автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.07, диссертация на тему:Разработка методики автоматизированного контроля эксплуатационного состояния и оптимизации сроков очистки конденсатора паровых турбин

На пранач рукописи

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ АВТОМАТИЗИРОВАННОГ О КОНТРОЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОГО СОСТОЯНИЯ И ОПТИМИЗАЦИИ СРОКОВ ОЧИСТКИ КОНДЕНСАТОРА ПАРОВЫХ ТУРБИН

Специальность 05. 13. 07 - Авюмаппапня техполш нчсских

ПРОИСССОН И ГфОН'1НОДС1 и

(по офаслим)

\ВИ>РКФЕРЛТ

диссертации на соискание ученом степени кандидата технических наук

Москпа - 1997

Рабша выполнена на кафедре шч ома гпшроиинныс сисюмм управления тепловыми процессами Московского энергетического институт:) (технический университет).

Научный руководитель, доктор технических наук

профессор Аракслин Э. К. Научный консультант: кандидат технических паук

доцент Дорохов Е.В. Официальные оппоненты: доктор технических наук

рии Б207 на заседании диссертационного совета К 053.16.01 при Московском энергетическом институте (техническом университете).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского энергетического института.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью организации, просим направлять по адресу: 111250, г. Москва, Красноказарменная ул., д. 14, Ученому секретарюиистизгута.

Автореферат разослан <с>0 997 г.

Ученый секретарь диссертационного совета К 053.16.01

кти "" • - Андрюшин A.B.

профессор Попов В. И. кандидат технических наук с.н.с. Степанов В. И.

Ведущая организация: АО НИИЭПЭг. Ростов на Дону. Зашита состоится « 20 » января 1998 г. в 16 час. 00 мин, в ауднто-

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы. Автоматизированные системы дшн ностнче-ского контроля (АСДК) приияю рпссмщрнкам. как подаю ему АСУ ТГ1 энергоблоки» тепловых электростанций. АСДК раскрывают резервы роста эффективности и надежное!» эксплуатации ocmmiioi о и испомо! а-телмюго оборудования энергоблоков тепловых »чек зростаиний

Основной задачей юхнической диагностики является распоiiiaiiainie текущего состояния технологического оборудования в условиях <н рлни-ченнон информации. Современные компьютерные системы обеспечивают возможност и обработки большого количества информации и проведения вычислений любой степени сложности для внедрения диагностических систем.

Системы технической диагностики обеспечиваю) существенный экономический эффект. Например, по мерс внедрения диагностических подсистем на энергоблоке мощностью 350 МВт ТЭС "Eddystone" США экономический эффект составил в 1994 г. около 11.5 мдн.долл. Полому российские разработчики АСУ ТП энергоблоков создают мощный человеко-машинный интерфейс вплоть до включения средст в Multimedia.

В состав задачи технической диагностики »ncpi облока электростанции входит группа «адями диагностирования состояния конденсатора турбины и вспомогательного оборудования тсхнп¡пи нчсски связанного с конденсатором.

На эксплуатационную экономичность энергоблоков и ТЭС существенно влияет техническое состояние конденсационных установок паровых турбин. Например ухудшение вакуума в кондснсашре турбины К-800-240 на 1 кПа вызывает потери мощности энергоблоком до 3 МВт. Проведение очисток поверхностей нагрева конденсатора в рациональные сроки обеспечивает на одном энергоблоке 300 МВт годовую экономию топлива около 1700 тонн [8].

Исходя из вышеизложенного, поставленные в диссертации задачи разработки методики автоматизированного контроля эксплуатационного состояния и оптимизации сроков чистки конденсатора паровых турбин является актуальной как для математического моделирования так и для практического использования на ТЭС.

Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка математического, методического и программного обеспечения авзомлти-шрованного контроля эксплуатационного состояния конденсатора паровых турбин и на его основе разработка методики оптимизации сроков чистки конденсатора паровых турбин.

