Исследование и оптимизация характеристик регулирующих органов в системах управления энергоблоков тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Маршалов, Евгений Дмитриевич

• Маршалов, Евгений Дмитриевич
• кандидат технических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат технических наук Маршалов, Евгений Дмитриевич

Введение.

1. Анализ особенностей работы регулирующей арматуры в составе АСУТП энергоблоков.

1.1. Предварительные замечания.

1.2. Анализ факторов, влияющих на работу регулирующих органов в АСУТП энергоблоков.

1.3. Способы корректировки характеристик РО.

1.4. Выводы.

2. Анализ характеристик регулирующих органов технологических сред.

2.1. Предварительные замечания.

2.2. Методика диагностирования РХ РО и планирование экспериментов.

2.3. Примеры расчета экспериментальных расходных характеристик.

2.4. Фонд экспериментальных характеристик.

2.5. Выводы.

3. Теоретические основы моделирования гидравлических систем с регулирующими органами.

3.1. Обобщенные термодинамические потенциалы и координаты гидравлической системы.

3.2. Методика расчета регулирующих органов в гидравлической системе.

3.3. Методика расчета гидравлических сопротивлений.

3.4. Методика формирования модели РО в рамках получения заводской характеристики.

3.5. Особенности моделирования гидравлических сопротивлений.

3.6. Особенности моделирования гидравлических систем с регулирующими органами.

3.7 Выводы.

4. Разработка способа оптимизации расходной характеристики канала регулирования в системе управления.

4.1. Исследование влияния особенностей гидравлической системы на работу АСР.

4.2. Разработка способа алгоритмической коррекции нелинейности расходных характеристик регулирующих органов в структуре замкнутой АСР.

4.3. Исследование работы АСР с моделями РО и корректирующими моделями.

4.4. Разработка адаптивной системы управления с эталонной моделью регулирующей арматуры.

4.5. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и оптимизация характеристик регулирующих органов в системах управления энергоблоков»

Актуальность темы диссертации. При автоматизации технологических объектов управления и создании современных многофункциональных автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) на базе программно-технических комплексов (ПТК) сетевой иерархической структуры особые требования предъявляются к регулирующей арматуре [33, 80, 89]. Это связано, прежде всего, с тем, что эффективность работы энергетического оборудования существенно зависит от характеристик исполнительных устройств (ИУ) [10, 11]. Поэтому, при проектировании объектов энергетики проблеме выбора регулирующей арматуры всегда уделяли повышенное внимание [10, 11]. Однако, в последнее время, предпочтение стоимостным критериям в ущерб информационно-технологическим привело к появлению некачественной арматуры и соответственно неэффективной работе систем управления [34, 40, 70, 79].

В условиях реальной эксплуатации тепловых электростанций получение характеристик регулирующей арматуры путем активного эксперимента сопряжено с известными трудностями. В то же время, необходимая информация о состоянии регулирующей арматуры может быть получена путем соответствующей обработки трендов, хранящихся в архиве АСУТП.

Узел регулирования технологической среды, состоящий из электропривода, регулирующего органа (РО) и гидравлической линии (сети) представляет собой единую информационно-технологическую систему. При этом на вид расходной характеристики (РХ) влияет множество факторов, связанных с особенностями топологической структуры трубопроводов, характеристиками насосов, свойствами регулируемой среды, режимами течения и др. Некоторые типы регулирующей арматуры вообще не позволяют иметь линейную расходную характеристику из-за конструктивных особенностей. Поэтому проблема исследования характеристик регулирующей арматуры в условиях электростанции, выявления устранимых и неустранимых дефектов, оптимизации характеристик регулирующих органов в замкнутых автоматических системах регулирования (АСР) является актуальной [77].

Цель работы заключается в обеспечении эффективности работы энергетического оборудования в широком диапазоне нагрузок путем оптимизации характеристик регулирующих органов в замкнутых автоматических системах регулирования.

Постановка научной задачи диссертации. Для достижения цели диссертационной работы требуется решить следующие задачи:

1. Разработать программно-аппаратный комплекс и методику экспериментального диагностирования характеристик регулирующей арматуры по данным архива АСУТП энергоблока.

2. Выполнить экспериментальные исследования статических характеристик регулирующей арматуры в широком диапазоне нагрузок в каналах управления движением сред и провести анализ экспериментальных материалов.

3. Разработать математические модели гидравлических систем с типовыми (серийного производства) регулирующими органами.

4. Разработать способ алгоритмической оптимизации (линеаризации) нелинейных расходных характеристик регулирующих органов в каналах управления движением сред при изменении параметров гидравлических систем.

Постановка практической задачи диссертации. Провести внедрение разработанной методики диагностирования состояния регулирующей арматуры на действующем энергетическом оборудовании.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами».

Соотеетстеие диссертации формуле специальности

Отраженные в диссертации научные положения соответствуют формуле специальности 05.13.06 - «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами», объединяющей вопросы математического, информационного, алгоритмического и машинного обеспечения создания автоматизированных технологических процессов и систем управления ими, включающей методологию исследования и проектирования, формализованное описание и алгоритмизацию, оптимизацию и имитационное моделирование функционирования систем.

Соответствие диссертации области исследования специальности

Отраженные в диссертации научные положения соответствуют области исследования специальности 05.13.06 - «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами»: научные и технические исследования и разработки, модели, предназначенные для автоматизации производства и интеллектуальной поддержки процессов управления и необходимой для этого обработки данных в распределенных системах управления (АСУТП энергоблоков ТЭС).

