Содержание к диссертации
-
-
Технологический процесс пуска парового котла и его
экономический анализ 32 -
Анализ технологических операций пуска парового
котла 40
-
Оптимальное управление нагрузкой без ограничений на
параметры состояния 72 -
Адаптация математической модели в задаче управления
нагрузкой с учетом ограничений на параметры состояния иуправления 86
Регулирование теплового потока (расхода топливного газа) в
топке парового котла 93Алгоритм управления тепловым потоком на паровой котел .103
Приложение 1. Назначение и технические характеристики объекта
управления 119
Приложение 2.Технологические алгоритмы пуска парового котла
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И ОБОЗНАЧЕНИЙ
АСР - автоматическая система регулирования
ММД - математическая модель динамики
КПТ - конвективный подъёмный теплообменник
БИ - барабан-испаритель
КОТ - конвективный опускной теплообменник
ХТП - химико-технологический процесс
РНЭ — режим нормальной эксплуатации
ТОУ — технологический объект управления
ЭП — экономические потери
ГИО - газоимпульсная очистка
ТП — технологический процесс
ХОВ - химочищенная вода
СЛУ — система логического управления
СУ — сужающее устройство
Введение к работе
В современных условиях химическая промышленность становится всё более затратной по энергопотреблению. При этом в условиях роста цен на энергоносители, соответственно возрастает и цена на конечный продукт производимые промышленностью. Поэтому возникает проблема снижения себестоимости производимой продукции путем снижения затрат на энергообеспечение производства.
Частично эта проблема решается за счет ухода от централизованного энергоснабжения. Многие заводы создают свои тепловые электростанции, а также установки по выработке пара и воды для технологических нужд. При этом себестоимость собственного пара в два — три раза ниже, чем цена пара получаемого централизовано. Но даже в этом случае цена пара является достаточно высокой и в связи с этим вопрос снижения его себестоимости остаётся актуальным.
С другой стороны возрастает потенциальная опасность таких действующих производств электроэнергии, пара и воды. Оборудование станций эксплуатируется 15-20 лет, физический ресурс которого исчерпан. Можно утверждать также о несоответствии эксплуатируемых систем автоматизации современным требованиям промышленной безопасности [1]. Ужесточаются требования к промышленной безопасности котельных установок и, помимо замены устаревшего технологического оборудования, необходимо широкое применение автоматизированных и автоматических систем управления и противоаварийной защиты на базе современных программно-технических средств автоматизации, которые повышают надежность и безопасность теплоэнергетических процессов.
Эффективная эксплуатация потенциально опасных технологических процессов с автоматизированными системами управления предполагает широкое применение в их составе математических моделей. Для их построения требуются статистически обработанные и достоверные экспериментальные данные. Адекватность и точность таких моделей должна обеспечиваться всем комплексом методических, программных и других средств системы. При разработке математических моделей, реализуемых в задачах управления, могут быть полезны использоваться также и известные математические модели с целью изучения тех или иных явлений и процессов и (или) их адаптации к задачам управления.
Статический, установившийся режим теплоэнергетических процессов является достаточно исследованным и широко описан в литературе [2,3,4,5,6,7,], в то время как исследования динамического режима работы котельных агрегатов встречается в литературе достаточно редко [8,9,10,11]. В этих работах рассматриваются особенности, присущие нелинейным динамическим системам, процессу передачи тепла от металла теплоносителю, процессу образования пара и т.д. Достаточно редко встречаются публикации, относящиеся к моделированию теплотехнических технологических процессов, то есть физических и химических процессов в определенном аппаратурно-технологическом оформлении, с определенной организацией материальных и энергетических потоков.
Объектом исследования и технической разработки диссертации являются алгоритмы управления динамическими режимами паровых котлов, в частности режимом пуска. Паровые котлы типа Е (ДЕ) предназначены для выработки насыщенного или перегретого пара, используемого для технологических нужд промышленных предприятий, а также систем отопления, приточной вентиляции и горячего водоснабжения. Котлы двухбарабанные вертикально-водотрубные выполнены по конструктивной схеме «Д», характерной особенностью которой является боковое расположение топочной камеры относительно конвективной части котла (приложение П.1, П.2).
Основными составными частями котлов являются верхний и нижний барабаны, конвективный пучок и образующие топочную камеру левый топочный экран (газоплотная перегородка), правый и задний топочные экраны, а также трубы экранирования фронтовой стенки топки.
Целью работы является разработка методов и алгоритмов решения задач, возникающих при исследовании пусковых режимов работы парового котла, разработка и преобразование математических моделей динамических процессов для целей проектирования и управления пусковым режимом, разработка алгоритмов его оптимизации.
Методы исследования. Для решения перечисленных задач используются методы теории оптимального управления, методы временной и структурной декомпозиции, полиномиальной аппроксимации, планирования динамического эксперимента, математического моделирования.
Материалы диссертации докладывались и обсуждались на Международной конференции "Математические методы в технике и технологии" (ММТТ-13) (Великий Новгород, 1999), региональной конференции «Проблемы технического управления в региональной энергетике» (Пенза, 2000), на Международной конференции «2-я Международная конференция молодых ученых и студентов» (Самара, 2001), Международной конференции "Математические методы в технике и технологии" (ММТТ-15) (Тамбов, 2002)
Похожие диссертации на Управление тепловой нагрузкой автоматизированных барабанных паровых котлов в пусковых режимах
-