Достижение поставленной цели включает следующие основные этапы I). Анализ существующих методов оценки эксплуатационного состояния конденсационной установки и определения сроков очистки конденсатора; 2). Разработка технологического алгоритма диагностики; 3). Разработка методики и алгоритма оптимизации сроков очисток конденсатора; 4). Разработка программного обеспечения для АСДК конденсационной установки и определения годового и оперативного планов проведения очисток конденсатора; 5). Расчетная проверка работоспособности алгоритмов и компьютерной программы определения планов очистки конденсатора.

Методы исследования. При решении поставленных задач были использованы основные положения статистических методов построения эмпирических формул, моделирования функционального состояния и диагностики турбоустановок, методов оптимизации и вычислительных методов линейной алгебры.

Научная новизна работы. Разработаны методики автоматизированного контроля эксплуатационного состояния и оптимизации сроков очистки конденсатора паровых турбин. Для целей диагностики применены алгоритмы расчета, рассматривающие влияние на работу конденсатора собственного технического состояния конденсатора, технического и

режимного состояния системы циркуляционном) водоснабжения н системы воздухоудаления. Построен ряд регрессионных уравнений для описания режимных характеристик конденсационной chcicmi.i для iур-боустановки К-800-240-5. Обоснована и решена задача оптимизации сроков очистки конденсатора на до.'н осрочном периоде времени с последующей краткосрочной коррекцией долг осрочного плана. Исходя из суммы суточных пережогов топлива определена целевая функция »удачи опт имизации. В результате оптимизационного расчет в условиях неопределенности исходной информации выдаегся несколько конкурсных вариантов годового плана. Такое методическое решение предоставляет некоторую свободу персоналу ТЭС в выборе окончательного плана очисток. Разработанные методики и алгорит мы расчета moi уг быт ь использованы для конденсационных установок турбин друт их типоразмеров.

Степень достоверности. Основные научные данные, изложенные в диссертационной работе, подтверждаются корректным использованием заводских данных и государственных статистических материалов и вычислительным экспериментом, который показал, что расчетные результаты, реализованные на IBM РС, удовлетворяют всем требованиям к >кс-плуатационному состоянию и оптимизационном цели. Полученные результаты по оптимальным срокам чистки конденсатора не противореча! принятыми в эксплуатации, а уточняют их.

Практическая ценность работы. Созданные мешднкп ашомамгш-роппния контроля эксплуатационного состоянии н от имитации сроков очистки конденсатора паровых турбин, их технологические алгоритмы и компьютерные программы служа г основной для рлтрабожп системы технической диагностики конденсационной установки турбины К-800-240-5 Сургутской грэс-2 и определения сроков очистки. Это может оказаться полезным для раскрытия резервов poeta эффективности эксплуатации основного и вспомогательного оборудования энергоблоков тепло-

пых электростанции и повышения надежности и устойчивости работы гурбоустановки.

Апробация работы н публикации. Основные результаты диссертационной работы докладывались на научном семинаре и заседании кафедры АСУ ТП МЭИ.

По части результатов диссертации опубликована печатная работа.

Структура н объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка использованной литературы, состоящего из 24 наименований, трех приложений. Общий объем диссертации составляет 171 страниц, в том числе 103 страниц текста, включающего 14 рисунков и 22 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации.

В первой главе. В результате анализа литературных источников представлены методы оценки эксплуатационного состояния конденсационной установки и определения сроков очистки конденсатора, отмечены состояния их применения в мире и приведены примеры регрессионных моделей, которые используются для моделирования режимных характеристик турбо-усгаповки. Анализированы харакк-ристики объектов диагностирования и поставлена задача исследований оптимизации сроков очистки конденсатора паровых турбин. Образован комплекс расчетных задач и задач дна! ио-стиронания. Для большинства задач принята простая математическая структура вида диагностических моделей

|ДХ,| = |Х1-Х,"|<=5Х| где X | II X11 - фактическое и нормативное значение ы о диагностируемо! о параметра; АХ I - диагностический признак; 5ХI - значение диагностическою признака, превышение которого свидетельствует о наступлении неэффективного режима функционирования оборудования.

На основании обзора литературных данных сформулированы цель и основные задачи диссертационной работы.