Пункту 4 «Теоретические основы и методы математического моделирования организационно-технологических систем и комплексов, функциональных задач и объектов управления и их алгоритмизация» паспорта специальности 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» соответствует следующий результат диссертационного исследования, отраженный в поставленных задачах и имеющий научную новизну.

Математические и имитационные модели гидравлических систем с регулирующими органами, учитывающие конструктивные характеристики регулирующих органов и режимы работы технологического объекта управления. Модели разработаны на основании применения методов обобщенного термодинамического анализа гидравлических систем. Обобщенными потенциалами гидравлической системы служат конструктивные параметры гидравлических систем, а обобщенные координаты характеризуют режим работы гидравлической системы. Полученные модели гидравлических систем с регулирующими органами позволяют, в частности, проводить оптимизацию расходных характеристик регулирующей арматуры в замкнутых автоматических системах регулирования в составе АСУТП.

Пункту 14 «Теоретические основы, методы и алгоритмы диагностирования, (определения работоспособности, поиск неисправностей и прогнозирования) АСУТП, АСУП, АСТПП и др.» паспорта специальности 05.13.06

Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» соответствует следующий результат диссертационного исследования, отраженный в поставленных задачах и имеющий научную новизну.

Методика проведения экспериментальных исследований в условиях электростанции и экспериментальные характеристики регулирующей арматуры энергоблоков парогазовых установок, полученные по данным архива АСУТП.

Методы исследования. В работе используются методы теории автоматического управления, обобщенного термодинамического анализа, гидродинамики, имитационного моделирования и вычислительного эксперимента.

Обоснованность результатов научной работы обусловлена корректным применением методов теории автоматического управления, обобщенного термодинамического анализа, гидродинамики, имитационного моделирования и вычислительного эксперимента. Достоверность результатов научной работы обусловлена соответствием расчетных и экспериментальных данных и экспертной оценкой специалистов в области автоматизации.

Научная новизна результатов диссертационных исследований:

1. Разработан программно-аппаратный комплекс экспериментального исследования характеристик регулирующей арматуры по данным архива АСУТП энергоблока и методика проведения исследований в условиях электростанции.

2. Впервые получены экспериментальные характеристики регулирующей арматуры в составе АСУТП энергоблоков парогазовых установок (ПТУ) и выполнен их анализ. Показано, что практически все типовые регулирующие органы имеют существенно нелинейные статические характеристики, а также как устранимые, так и неустранимые дефекты.

3. Разработаны математические модели гидравлических систем с типовыми регулирующими органами в каналах управления движением сред, отличающиеся тем, что учитываются топологические и режимные факторы гидравлической системы.

4. Разработан способ оптимизации (линеаризации) расходных характеристик регулирующих органов в каналах управления движением сред путем корректировки командного сигнала управления на перемещение исполнительного механизма с учетом сигнала невязки по фактическому и оптимальному положению РО.

Автор защищает:

1. Методику диагностирования характеристик регулирующих органов в условиях электростанции и результаты экспериментальных исследований расходных характеристик регулирующих органов.

2. Методику создания моделей гидравлических систем с регулирующими органами и имитационные модели гидравлических систем с типовыми регулирующими органами.

3. Способ совершенствования расходных характеристик регулирующих органов в каналах управления движением сред путем корректировки командного сигнала управления на перемещение исполнительного механизма с учетом сигнала невязки по фактическому и оптимальному положению РО.

Теоретическая значимость работы. Разработан новый подход к расчету характеристик регулирующих органов в системах управления энергетическим оборудованием, отличающийся учетом особенностей гидравлической системы.

Практическая значимость работы:

1. Созданная система доведена до уровня программно-аппаратного комплекса диагностирования характеристик регулирующих органов по данным архива АСУТП энергоблока.

2. Разработанные методики позволяют в ходе штатной эксплуатации осуществлять своевременное диагностирование состояния регулирующей арматуры, адекватно планировать ремонты, соответственно повысить срок службы технологического оборудования и экономическую эффективность работы энергоблока.

3. Разработанные модели РО используются при создании тренажеров энергоблоков и в учебном процессе по направлению 220400 «Управление в технических системах».

Экспериментальная часть работы по исследованию характеристик регулирующей арматуры выполнена на энергоблоке ПГУ-450Т филиала «Калининградская ТЭЦ-2» ОАО «ИНТЕР РАО - Электрогенерация» и энергоблоке ПТУ-325 филиала «Ивановские ПТУ» ОАО «ИНТЕР РАО - Электрогенерация».

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на Международных научно-технических конференциях «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» (Москва, МЭИ (ТУ), 2005, 2007, 2008 гг.); Международной научной конференции «Теория и практика построения и функционирования АСУТП (СОШТЮЬ-2008)>> (Москва, МЭИ (ТУ), 2008 г.); Всероссийской конференции «Управление и информационные технологии» (Санкт-Петербург, ЛЭТИ, 2008 г.); Международных научно-технических конференциях «Состояние и перспективы развития электротехнологии» (Иваново, ИГЭУ, 2003, 2005, 2007, 2009, 2011 гг.); Международной научно-практической конференции «Повышение эффективности энергетического оборудования» (Иваново, ИГЭУ, 2011г.); совещании по техническим требованиям к приводам запорной и регулирующей арматуры, применяемой в автоматизации технологических процессов в энергетике, (Тула, ЗАО «Тулаэлектропривод», 2008 г.); научно-технических семинарах кафедры систем управления (2002-2012 гг.) и др.

