WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Результаты расчета распределения концентрации гидразина в объеме котла показали, что значение концентрации гидразина и время пребывания гидразина не зависят от расхода продувки, так как определяющими факторами являются комплексообразование и термолиз.

Также следует отметить, что экспериментальные данные, полученные в ходе исследования ВХР на Черепетской ГРЭС, подтверждают присутствие следов гидразина в котловой воде.

Применение математических моделей на ТЭС позволит оперативному персоналу знать тенденцию изменения показателей с целью своевременного обнаружения нарушений ВХР, протекающих в паровом тракте.

В третьей главе приведены результаты стендовых исследований. Для моделирования СХТМ в лабораторных условиях на кафедре Технологии воды и топлива был создан специальный экспериментальный стенд. По результатам стендовых исследований проанализированы системы сбора, обработки и представления информации по ВХР.

Рис. 7. Функциональная схема СХТМ стенда.

Для непрерывного измерения электропроводимости, концентрации натрия, величины рН, значения окислительно-восстановительного потенциала, концентрации кислорода с помощью соответствующих датчиков на стенде предусмотрена измерительная часть, состоящая из приборов непрерывного контроля за показателями качества пробы. Аналоговые сигналы от приборов автоматического химического контроля (АХК), установленных на стенде и измеряющих в протоке параметры контролируемой среды, вводятся в контроллер ТСМ-52. На АРМ оператора-технолога формируется база данных измеряемых величин. На мониторе данные отображаются в табличном и графическом виде.

На первом этапе экспериментальной работы было проведено испытание системы в режиме реального времени. На основании результатов испытаний системы выполнена статистическая обработка данных при вероятности 0,95. Результаты обработки приведены в табл. 1.

Таблица 1.

1, мкСм

/см

2, мкСм

/см

3, мкСм

/см

4, мкСм

/см

Ерт, мВ

О2 1, мкг/кг

О2 2, мкг/кг

рН

Na, мкг/кг

КАЦ-037

КАЦ-017ТК

КАЦ-017ТК

КВАРЦ-2

рН-011

КМА-08М3

МАРК-403

КВАРЦ-рН/2

АН-012

Погрешность канала измерения,

0,024

0,026

0,028

0,03

8,5

7,9

5,9

0,31

0,391

Погрешность среднего арифметического значения,

0,017

0,019

0,02

0,021

6,1

5,7

4,2

0,22

0,12

Среднее значение параметра, Х

0,805

0,817

0,825

0,828

602

817,3

731,0

7,30

1,71

Доверительные границы, Х±

0,805±

0,017

0,817±

0,019

0,825±

0,02

0,828±

0,021

602±

6,1

817,3±

5,7

731,0±

4,2

7,30±

0,22

1,71±

0,12

На следующем этапе эксперимента выполнен ряд исследований влияния температуры и расхода пробы на показания приборов.

В существующих СХТМ расход пробы на каждый прибор АХК составляет не более 5 л/ч с погрешностью ±15 %, а температура пробы 20 - 35 0С с погрешностью ±2 0С. Следует отметить, что выбор указанных ниже диапазонов параметров пробы приближен к реальным показателям. На основании проведенных экспериментов установлено, что изменения температуры (+17+30 0С) и расхода (3-5 л/ч) не оказывают влияния на показания приборов.

На стенде изучено влияние дозирования гидразина на контролируемые показатели качества воды, такие как: ОВП, рН и электропроводимость. Проведено 11 серий опытов, целью которых было выявление величины, наиболее быстро реагирующей на возмущение по расходу гидразина.

Анализ лабораторных исследований показал, что косвенным показателем, наиболее быстро откликающимся на возмущение, для систем автоматического дозирования гидразина является окислительно-восстановительный потенциал, что важно для проведения экспериментов в промышленных условиях.

В четвертой главе проведен анализ экспериментальных данных, полученных в ходе исследования ВХР на трех ГРЭС ОАО «Кузбассэнерго» с прямоточными и барабанными котлами в различных режимах работы.

Энергоблоки с прямоточными котлами Беловской ГРЭС на момент обследования эксплуатировались в гидразинно-аммиачном водном режиме с дозированием смеси гидразина в конденсатно-питательный тракт. В этом режиме обеспечивалась защита пассивацией внутренних поверхностей ПВД и котла.

В результате проведенных испытаний на Беловской ГРЭС при номинальном режиме работы энергоблока было выявлено отсутствие качественного поддержания концентрации гидразина в заданных пределах по нормам ПТЭ, что подчеркнуло необходимость разработки систем автоматического дозирования корректирующих реагентов.

Дозирование гидразина на момент обследования осуществлялось пропорционально расходу питательной воды. Но поскольку при постоянном расходе (номинальный режим работы энергоблока) меняется качественный состав обрабатываемой воды, в этом случае целесообразно в систему вводить сигнал о значении ОВП. Использование концентрации гидразина в качестве регулируемой величины целесообразно, поскольку его концентрация является прямым показателем дозирования гидразина. Однако на отечественных станциях крайне редко используются автоматические анализаторы гидразина из-за дороговизны прибора. Поэтому предложены косвенные регулируемые величины, достаточно быстро откликающиеся на возмущение и измеряемые приборами, широко используемыми в СХТМ. Проведенные промышленные и лабораторные исследования показали, что такими величинами являются ОВП и концентрация кислорода.