Во второй главе разрабоI аи гехноло! ический ;им ори I м дн:и нос I икн эксплуатационного состояния конденсационной установки. Он сосюш нч двух частей: алгоритм тсхноло! ического контроля эксплуатационно! о состояния конденсационной установки: теплотехнические измерения для диагностического контроля.

Алгоритм содержит 75 расчетно-логических блоков и 23 информаии-онных блока. Тепловая схема диа1 нос шрусмо! о оборудования приведена на рис.I. Основу расчетной модели процессов образую! следующие зависимости.

Для контроля изменения состояния коилснсаюрн и последующею его анализа, требуется определять для данных условий раГины значение параметров Р*. 8», К, соответствующих норма тинному состянию конденсатора и сравнивать с ними соответствующие значения параметроп 1ску-щего состояния.

Для первого корпуса пи нормативные значении аОсодкниото данле-иия Рцн,МПа, !смпер;пурно| о напора 1)1,1. "С '.ко >фф|Щ1к-м! а ичшоиередачн Кн1.Вт/(м3.°С) определяются по следующим зависимостям

Рк1н = 0.001х(3.14+0.32Х,+0.88Х:-0.12Х1+0.05Х,Х;-«.01Х,Х<+ +0.13Х22-0.02Х2Х3) (2.1)

5и. =4.75+0.85Х| - 0.65Х2- 0.02Хэ+ 0.05Х.2- 0.09Х,Х:-

-О.04Х|Х)+О.12Х:2-0.ОЗХ:Х,-О.О2Х^ (2.2)

КН1=233О+200Х:+140Хд-ЗОХ1::+1ОХ1Х;-10Х|Х.1-2ОХ2-+ЗОХ:Х,+4ОХЧ'. (2.3) гдеХ| = ( 0|- 167 )/27.8: Х2 = < I.-15 )/5: Х,= (С„-19440 >/2780.

Аналогичную структуру имеют зависимости для второго корпуса конденсатора.

Температура насыщения н каждом корпусе кондснсашра (1ик ) определяется как соответствующее среднее арнфмешческоо значение 12 измерений (но 2 в каждом выхлопе ЦНД). По ним данным определяется факшче-ское абсолютное давление в каждом корпусе конденсатора.

/2

Ф < <*> ■ф ф-

ы л ы (14 У / ь

Г || '

____ [рпг^Ц

ГТГ'П

¿буГ ; 1!

И6 17'

П8

1Г ^

к эжекторам цирксистемы (р)

Рис. 1 Тепловая схема диагностируемого оборудования

в сянвнои канал

Обобщенное значение ко>ффицнента тт'тонередачи и мерном К|. корпусе конденсатора определяемся но тависнмостим

К|=( 2>0„,Г,./Г ) . |п[( ,м,»»».,)/й1и ]; и.4)

где Р- площадь теплообменной поверхности конденсатора, м-; ,\|| -нагрев охлаждающей воды в нервом корпусе конленсагоря соо1вегс!венно. "С; 51|(1 - фактический температурный напор в первом корпусе кондеисаю-ра соответственно. °С.

Расход пара в первый 0| (м/с) и второй О ;(к|/с> корпуса конденсат о-ра определяется на основе аппроксимации заводской данных,

0,= 1863 ХР7К1+5.0, (2.5); 0:=1786 > Рж?+4.7 (2.6)

где Р7К1 и Р?к: - средние значения давлений в регенерат ивных о I борах №7 ЦНД связанных с 1-м и 2-м корпусами конденсатора соотве!ственно, МПа.

Полный расход охлаждающей воды через конденсатор (С г,» К1 / с ) определяется по выражению:

0„„= ( 0,+0: +0.7) С? / С|. ( I:- [, ). (2.7)

1Де О - удельная теплою парообразовании. кДж / кг: (V - массовая изобарная теплоемкость кДж/м.град. воды; 11 и I: - температура охлаждающей воды на входе и выходе конденсатора соо|вс1егвенно; У.7 К1 /с - неучтенные потоки пара в конденсатор.