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Маршалов, Евгений Дмитриевич

4.5. Выводы

1. Проведены экспериментальные исследования в условиях электростанции с целью идентификации каналов системы автоматического регулирования производительности и рециркуляции коагулированной воды осветлителя. Получены оценки переходных характеристик и КЧХ, что позволило сформировать расчетную структуру АСР и определить оптимальные параметры ее настройки.

2. Разработан способ алгоритмической коррекции нелинейности расходных характеристик регулирующих органов в структуре замкнутой АСР. Суть способа заключается в адаптации командного сигнала контроллера, поступающего на привод исполнительного устройства с целью его дополнительного перемещения на изменяющуюся величину, значение которой определяется невязкой с эталонной характеристикой.

3. Показано, что во всех случаях реализация предложенного способа улучшает качество работы систем автоматического регулирования. При этом система со специальным корректором требует пересчета корректирующей модели при изменении формы расходной характеристики, а адаптивная система управления является всережимной.

Заключение

1. При автоматизации технологических объектов управления и создании современных распределенных многофункциональных АСУТП на базе ПТК сетевой иерархической структуры особые требования предъявляют к регулирующей арматуре. Это связано с существенно возросшими требованиями к эффективности работы систем автоматического управления. Поэтому проблема исследования характеристик регулирующей арматуры в условиях электростанции и оптимизации работы регулирующей арматуры в замкнутых автоматических системах регулирования представляется весьма актуальной.

2. Для экспериментального исследования характеристик регулирующей арматуры впервые в отечественной практике разработан и внедрен в промышленную эксплуатацию программно-аппаратный комплекс диагностирования характеристик регулирующих органов по данным архива АСУТП энергоблока. Разработанный комплекс может функционировать в виде автономного устройства, а также при его интеграции в структуру АСУТП в виде дополнительной станции диагностирования.

3. В условиях реальной эксплуатации энергоблоков ПГУ-450 и ПГУ-325 проведены объемные экспериментальные исследования расходных характеристик регулирующей арматуры в широком диапазоне нагрузок в каналах управления движением технологических сред. Показано, что фактические нелинейные расходные характеристики регулирующих органов существенно зависят от особенностей гидравлической системы. При этом в работе регулирующей арматуры наблюдаются устранимые и неустранимые дефекты. В настоящей работе полагается, что устранимые дефекты арматуры (люфт, «нулевой» пропуск, «перетяг» клапана и др. факторы, связанные с некачественным монтажом, ремонтом и проч.) устраняются в планово-оперативном порядке согласно требованиям нормативных документов.

4. Рассмотрены особенности известных способов устранения нелинейности расходных характеристик, основанные на перепрофилировании проходного сечения регулирующего органа и на изменении характеристик связи привода с регулирующим органом. Отмечена неэффективность конструктивных методов при работе энергоблока в широком диапазоне нагрузок вследствие неоднозначного влияния гидравлической линии на форму характеристики.

5. С целью исследования определяющих факторов влияния на нелинейные расходные характеристики разработана многопараметрическая математическая модель гидравлических систем с типовыми регулирующими органами. Модель разработана на основе фундаментальных законов гидродинамики, отличающаяся учетом гидравлических характеристик насосной установки, составляющих элементов трубопроводной системы, свойств перемещаемой среды и гидравлического режима движения. Математическая модель доведена до уровня реализации в универсальной системе имитационного моделирования. Разработана методика расчета характеристик регулирующих органов. Показано, что присущие гидравлической системе нелинейности расходных характеристик относятся к технологически неустранимым дефектам.

6. Разработан способ алгоритмической коррекции нелинейности расходных характеристик регулирующих органов в структуре замкнутой АСР. Суть способа заключается в коррекции командного сигнала контроллера, поступающего на привод исполнительного устройства с целью его дополнительного перемещения на изменяющуюся величину, значение которой определяется невязкой с эталонной характеристикой. Разработанный способ применим для всех типов дроссельной регулирующей арматуры, не требует конструктивных вмешательств, что позволяет оптимизировать настройку расходных характеристик для разных режимов работы объекта.

7. Показана эффективность разработанного технического решения на примере системы автоматического регулирования производительности и рециркуляции коагулированной воды осветлителя общестанционного оборудования энергоблока ПГУ-450 Калининградской ТЭЦ-2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Маршалов, Евгений Дмитриевич, 2012 год

1. Автоматизация настройки систем управления / В.Я. Ротач, В.Ф. Кузищин, A.C. Клюев и др. Под ред. В.Я. Ротача. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 272 с.

2. Агафонова, H.A. Анализ промышленных методик идентификации на основе критерия минимума дисперсии частотных характеристик / H.A. Агафонова, С.А. Таламанов, Ю.С. Тверской // Автоматика и телемеханика. -1998.-№ 6.-С.117-129.

3. Агафонова, H.A. Аппроксимация характеристик регулирующих органов нелинейными по параметрам моделями / H.A. Агафонова, Е.Д. Маршалов, Ю.В. Наумов // Вестник ИГЭУ. 2007. - № 4. - С.65-69.

4. Александровский, Н.М. Адаптивные системы автоматического управления сложными технологическими процессами / Н.М. Александровский, C.B. Егоров, P.E. Кузин; под общ. ред. Н.М. Александровского. М.: Энергия, 1973.-272 с.