Рис. 8. Экспериментальная переходная характеристика по каналу «расход гидразина - ОВП».

Во время испытаний ВХР Беловской ГРЭС получены экспериментальные переходные характеристики по следующим каналам:

  • «расход гидразина – значение ОВП (-205-225 мВ)» (рис. 8);
  • «расход питательной воды – значение ОВП (-87 мВ-105 мВ)»;
  • «расход гидразина - концентрация кислорода (53-15 мкг/кг)».

На основе результатов проведенных тепло-химических испытаний получены экспериментальные данные, которые позволили разработать системы автоматического дозирования корректирующих реагентов.

Пятая глава посвящена разработке систем автоматического дозирования гидразина в тракт энергоблока Беловской ГРЭС.

Анализ динамики каналов регулирования по результатам промышленных испытаний позволил разработать структуру системы автоматического дозирования корректирующих реагентов.

С целью определения математических моделей по каналам регулирования «% указателя положения – значение ОВП», «расход питательной воды – значение ОВП» проведены аппроксимации переходных характеристик, передаточные функции которых представлены в следующих видах:

[] (10)

[] (11)

Определены оптимальные в отношении минимума линейного интегрального критерия настройки пропорционально-интегрального (ПИ) и пропорционального (П) регуляторов при ограничении, налагаемом на корневой показатель колебательности m=0.3665.

Расчет границы заданного запаса устойчивости по критерию m произведен на основе метода расширенных комплексно-частотных характеристик.

Необходимость использования системы с компенсацией возмущения по расходу питательной воды обусловлена большой инерцией и запаздыванием, которыми обладает первичный прибор измерения ОВП.

Рис. 9. Переходные процессы по каналу «расход питательной воды - ОВП»: 1- для системы без компенсатора, 2 - с компенсатором.

Таблица 2

Переходный процесс системы без компенсатора

Переходный процесс системы с компенсатором

Динамическая ошибка регулирования

yдин.1=0,498 мВ(т/ч)

yдин.2=0,37 мВ/(т/ч)

Степень затухания колебаний

1=0,84

2=0,85

Время установления процесса

t1=2 ч

t2=1,7 ч

Использование системы с компенсацией возмущения (номинальный режим работы энергоблока) приводит к снижению динамической ошибки в 1,3 раза, что следует из рассмотрения прямых показателей качества (табл. 2). Также следует отметить, что время установления процесса в системе с компенсацией ниже, чем в системе без компенсации.

Наряду с расчетом одноконтурной системы в соответствии со значением ОВП проведено расчетное исследование системы автоматического дозирования гидразина в соответствии со значением концентрации кислорода.

В результате аппроксимации экспериментальной переходной характеристики получена математическая модель канала регулирования «% указателя положения – концентрация кислорода»:

(12)

Проведен сравнительный анализ переходных процессов одноконтурных систем (регулируемые величины: величина ОВП, концентрация кислорода) при номинальном режиме работы энергоблоков.

Рис. 10. Переходные процессы: по каналу «% указателя положения - значение ОВП»: 1 -с ПИ регулятором, 3 - с П регулятором; по каналу «% указателя положения - значение концентрации кислорода»: 2-с ПИ регулятором, 4 - с П регулятором.

Результаты, представленные в графическом виде на рис.10, показали, что переход регулируемой величины от значения концентрации кислорода к значению ОВП позволяет уменьшить динамическую ошибку в два раза при сокращении длительности процесса регулирования также в два раза.

Выводы по работе:

  1. Проведен анализ водно-химических переходных процессов на ТЭС и показана необходимость использования систем автоматического дозирования корректирующих реагентов.
  2. Разработаны математические модели, описывающие поведение примесей, таких как: концентрация натрия и гидразина в следующих точках тракта: основном конденсате, питательной воде, котловой воде и насыщенном паре.
  3. Анализ математических моделей показал, что характер возмущения оказывает влияние на динамические характеристики процессов. Отмечено, в частности, что длительность переходного процесса в питательной воде возрастает в 10 раз при учете экспоненциального изменения концентрации натрия в основном конденсате.
  4. Выявлено существенное влияние расхода продувки на характеристики переходных процессов концентрации натрия в котловой воде и насыщенном паре. Отмечено, что принятые нормы по ВХР могут быть выдержаны в результате увеличения расхода продувки котла.
  5. Разработан и создан экспериментальный стенд, позволяющий в лабораторных условиях моделировать систему химико-технологического мониторинга. Проведены стендовые испытания системы и средств химико-технологического мониторинга в режиме реального времени. Проведена статистическая обработка данных. Расчетным путем установлено, что все показания приборов находятся в допустимых пределах.
  6. На основе стендовых испытаний исследованы влияния расхода и температуры пробы на показания приборов. Установлено, что изменения расхода от 3 до 5 л/ч и температуры от +17 до +30 0С пробы не влияют на показания приборов, что важно для СХТМ создаваемых и эксплуатируемых на электростанциях.
    Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»