Теплотехническое состояние конденсатора оценивается отношением фактического значения коэффициент теплопередачи к соответствующему нормативному значению

8=КФ/Кн: (2.8)

На основе исходно-нормативной характеристики удельных расходов топлива энергоблоком и универсальной кривой поправок к мощности получено анпроксимационпое уравнение для определения недовыработки мощности потоками пара, поступающими в каждый корпус конденсатора. Величина недовыработки .электрической мощности с учет им разных параметров потоков пара поступающих в первый АМ.МВг, и во второй ДМ:.МВт, корпуса конденсатора определяется но уравнениям

ЛЫ,=[17К6х( г,-21 )-45554х( г.^г )+618429х( )-

- 3322629х( 6295386х( г,5^5 )]хО, (2.9) лы.=[17кбх( г>-г* )-4л^54х( )+бШ429*( >-

- 3322629х( 2>4-г<4)-6295386х( )]хОз. (2.10) где 2|=ЗхРк|/0,; г2=ЗхРцн/0|: г,=3х1\2/ 02; Ъ=ЗхРк"/02. Затем определяется расчетная оценка возможного пережога топлива энергоблоком в единицу времени и за заданный период.

В состав измерительной информации входят 10 сигналов температуры и 17 сигналов давления, места измерений которых указаны на рис. I. Эта информация должна поступать в алгоритм из центральной подсистемы, в которой выполняется контроль достоверности сигналов датчиков.

Третья глава содержит описание методики определения плана проведения очисток конденсатора на годовом периоде оптимизации. На основе методики сформированы два алгоритма - алгоритм оптимизации сроков проведения и видов очисток конденсатора на годовом периоде и алгоритм оперативной коррекции реализуемого плана проведения очисток конденсатора.

Учитывая дискретный характер годовой совокупности очисток, принимаем матричное математическое описание рассматриваемой информации.

Возможные варианты годовых планов очисток описываются прямоугольной матрицей

ап

321

а\2

322

а„

3щ1 Эш2

а1п Э2п

Зшп.

(3.1)

где а„- количество очисток вида3 в варианте ¡; п - количество видов очисток; ш - количество вариантов годового плана.

Стоимость затрат на проведение очисток по их видам представим столбцовой матрицей

и

ст=н:,л\. • с, • с„ | (3 2)

где С) - стоимость проведения очистки вида.).

Расчетный головой перерасход денежных средств N. ими мф«ш а топлива по варианту очисток I вследствие ухудшения технического состояния конденсатора можно представить суммой суточных пережогов топлива:

т=|к=кт

«¡=Со*5: Е(24МВт к) (3.3)

тН к=1

где т - порядковый номер интервала времени между двумя последовательными очистками; I - количество интервалов в году: к, - количество суток работы энергоблока в интервале т, Си- стоимость топлива (в пересчете на условное), руб./кг. ЛВ„ к - перерасход топлива кг у.т/ч. вычисляемый по среднечасовой нагрузке.

Введем столбцовую матрицу для описания пережогов топлива по всем вариантам матрицы (3.1)

5 = [8,]. (3.4)

Полные денежные затраты ча год 2 по всем вариантам представим матричной суммой перерасхода из-за пережога топлива вследствие ухудшения эксплуатационного состояния конденсатора и стоимости проведения очисток

г = Б + \*С . (3.5)

Задача оптимизации состоит в поиске минимального элемента (варианта) в столбцовой матрице Ъ. Соответствующий этому племен I у номер I определяет оптимальный вариант годового плана. Поэтому матричное уравнение(3.5) рассматривается как целевая функция задачи оптимизации сроков и видов очисток конденсатора на головом периоде оптимизации

= 1П1п{8 + V * С}. (3.6)

!