5. Альбом расходных характеристик регулирующих клапанов энергоблока ПГУ-450Т и общестанционного оборудования Калининградской ТЭЦ-2. // Приложение № 5 к заключительному отчету. Иваново: ООО «Hlili «Ино-тэкс», 2007. 165 с.

6. Альтшуль, А.Д. Гидравлические потери на трение в трубопроводах / А.Д. Альтшуль. -М.; Л.: Госэнергоиздат, 1963. -256 с.

7. Альтшуль, А.Д. Гидравлические сопротивления / А.Д. Альтшуль. Изд. 2-е, перераб. и доп. -М.: Недра, 1981. -224 с.

8. Аракелян, Э.К. Оптимизация и оптимальное управление / Э.К. Аракелян, Г.А. Пикина. М.: Издательство МЭИ, 2002. - 210 с.

9. Арзуманов, Э.С. Анализ методов расчета и выбора дроссельных регулирующих органов автоматических систем / Э.С. Арзуманов. М.: ОНТИ Прибор, 1964.- 116 с.

10. Арзуманов, Э.С. Расчет и выбор регулирующих органов автоматических систем /Э.С. Арзуманов. М.: Энергия, 1971. - 112 с.

11. АСУТП энергоблока ПГУ-450 Калининградской ТЭЦ-2 / A.A. Умрихин, A.C. Ладохин, Ю.С. Тверской и др. // В кн. «Технология АСУТП электростанций» / Под ред. Ю.С.Тверского. Иваново, 2005. - С.57-60.

12. АСУТП энергоблока ПГУ-450 Калининградской ТЭЦ-2: Инструкция по эксплуатации АСУТП ВПУ. М.: СПО ОРГРЭС, 2005. 163 с.

13. Благов, Э. Е. Дроссельно-регулирующая арматура ТЭС и АЭС / Э.Е. Благов, Б.Я. Ивницкий. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.

14. Водоподготовка: Процессы и аппараты: Учебное пособие для вузов / A.A. Громогласов, A.C. Копылов, А.П. Пильщиков. М.: Энергоатомиздат, 1990.-272 с.

15. Волгин, В.В. Оценка корреляционных функций в промышленных системах управления / В.В. Волгин, Р.Н. Каримов. М.: Энергия, 1979. - 80 с.

16. Голубев, A.B. Повышение эффективности работы систем автоматического регулирования с широтно-импульсным модулятором / A.B. Голубев // Вестник ИГЭУ / Ивановский государственный энергетический университет. -Иваново. 2007. - Вып. 4. - С. 81-83.

17. ГОСТ 14691-69. Устройства исполнительные для систем автоматического регулирования. Термины. Введ. 1970-01-01. - М.: Государственный комитет стандартов совета министров СССР, 1971. - 11 с.

18. ГОСТ 24.104-85. Автоматизированные системы управления. Общие требования. Введ. 1987-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1987. - 15 с.

19. ГОСТ 24856-81. Арматура трубопроводная промышленная. Термины и определения. Введ. 1981-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1981. — 12 с.

20. ГОСТ 34.602-89. Техническое задание на создание автоматизированной системы. Введ. 1990-01-01. - М.: Государственный комитет СССР по стандартам, 1990. -15 с.

21. ГОСТ 7192-89. Механизмы исполнительные электрические постоянной скорости ГСП. Общие технические условия. Введ. 1991-01-01.-М.: Государственный комитет СССР по управлению качеством продукции и стандартам, 1990.-28 с.

22. Гуревич, Д.Ф. Трубопроводная арматура / Д.Ф. Гуревич. JL: Машиностроение, 1981.-368 с.

23. Диагностирование характеристик регулирующей арматуры в системах управления энергоблоков / Ю.С. Тверской, H.A. Агафонова, Е.Д. Маршалов и др. // Теплоэнергетика. 2012. - №2. - С.51-57.

24. Живилова, JI.M. Автоматизация водоподготовительных установок и управления водно-химическим режимом ТЭС: справочное пособие / JIM. Живилова, В.В. Максимов. М.: Энергоатомиздат, 1986. - 280 с.

25. Зарянкин, А.Е. Регулирующие и стопорно-регулирующие клапаны паровых турбин / А. Е. Зарянкин, Б. П. Симонов.-М.: МЭИ, 2005.-360 с.

26. Затворы дисковые «Арматэк». Общие характеристики серий. Каталог. ЗАО «Арматэк». 2005 г. - 26 с.

27. Имитационная модель пылесистем по схеме прямого вдувания паровых котлов (теоретические основы и технология реализации на полигоне АСУТП) / Ю.С. Тверской, С.А. Таламанов, Е.Д. Маршалов и др. // Теплоэнергетика. 2005. - №9. - С.61-69.

28. Инструкция по предупреждению и ликвидации аварий в химическом цехе. М.: СПО ОРГРЭС, 2005.-163 с.

29. Инструкция по эксплуатации ВПУ. М.: Теплоэлектропроект, 2005.-163 с.

30. К освоению новой технологии построения АСУТП тепловых электростанций / Ю.С. Тверской, С.А. Таламанов, A.B. Голубев, и др.// Новое в российской электроэнергетике, 2001, № 8. С.3-10.

