Разработка математических моделей дутьевого вентилятора и дымососа
Особенности расчета дымососа
Расход и температура газов за ДС определяется [12]:
,
где Vух.г– объем продуктов горения на 1 кг топлива,
- температура газов
перед ДС.
.
Зависимость
на небольших расходах примет вид:
,
при более существенных
Уравнение Бернулли для дымососа имеет следующий вид:
,
где
выражение
- естественная тяга системы, которая
возникает за счет разности температур
наружного воздуха и дымовых газов при
значительной высоте дымовой трубы (180
м).
Таким образом, разрежение создаваемое ДС в топке соответствует:
Влияние золы на работу ДС не учитываем. Внешняя и внутренняя структура ДС представлены на рис. 29 и рис. 30.
рис. 29.Внешний вид математической модели ДС
рис. 30. Внутренняя структура модели дымососа
Особенности расчета дутьевого вентилятора
Для подогрева холодного воздуха, поступающего из окружающей среды, используется горячий воздух, вследствие чего увеличивается производительность ДВ и температура воздуха [12]:
;
где V0– теоретическое количество воздуха,
Вр– расчетный расход топлива с учетом механического недожога,
- коэффициент
избытка воздуха в топке,
и
- присосы воздуха в топке и в системе
пылеприготовления,
- относительная
утечка воздуха в воздухоподогревателе,
–относительное
количество рециркулирующего горячего
воздуха,
- температура
воздуха перед ДВ [14].
,
где
- температура воздуха за ДВ,
rХВ– доля холодного воздуха,
- температура
горячего воздуха,
rрец– доля рециркуляции.
Зависимость
на небольших расходах примет вид:
,
при более существенных
Из уравнения Бернулли выразим давление за ДВ:
.
Имитационная модель ДВ аналогична модели ДС [12].
В результате моделирования всего вспомогательного котлового оборудования была получена имитационная модель, соответствующая следующей расчетной схеме (рис. 31)
рис. 31. Расчетная схема имитационной модели газовоздушного тракта ТГМП-114
Ввод в модель реальных сигналов от «Стенда исполнительных механизмов»
Комбинированная модель – это модель, которая состоит из двух составляющих. В первой, все процессы описываются математическими законами, а во второй – процессы подвержены реальному изменению какой-либо физической величины в данный момент времени. Данная модель является моделью типа «серый ящик».
В ходе создания модели было решено, заменить математическую зависимость процесса изменения расхода питательной воды на впрыск, путем введение реальной составляющей изменения степени открытия клапанов РВ-2А, РПК-А и ИПК-А. В структуру модели были введены сигнал датчиков положения от исполнительных механизмов МЭО10/25–0,25И, ЭП-Р-100 и БСК ЭП – 1, которые входят в «Стенд исполнительных механизмов» «Полигона АСУТП электростанций» кафедры СУ. Схематически, ввод реальных сигналов в учебно-исследовательскую АСУТП представлен на рис. 32:
рис. 32. Схема ввода реальных сигналов от Стенда ИМ [23,24]
Вывод по главе 2
В данной главе рассмотрена и описана существовавшая ранее модель прямоточного котла ТГМП-114 и паровой турбины К-300-240. Данное технологическое оборудование было создано в среде моделирования «МЕЗОН». Для увеличения объема информации о происходящих в топке котла ТГМП-114 процессах, модель была дополнена упрощенной версией газовоздушного тракта. Результатом данного дополнения стала возможность регулирования содержания кислорода в уходящих газах и разрежения в верху топки.
Одной из самых важных частей дополнения существующей имитационной модели было переформатирование данной модели в гибридную, что было достигнуто при помощи введения сигналов от реальных исполнительных механизмов от «Стенда ИМ».