Изменение топливных затрат из-за ухудшения режимно-технического состояния конденсатора в ходе эксплуатации оценивается путем коррекции нормативной характеристики. Характерный вид нормативной характеристики приведен на рис.2 (г рафик I). Пусть точка I соответствует удельному

расходу условного топлива па нагрузке N при нормативном состоянии оборудования. Спустя к суток из-за загрязнения конденсатора абсолютное давление в конденсаторе увеличится и, соответственно, при условии постоянства расхода топлива на котле снизится мощность блока на величину ЛЫк. Перенеся точку 2 на рис.2 до пересечения с нагрузкой N. получим точку 3. Точка 3 с достаточной точностью отражает удельный расход топлива энергоблоком на нагрузке N с учетом загрязнения конденсационной установки

Рис.2. Характеристика удельного расхода топлива на отпускаемую электроэнергию: 1- нормативная: И- спустя ic суток: III- спустя г суток после очистки (r>k); точки графиков 1-8 описаны в тексте.

Используя этот метод для построения множества точек нормативной

характеристики, можно получить расчетную характеристику, скорректированную на фактические условия работы(см. график II на рис.2). В диапазоне нагрузок, в котором монотонность характеристики нарушается для коррекции структуры модели применяется соответствующее алгоритмическое решение. Расчетная характеристика не является истинной характеристикой удельного расхода топлива, так как поправка оценивает только влияние изменения состояния конденсационной установки блока. Расчетная характеристика не эквидистантна нормативной, так как величина ANk на разных нагрузках разная.

ь,

ЛН.

н

Il

Спустя г суток (r>k), можно аналогично получи п. еооттчавующую расчетную характеристику(см. график III на рис.2). Для величины снижения мощности блока далее используется обозначение AN без индекса cooinei-ствия количеству прошедших суток.

Часовой пережог (перерасход) топлива блоком на nai ру же N равен

АВ = BN - BNh = ( b(N W" - bN"") *N., (3.7)

где bN*™ и bíN-iN)"* - удельный расход условно! о юплива на liai ручках N и N-AN соответственно по нормативной харамериешке, м у.т/кВт.ч.

Приведенный системный удельный расход топлива N. в текущий час-суток следующим образом

be«br«'. (3.8)

Удельный расход топлива br>rz зависит от зоны суточного трафика нагрузки (ночью, днем). Величина li, не всегда раина срсднесит-мному удельному расходу, а выступает как приведенный к условиям рассматриваемой ТЭС показатель, отражающий ее взаимодействие с энергетической системой.

Следовательно, исходя из чанных норма i ивной харакiерисгики составляющую системного эффекю при ухудшении сосюяпия кондснсаюра можно оценить по зависимости

дв- be + AN. (3.9)

Полная оценка часового пережога топлива из-за отклонения эксплуатационного состояния конденсатора от нормативного (используя обозначения формулы (3.3))

ЛВт,к= АВ + АВс -- ( b,NAN>'" - bNH,)*N + b, * AN. (3.10) Располагая расчетным значением снижения мощности AN (см.2.1 ) далее по зависимости (3.10) выполняется расчет топливных показателей.

На рис.3 показан качественный i рафик изменения часового пережога топлива на периоде оптимизации.

и

ДВ

уменьшение часового пережога топлива в результате химической очистки

ДВис

май

август октябрь декабрь

МЭИ

Рис.3. Примерный график изменения часового пережога

топлива энергоблоком из-за загрязнения конденсатора на годовом периоде оптимизации: ДВ*» исходное значение пережога топлива в результате очистки после которой начинается годовой период оптимизации.

Исходя из дискретного характера задачи пережог топлива определяется отдельно на каждом интервале между очистками., необходимо располагать про!Нозиой функцией изменения пережога топлива на интервале в ходе эксплуатации. На основе экспертных оценок принята характеристика ;шнамики изменения давления в конденсаторе в зависимости от количества суток работы к. Эта характеристика аппроксимирована следующей моделью:

Коэффициент <р косвенно характеризует влияние расхода циркводы на скорость загрязнения конденсатора. При работе циркнасосов на 2-й скорости Ф = 1. При работе на 1-й скорости ф=0.85.

По величине ДР вычисляется недовыработка ДЫ и соответствующие топливные показатели.

В табл. I. показана выходная форма оптимизационного расчета сроков очисток конденсатора паровых турбин.