31. Какузин, В.Б. Обзор рынка энергетической арматуры. М.: Филиал ОАО «Инженерный центр ЕЭС»-фирма «ОРГРЭС», 2007.-12 с.

32. Киселев, П.Г. Гидравлика: основы механики жидкости: учебное пособие для вузов. / П. Г. Киселев. М.: Энергия, 1980. - 360 с.

33. Клапан регулирующий поворотный Ду 20 с электроприводом КДУ 20-00-000-Э. Паспорт. ЗАО «Фирма Союз-01». 2004 г. - 13 с.

34. Клапан регулирующий поворотный Ду 50 с электроприводом КДУП 50-00-000-Э. Техническое описание и инструкции по эксплуатации. ЗАО «Фирма Союз-01». 2004 г. - 18 с.

35. Клапан регулирующий поворотный Ду 65-50 с электроприводом КДУМ 50-00-000-Э. Техническое описание и инструкции по эксплуатации. ЗАО «Фирма Союз-01». 2004 г. - 18 с.

36. Кондрашин, A.B. Технологические основы управления теплоэнергетическими процессами / А. В. Кондрашин. -М.: Испо-Сервис, 2004. 316 с.

37. Копсов, А.Я. Надежность электроснабжения потребителей приоритетная задача энергетиков московского региона // В кн. «Технология АСУТП электростанций» / Под ред. Ю.С.Тверского. Иваново, 2005. - С. 15-20.

38. Краткий каталог Emerson Process Management, 2001. 36 с.

39. B. И. Ленина». Иваново - 2007. - 292 с.

40. Маршалов, Е.Д. Имитационное моделирование гидравлических систем с регулирующими органами / Е.Д. Маршалов, O.A. Нечаева // Вестник ИГЭУ. 2007. - № 4. - С.84-87.

41. Методические указания по объему технологических измерений, сигнализации и автоматического регулирования на ТЭС. СО 34.35.101-2003. М.: СПО Союзтехэнерго, 1988.- 120 с.

42. Михеев, М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева. Изд. 2-е, стер. - М.: Энергия, 1977. - 344 с.

43. Модернизация АСУТП электростанций / Ю.С. Тверской, С.А. Таламанов, A.B. Мурин, М.Ю. Тверской // Теплоэнергетика, 1998, № 10. С.40-43.

44. Наладка средств автоматизации и автоматических систем регулирования: справочное пособие / А. С. Клюев, А. Т. Лебедев, С. А. Клюев, А. Г. Товар-нов; под ред. А. С. Клюева. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиз-дат, 1989.-368 с.

45. Описание режимов эксплуатации оборудования энергоблока ПГУ-450Т Калининградской ТЭЦ-2 при пусковых и остановочных режимах и при работе блока под нагрузкой. М.: ВТИ Калининградская ТЭЦ-2. - 2003. - 53 с.

46. Описание программно-технического комплекса TELEPERM XP-R. ЗАО «Интеравтоматика». - 29 с.

47. Плетнев, Г. П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций: учебное пособие для вузов. / Г. П. Плетнев. М.: Энергоиздат, 1981.-368 с.

48. Плетнев, Г.П. Автоматизация технологических процессов и производств в теплоэнергетике: учебник для студентов вузов / Г. П. Плетнев. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: МЭИ, 2005. - 352 с.

49. Примеры расчетов по гидравлике: учеб. пособие для вузов. / А. Д. Альт-шуль [и др.]; под ред. А. Д. Альтшуля. М.: Стройиздат, 1976-1977. - 255 с.

50. Расходомеры, счетчики, клапаны, регуляторы. Комплектные поставки // Тематический каталог ПГ «Метран». Челябинск, 2005. - 294 с.

51. РД 153-34.1-35.127-02. Общие технические требования к программно-техническим комплексам для АСУТП тепловых электростанций (OTT ТЭС-2002). М.: СПО ОРГРЭС, 2002.

52. РД 153-34.1-35.137-00. Технические требования к подсистеме технологических защит, выполненных на базе микропроцессорной техники (OTT ТЭС-2000). М.: СПО ОРГРЭС, 2000.

53. РД 153-34.1-39.504-00. Общие технические требования к арматуре ТЭС (OTT ТЭС-2000). М.: СПО ОРГРЭС, 2000. 44 с.

54. Регулирующий клапан Ду 100 150 Р1223-0-00-Э. Паспорт. ЗАО «Фирма Союз-01». - 2005 г. - 14 с.

55. Регулирующий клапан Ду 100 150 с электроприводом Р1223-0-00-Э. Техническое описание и инструкции по эксплуатации. ЗАО «Фирма Союз01».-2005 г. 14 с.

56. Регулирующий клапан Ду 100 С.КРПК 100-00-00-Э. Паспорт. ЗАО «Фирма Союз-01». 2004 г. - 14 с.

57. Регулирующий клапан Ду 175 С.КРПК 175-00-00-Э. Паспорт. ЗАО «Фирма Союз-01». 2004 г. - 14 с.

58. Ротач, В.Я. Адаптация в системах управления технологическими процессами / В. Я. Ротач // Промышленные АСУ и контроллеры. 2005. - № 1. -С. 4-9.

59. Ротач, В.Я. Теория автоматического управления: учебник для студентов вузов / В.Я. Ротач. 3-е изд., стер. - М.: МЭИ, 2005. - 400 с.

60. Селезнев, М.А. Регулирующие органы в системах регулирования теплоэнергетических процессов / М. А. Селезнев. М.: Изд-во МЭИ, 1968. - 160 с.

