель оборудования, адаптирующаяся к его реальному состоянию, используемая для оперативного поиска оптимального режима без изменения расхода охлаждающей воды на объекте и позволяющая наиболее полно учесть влияние всех внешних и внутренних факторов.
Впервые решение задачи оптимизации конденсационной и циркуляционной установок рассмотрено в комплексе с работой воздухоудаляющей установки, с учетом накладываемых ею ограничений.
Разработана нелинейная динамическая модель конденсационной установки, позволяющая проводить расчеты переходных процессов, оценивать их характер, в том числе и длительность.
Практическая ценность
Разработан и внедрен на энергоблоках мощностью 300 МВт Рязанской ГРЭС и 1200 МВт Костромской ГРЭС комплекс алгоритмов и программ, позволяющий оперативно поддерживать оптимальный режим работы конденсационной, циркуляционной и воздухоудаляющей установок энергоблока, соответствующий реальному состоянию оборудования.
Разработанный комплекс может быть использован на энергоблоках ТЭС с водоснабжением от индивидуальных циркуляционных насосов, ,м;ж:;их как плавное, так и ступенчатое изменение расхода охлаяда-'..': ." годы.
Разработаны способы косвенного измерения расхода охлаждад-цей воды, присосов воздуха в вакуумную систему конденсатора.
Программный модуль для определения величины присосов воздуха в конденсатор мокет использоваться самостоятельно для ТЭС с любой схемой водоснабжения, оснащенной водоструйньми эжекторами.
Определение присосов воздуха позволяет оперативно контролировать плотность конденсатора и способствует быстрому поиску и устранению неплотностей.
Периодический режим работы комплекса программ позволяет автоматизировать оценку экономической эффективности разработанного метода оперативной оптимизации в реальных условиях работы конденсационной, циркуляционной и воэдухоудаляющей установок энергоблока.
Внедрение результатов работы
Комплекс алгоритмов и программ оптимизации режима работы конденсационной, циркуляционной и воэдухоудаляющей установок энергоблока принят в промышленную эксплуатацию в составе функций ИБС (функции оптимизации вакуума) на четырех энергоблоках мощностью 300 МВт Рязанской ГРЭС и на энергоблоке мощностью 1200 МВт Костромской ГРЭС. Годовой экономический эффект для энергоблока мощностью 1200 МВт Костромской ГРЭС составил 270 тыс.руб.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:
всесоюзной конференции "Опыт разработки и внедрения интегрированных систем .управления тепловыми электростанциями" (г.Вурштын 24-27 июля 1978 г.);
' всесоюзной конференции "Опыт создания и внедрения АСУ технологическими процессами и производствами в энергетике, химии, металлургии" (г.Москва, 1981 г.);
рабочем совещании "Опыт внедрения и эксплуатации АСУТЇЇ ТЭС" (г.Сургут, 1985 г.);
всесоюзной научно-технической конференции с международным участием "Проблемы оценки научно-технического уровня качества и эффективности АСУ" (г.Ростов Великий, 1990 г.).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 10 работ.
Структура и объем диссертации
Работа состоит из введения, 5 глав и выводов, библиографии и 7 приложений. Она содержит 285 страниц, в том числе 32 страницы рисунков и 24 страницы таблиц, библиографию из 58 наименований на 7 страницах и 107 страниц приложений.