В алгоритме оперативной коррекции реализуемого годового плана формируется структура для решения двух типа задач: а) коррекция годового плана при вводе новой даты начальной очистки:

ДР = Ф ♦ (-0.0039+0.0116*к)/( I +0.0087*к)

(3.13)

к

б) коррекция I одового плана при задании дру> он очередное)!! по видам очисток.

T:i6jii!iia I. Конкурсные парнанii.i видки н сроком проведения очиеюк

конденсатора турбины

Номер вариант а Очередность и сроки очисюк ничннмя от предыдущей! н сутках ) II их виды Псрертлод in-in пергж1>| ;i ТОШ1ИЯ«, млн. I'yG Cioiimol'ii. очиток . млн. Руб. 1 РЛОНЫС liiipnibi. (ичлержкн) млн. 140.

1-я 2-х 3 - а 4-а 5 - а "74-f"

1 100 -Т 50 -Т 49-Х 92-М 1021,01 65 loxft.oi

2 116 - Т 66-Х 109 - М 74-Т 1120,21 55 1175,21

3 100- Г 50-Т 49-Х 166-М 1169,60 55 1224,60

25 .341 -Т 24 -Т 1667,84 20 I6K7.84

В диссертационной работе в расчётном эксперименте исследованы решения: при повышенной скорости загрязнения конденсатора и при сниженной исходя из состояния оборудования и резульгазов очисток за прошедшее время годового периода

В четвертой главе приведено описание разработки программно! о обеспечения для АСДК конденсационной установки и определения годового и оперативного планов проведения очисток копдепсаюра.

Программный модуль диагностики эксплуатационного состояния конденсационной установки и требования к файлу базы данных измерений разработан для системы на базе IBM PC/AT и занимает 40 килобайт. В первой части программы организуются три файла произвольно! о доступа для сигналов давления, температуры и для уставок, харак 1сризующих состав включенного оборудования.

Вторая часть программы образует основную часть программы и состоит из следующих программных модулей: модуль формирования на экране блок-схемы решаемых диагностических задач; модуль решения диагностических задач;

модуль диагностических сообщений; модуль формирования отчетной ведомости о результатах диагностирования с выводом ее на экран и на бумажный носитель; модуль управления работой всех программ.

1«

Прш раммный модуль определения конкурсных вариантов годового плана очисток конденсатора разработана для системы на базе IBM PC4K6DX2-75 и занимает около 52 килобайт. В том числе, программа определения конкурсных вариантов годового плана очисток конденсатора занимает около 36 килобайт, a itpoiрамма оперативной коррекции годов«» о плана очисток - около 16 килобайт.

основная часть программы определения конкурсных вариантов годового плана очисток конденсатора состоит из следующих модулей: модуль I - формирование меню для запуска работы программы: модуль 2 - модуль формирования исходных матриц вариантов очисток на год(см. табл.3.2 в главе 3) и стоимости очисток по их видам, и формирования меню выбора максимально допустимого количества очисток в году; модуль 3 - модуль решения оптимальных задач: модуль 4 - модуль формирования выходных форм результатов; модуль 5 - модуль управления для задания вида задачи оптимизации.

Программный модуль оперативной коррекции в дополнение к годовому планированию разработан для выполнения оперативной коррекции годового плана в ходе эксплуатации.

В пятой главе описаны результаты расчетной проверки работоспособности алгоритмов и компьютерной программы определения планов чистки конденсатора.

В рассматриваемой задаче оценка точности получаемых решений обычными методами анализа погрешности не рациональна. Решается задача планирования, основная информация имеет расплывчатый характер, поэтому уже в постановке задачи предусматривается методическая возможность получения не одного, а нескольких вариантов решения.

Конечным результатом решения является не значение целевой функции. а сравнительная позиция варианта плана по отношению к другим возможным вариантам. Позиции вариантов определяются путём их ранжирования по значениям целевой функции.