61. Справочник по наладке автоматических устройств контроля и регулирования / А.Д. Нестеренко, В.А. Дубровный, Е.И. Забокрицкий. Киев: «Наукова думка», 1976.

62. Таламанов, С.А. Организация станции контроля качества и автоматизации настройки систем регулирования в составе АСУТП тепловых электростанций

63. Тверской, Ю.С. Автоматизация котлов с пылесистемами прямого вдувания

64. Ю.С. Тверской. М.: Энергоатомиздат, 1996. - 256 с.

65. Тверской, Ю.С. Оптимизация характеристик регулирующих органов в системах автоматического управления / Ю.С. Тверской, Е.Д. Маршалов // Вестник ИГЭУ. 2010. - № 4. - С.64-68.

66. С. Целищева.-Иваново.-1998.-С.219-222.

67. Тверской, Ю.С. Особенности новой технологии создания АСУТП на базе ПТК сетевой организации / Ю.С. Тверской, С.А. Таламанов, A.B. Мурин // Автоматизация в промышленности, 2003, №4. С.3-6.

68. Тверской, Ю.С. Подготовка и повышение квалификации специалистов в области современных АСУТП электростанций / Ю.С. Тверской, Э.К. Ара-келян, С.И. Кузнецов // Теплоэнергетика, 2006, №11.- С.70-74.

69. Тверской, Ю.С. Освоение новой технологии АСУТП в учебно-научном процессе энергетического университета / Ю.С. Тверской, С.А. Таламанов, A.B. Голубев // Промышленные АСУ и контроллеры, 2004, №6. С.6-9.

70. Фонд экспериментальных динамических характеристик паровых котлов тепловых электрических станций / Д.Ю. Тверской, И.Е. Харитонов, С.А. Таламанов, Ю.С. Тверской // Теплоэнергетика, 2005, №10. С.32-35.

71. Френкель, Н.З. Гидравлика: учебник для вузов / Н.З. Френкель. Изд. 2-е, перераб. и доп. - M.; JL: Госэнергоиздат, 1956. - 456 с.

72. Цанев, C.B. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций: учебное пособие для вузов / С. В. Цанев, В. Д. Буров, А. Н. Ремезов; под ред. С. В. Цанева. М.: Издательство МЭИ, 2002. - 584 с.

73. Черкасский, В.М. Насосы, вентиляторы, компрессоры: учебник для вузов / В.М. Черкасский. М.: Энергия, 1977. - 424 с.1. Патент на полезную модельшшшшшшч ГгГ)

74. НА ПОЛЕЗНУЮ МОДЕЛЬ № 88800

75. УСТАНОВКА ДЛЯ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ РАСХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРАВЛИЧЕСКИХ1. СОПРОТИВЛЕНИЙш1. Лвтор(ы): см. на обороте1. Заявка № 2008112469

76. Приоритет полезной модели 31 марта 2008 г. Зарегистрировано в Государственном реестре полезных моделей Российской Федерации 20 ноября 2009 г. Срок действия патента истекает 31 марта 2018 г.

77. Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам1. Б.11. Симонов

78. Автор(ы): Маршалов Евгений Дмитриевич (Ли), Нечаева Ольга Александровна (ШI)1. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ19)О1. О 00 00 00ни11)13)и151. МПК вош 25/002006.01)

79. ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

80. УСТАНОВКА ДЛЯ СТЕНДОВЫХ ИСПЫТАНИЙ РАСХОДНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ГИДРАВЛИЧЕСКИХ СОПРОТИВЛЕНИЙ

81. Пример рабочей программы испытаний1. Утверждаю:

82. Должностные и производственные инструкции КТЦ.

83. Ответственность за безопасную организацию работ по программе несет представитель КТЦ -начальник смены КТЦ.

84. Ответственным за проведение работ является зам. нач. ЦТАИ по ПТК АСУТП Бушмакин С.А.

85. Допуск персонала к работе на ПТК производит оперативный персонал ЦТАИ по наряду.

86. К производству работ по программе допускается обученный и аттестованный по ТБ персонал, имеющий удостоверение установленной формы и прошедший инструктаж на рабочем месте с записью в журнале.

87. На арматуре, которая задействована в работе, должны быть нанесены эксплуатационные обозначения.

88. При возникновении на оборудовании аварийной ситуации работы немедленно прекращаются.

89. В конце каждого рабочего дня и после завершения работ по программе должна быть снята вся имитация технологических параметров.

90. Распределение ответственностей и обязанностей при выполнении работ

91. Общее руководство проведением работ осуществляет представитель КТЦ.

92. Условия проведения испытаний

93. Испытания проводятся при заданном режиме работы энергоблока ст. № 1 и штатной работе всех функций АСУТП энергоблока ст. № 1.

94. В ходе проведения испытаний не допускается выполнение ремонтных или пуско-наладочных работ с задействованными в испытаниях датчиками и запорно-регулирующей арматурой.

95. При возникновении аварийной ситуации или аварийных отклонениях параметров, испытания прекращаются и оперативный персонал действует в соответствии с установленными инструкциями на Калининградской ТЭЦ-2.

96. Испытания проводятся с оформлением наряда допуска и оперативной заявки.

97. Ответственность при проведении испытаний

98. Выполнение работ по настоящей программе осуществляется в соответствии с действующими должностными и рабочими инструкциями ЦТАИ и КТЦ Калининградской ТЭЦ-2.

99. Ответственный за проведение испытанийначальник ЦТАИ Бондаренко С.Н.

100. Ответственный за безопасную организацию работ при проведении испытанийначальник КТЦ Савельев O.A.54. Руководитель испытанийвед, инженер Харитонов И.Е. .

101. Ответственный за организацию работ на рабочей станции БЩУ энергоблока № 1 (web клиент №3)начальник оперативной смены ЦТАИ.

102. Порядок проведения испытаний

103. Наименование операции Датчики, исполнительные устройства УП РЗ Исполнитель Примечание1. Подготовительные операции

104. Убедиться в заданном режиме работы энергоблока ст. № 1 F ИСХВ ВХ ОСВЕТ1 00GDD10CF002

105. Открыть задвижку перед регулирующим затвором OOGDDlOAAOOl Оперативный персонал КТЦ1. Проведение испытаний

106. Перевести регулирующий затвор в режим "ДИСТ" РЗТВ ИСХВ ВХ ОС-ВЕТ1 00GDD10AA101 Оперативный персонал КТЦ

107. Наименование операции Датчики, исполнительные устройства УП РЗ Исполнитель Примечание

108. Уменьшить время фильтрации сигнала по расходу исходной воды до 1-2 сек (с помощью программы 8ТШЖ) F ИСХВ ВХ ОСВЕТ1 OOGDD10CF002 Персонал цеха ТАИ

109. Закрыть РЗ РЗТВ ИСХВ ВХ ОС-ВЕТ1 00GDD10AA101 0 Оперативный персонал КТЦ

110. Открывать РЗ на 10-20% в диапазоне 0-100% по УП с фиксацией в каждом положении на 1 = 20-30 сек. РЗТВ ИСХВ ВХ ОС-ВЕТ1 00GDD10AA101 5 10 20 35 50 65 80 90 100 Оперативный персонал КТЦ

111. Закрывать РЗ на 10-20% в диапазоне 0-100% по УП с фиксацией в каждом положении на 1 = 20-30 сек. РЗТВ ИСХВ ВХ ОС-ВЕТ1 OOGDDIOAAIOI 95 90 80 65 50 35 20 10 0 Оперативный персонал КТЦ1. Завершение испытаний

112. Восстановить время фильтрации сигнала по расходу исходной воды (с помощью программы STRUK) F ИСХВ ВХ ОСВЕТ1 00GDD10CF002 Персонал цеха ТАИ

113. Переместить регулирующий затвор в исходное положение РЗТВ ИСХВ ВХ ОС-ВЕТ1 OOGDDIOAAIOI Оперативный персонал КТЦ

114. Восстановить исходное положение задвижек перед РЗ OOGDDlOAAOOl Оперативный персонал КТЦ

115. Перевести регулирующий затвор в режим "АВТ" РЗТВ ИСХВ ВХ ОС-ВЕТ1 00GDD10AA101 Оперативный персонал КТЦ

116. Обработка результатов испытаний

117. Сформировать запрос к архивной станции на группу технологических параметров "ДИАГН ОООБО" F ИСХВ ВХ ОСВЕТ1 OOGDD10CF002, УП РЗТВ ИСХВ ВХ ОСВЕТ1 OOGDDlOCGIOl Персонал цеха ТАИ

118. Наименование операции Датчики, исполнительные устройства УП РЗ Исполнитель Примечание

119. Выполнить оценку расходной характеристики и величины люфта РЗТВ ИСХВ ВХ ОСВЕТ1 0(ЮВВ10АА101 (в соответствии с инструкцией по автоматизированному диагностированию регулирующих клапанов) Персонал цеха ТАИ7. Результаты испытаний

120. Результаты проведения испытаний фиксируются в журнале дефектов и неисправностей и оформляются соответствующим протоколом. В оперативном журнале цеха ТАИ делается запись о проведенных работах.

121. Ведение журналов поручается ответственным исполнителям и руководителю работ.1. Программу составил:1. Инженер Е.Д. Маршалов1. Согласовано:

122. Зам. главного инженера В.А. Семенкин

123. Начальник ЦТАИ С.Н. Бондаренко

124. Начальник КТЦ O.A. Савельевзатвором

125. Имитационная модель гидравлической системы с регулирующим собственных нужд с узла баков обессоленной воды на эжектор раствора кислоты3.141592653"!-КЮ

126. Число Пи 113740 |-И 0.9959)-Ц Ртах —

127. Реальный максимальный расход среды9.80665 |-Их!- м/с2

128. Ускорение свободного падения10 гргипядчк

129. Пример расчета расходной характеристики регулирующего затвора на трубопроводе собственных нужд с узла баков обессоленной воды на1. Н-катионитовые фильтры

130. Основные технические характеристики исполнительного устройства, необходимые для построения имитационной модели приведены в табл. П4.1.1. Табл. П4.1

131. Технические характеристики исполнительного устройства

132. Наименование Основные данные

133. Производитель ЗАО "Арматэк"

134. Регулирующий орган АИ7.509.1322-АА

135. Электропривод МЭОФ-32/15-0.25У-96К4 Среда вода

136. Диаметр условного прохода 50 мм6 Рабочее давление 1,0 МПа7 Рабочая температура 30 °С

137. Максимальная пропускная способность 107 м3/ч

138. Максимальная площадь проходного сечения

139. Р1-диаграмма 10-10иТА-7121-УУТ.М л.7

140. Монтажный чертеж 10-10иТА-7245-\А/Т л .22

141. Перечень используемых датчиков1. Наименование Код ККБ

142. Давление среды на входе в систему 00ССТ30СР193

143. Давление среды на выходе из системы 00ОСВ20СР501

144. Температура среды на входе в систему

145. Температура среды на выходе из системы

146. Объемный расход среды 00ССВ30СР001

147. Указатель положения ИУ ООвСВЗОССЮ!