К основным факторам, влияющим на точность и робастность получаемых решений оптимизационной задачи, относятся:

1).стоимости выполнения очисюк по их видам; 2).возможные отклонения фактических сроков выполнения очна ок о г оптимальных: 3).-неточное п. знания характеристик удельных расходов топлива энергоблоком и ее и ше-нения в ходе эксплуатации.

Результаты проверки робастности получаемых решений приведены в табл.2. Расчеты проводились для вариантов, которые занимают 1-е, 2-е, 3-е. 4-е и 5-е места в табл. I. Анализ результатов расчетов показывает следующее:

1) изменение величины давления в конденсаторе в пределах ± 100% не влияет на позиции лучших вариантов годового плана очисток..

2) при грех условиях того, что количество очисток.не более 5- и, 4-х и 3-х раз в году, оптимизационный расчет годового плана показал, что изменение стоимости выполнения очисток не значительно влияет на позиции годового плана очисток. Если стоимость выполнения очисток колеблется в не большом диапазоне, то оптимальные результаты расчета толового плана имеют достаточную устойчивость.

3)возможные отклонения фактических сроков очисток от их оптимальных могут существенно влиять на позиции вариантов годового плана очисток. Но самое главное, при отклонениях фактических сроков от оптимальных в пределах ±50 суток, варианты, занимаемые 1-ю и 2-ю исходные позиции, остаются на прежних местах. Это значит, что робасткость получаемых решений оптимизационной задачи достаточная.

В алгоритме оперативной коррекции принятого плана очисток осуществляется расчёт вариантов оперативной коррекции при повышенной скорости загрязнения конденсатора и при сниженной.

Результат ы расчет а показывают, ч i о возможные отклонения фак i иче-ских перерасходов от минимальных (при оптимальных сроках очисток) в условиях эксплуатации могут быть велики.

Таблица 2. Анализ влияния на позицию варианта очисток скорости загрязнения конденсатора ( путём вариации величины

ДР»)

Количество суток после очистки Показатель При изменении давления из-за загрязнения конденсатора на , %

0 ±60 ±70 ±80 ±90 ±100

¡00 ДМ , МВт 2.105 3.1««/ 0.890 3 357/0.674 3.522 / 0.453 3.684 / 0.229 3.843 / 0

ЛВ^Ьт-лк^Ьн"")^ 26.155 39.625/ 11.063 41.699 / 8.368 43.750 / 5.627 45.77612.837 47.755 / 0

ДВ«. кгл.т/я 695.60 1033.44/294.0« 1109.10 / 222.60 1163.70/149.78 1217.25/75.584 1269.74 / 0

50 ДМ. МВт 2.009 3.051 / 0.847 3.214 / 0 641 3 374/0.431 3.531 /0.217 3.684 • 0

ДВ^к**,"*-«***^ 24.962 37.909/ 10.514 39.935 / 7.963 41.914 / 5.364 43.869 / 2.694 45.7761 0

ДВ., кг.у.т/ч 663.97 1008.24 /179.92 1062.01/211.80 1114.78/142.46 1166.58 / 71.847 1217.42/ 0

49 ДЫ , МВт 1.963 2.984 / 0.826 3.144/0.625 3.301 / 0.420 3.455/0.212 3.607 ' 0

ДВ^Ъ^.Ю-ЪнТМ 24.390 37.074 /10.276 39.077 / 7.772 41.008 / 5.221 42.939/2.623 44.823 / 0

ДВ^.кг.у.т/ч 648.55 986.10 / 273.07 1038.92/206.57 1090.77 / 138.89 1141.71/70.034 1191.72 0

92 ДЫ, МВт 2.197 3.318/0.931 3.492 / 0.705 3.662 / 0.475 3.829 / 0.2396 3.992 / 0

ДВ=(Ъ<н^.1и*-Ь«нх).М 27.299 41.223/ П.563 43.392/8.750 45.514 / 5.889 47.588 / 2.980 49.615/ 0

ДВ..кГл.т/ч 725.81 1096.32 / 307.65 1153.78/232.98 1210.07/ 156.83 1265.21/79.188 1319.21 1 0

74 ДN . МВт 2.202 3.326 / 0.934 3.500 / 0.707 3.670/0.476 3.838 / 0.2403 4.001/ 0

ДВ=ЧЪ«.4м,»«-Ькнх)*М 27370 41.318/11.587 43.488 / 8.774 45.609/5.913 47.684 / 2.9802 49.710 / 0

Л&а . КГЛ'.Т/ Ч 727.61 1098.86/308.45 1156.43/233.60 1212.81 /157.26 1268.04 / 79.395 1322.12 / 0

Пережога топлива & ( мли.руб) 1021.01 1567.93/425.66 1654.63/321.46 1740.10/215.80 1824.36 /108.65 1907.42 / 0

Позиция в конкурсе 1 1 / 1 ♦ 1/1 1 / 1 1 / 1 1 / —■

* В числителе при увеличении ДР, а ■ знаменателе при уменьшении.

1«

----------выводы

1.Произведен гранимie,'ii.ш.ш ,ш;шт имеющихся меюлик ппшмта-шш сроков очисгок конденсатора паровых турбин п обобщены существующие методы оценки эксплуатационного состояния конденеш(ионной установки.

2.В диссертационной работе предложены постановка и решение задачи оптимизации сроков очисток конденсатора на долгосрочном периоде времени с оперативной коррекцией долгосрочною плана. В качестве периода времени оптимизации следует принимать один год. Го-держанию рассматриваемой задачи адекватны комбинированные дискретно-непрерывные модели процессов.

3.Получены аппроксимационные модели, позволяющие определять недовыработку мощности энергоблоком с учетом его режимных параметров. Разработаны расчетные показа гели для определения пережш а (перерасхода) топлива из-за ухудшения эксплуатационных харак теристик конденсационной установки.

4.Компьютерная программа ра<работана для системы на базе IBM РС486 и более мощных компьютеров, и занимает около 52 килобайт. Программный модуль определения конкурсных варианте годового плана очисток конденсатора занимает около 36 килобайт а модуль оперативной коррекции годового плана очисток - около 16 килобайт. Продолжительность решения задачи на компьютере с процессором Pentium-

150 составляет около 2 мин.

5.В рассматриваемой плановой задаче ее постановка и решение предусматривают методическую возможность получения не одног о, а нескольких вариантов решения, находящихся в конкурсе на наивыгоднейший. Эти варианты предоставляют некоторую свободу персоналу ТЭС в выборе окончательного плана очисгок, При этом персонал ТЭС может учесть факторы, которые не поддаются формализованному описанию.

6. Результаты оптимизационных расчетов показали(см. табл. I с. 15), что п значении нелепой функции перерасход затрит »п-эа пережога топлива доминирует над суммарными затратами на проведение очисток. Хотя стоимость очисток в 25-ом варианте меньше на 45 млн. руб., чем в 1-м, но перерасход из-за пережога топлива наоборот, больше на 646.8 млн. руб.. Поэтому оптимальное количество очисток существенно превышает их количество в эксплуатационной практике ТЭС. Возможное в производственных условиях изменение стоимостных показателей очисток и стоимости топлива не изменяют вывода о целесообразности большего количества очисток в году, чем принято на электростанциях.

7.Оптимизационные расчеты показали высокую робастность получаемых решений. Первые два конкурентных варианта сохраняют свои позиции в конкурсе на наивыгоднейший при изменении давления в конденсаторе в пределах ±100% и отклонении фактических сроков от оптимальных в пределах ±50 суток, а также при увеличении стоимости затрат на проведение очисток на 30%.

8. Представленная программа может включаться в состав программного обеспечения автоматизированной системы диагностического контроля турбоуегановки К-800-240-5. Методика и алгоритм опт имизации применима и для конденсационных установок турбин других типоразмеров.

Часть результатов диссертации опубликована в статье:

Аракелян Э.К. Дорохов Е.В., Ху Дэ Мин. Методика оптимизации сроков и видов очисток конденсатора паровой турбины//Вестник МЭИ. -1997.№3.

Подписано к печати Л - г в

Печ.л. Тираж Ю0 Заказ

Типография МЭИ, Красноказарменная, 13.