148. Трубопровод собственных нужд с узла баков обессоленной воды

149. Фрагмент Р1-диаграмиы 10-1011ТА-7121-\/\/Т.М, л. 7 Технологический узел диагностирования РЗТВ СН ВЫХ УЗ БОВ Лист

150. Рис. Проверил Подпись Дата0СЮСВ30АА101

151. Рис. П4.1. Фрагмент Р1-диаграммы технологического узла с исполнительным устройством1. В дренажную системуИ

152. Рис. П4.3. Фрагмент монтажного чертежа трубопроводов150. 155

153. Присоединен к 00GCB10АТ001КВ02 X 15900 Y 38400 Z +700

154. Для отбора проб в экспресс-лабораторию Для пробоотборника Штуцер КИП

155. X 15740 (А^ Y 37468 Z +12271. Штуцер КИП/Xf100x50 Dn Z +1227га100x50 Dn 150riill У 100x80 Dn

156. Рис. П4.5. Фрагмент монтажного чертежа трубопроводов

157. Присоединен к 00GCB30BR011 X 16526 Y 37127 Z +69410.10иТА-7245^Т

158. Калининградская ТЭЦ -3 Лерам очерш строительства Б пик №1 ПГУ-450 МВт26 адабото1

159. Рис. П4.8. Монтажный чертеж трубопроводовг +695

160. Рис. П4.9. Фрагмент монтажного чертежа трубопроводов

161. Значения теплофизических параметровп/п Обозначение Значение Единицы измерения Наименование1 30 °С Температура среды на входе в систему

162. Рд\ 0,405 МПа Давление среды на входе в систему

163. Рдх 995,8 кг/м3 Плотность среды на входе в систему4 кД1 +1170 мм Высота установки трубопровода на входе в систему

164. РД1 797 10"6 Пас Коэффициент динамической вязкости среды на входе в систему6 *Д2 30 °С Температура среды на выходе из системы

165. РД2 0,195 МПа Давление среды на выходе из системы

166. РД2 995,7 кг/м3 Плотность среды на выходе из системы

167. У1 ПД 2 +700 мм Высота установки трубопровода на выходе из системы

168. ИД2 797 10"6Пас Коэффициент динамической вязкости среды на выходе из системы11 +682 мм Высота входного патрубка РО

169. Ьро2 +638 мм Высота выходного патрубка РО13 с тах 65 м3/ч Максимальный объемный расход среды14 7Г 3,141592653 — Число Пи15 & 9,80665 м/с2 Ускорение свободного падения1. Табл. П4.4

170. Перечень местных сопротивлений, расположенных на участке до РОп/п Наименование Коэффициент местных сопротивлений Сг Позиция Примечания1 Отвод П-90 4,2 32

171. Тройник 0,7 17 ОСТ 34-10-510-90

172. Клапан обратный 6 91 00ССТ30АА003

173. Затвор поворотный с электроприводом 0,15 94 ОООСТЗОААООб

174. Тройник 1,3 5 ОСТ 34-10-510-90

175. Тройник 0,7 7 ОСТ 34-10-510-90

176. Тройник 0,7 4 ОСТ 34-10-510-90

177. Тройник 0,7 8 ОСТ 34-10-510-90

178. Тройник 0,7 6 ОСТ 34-10-510-90

179. Тройник 1,2 3 ОСТ 34-10-510-90

180. Отвод крутоизогнутый 90 108x4-1,0 4,2 16 ОСТ34-42-832-86

181. Затвор поворотный с электроприводом ДуЮО (ОООСВЗОААОО!) 0,15 70 АА45121322-АА

182. Переход с фланцами 108x4-89x3,5-1,0 0,05 7 ОСТ34-42-830-86

183. Переход с фланцами 89x3,5-57x3-1,0 0,05 31 ОСТ34-42-830-8615 17 прокладок 0,7 1. Табл. П4.7

184. Перечень местных сопротивлений, расположенных на участке после РОп/п Наименование Коэффициент местных сопротивлений Позиция Примечания

185. Переход с фланцами 89x3,5-57x3-1,0 2 32 ОСТ34-42-8ЭО-86

186. Переход с фланцами 108x4-89x3,5-1,0 0,2 8 ОСТ34-42-830-86

187. Отвод с опорой 90 ДуЮО 4,2 18

188. Тройник переходный 108x4-89x3,5-1,0 0,7 5 ОСТ34-42-825-86

189. Отвод с опорой 90 ДуЮО 4,2 19

190. Фланец 100-1,0 0,1 35 ОСТ34-10-425-90

191. Фланец 100-1,0 0,1 36 ОСТ34-10-425-90

192. Отвод круто из о гнутый 90 108x4-1,0 4,2 17 ОСТ34-42-832-86

193. Тройник переходный 108x4-89x3,5-1,0 0,7 6 ОСТ34-42-825-86

194. Отвод круто из о гнутый 90 108x4-1,0 4,2 1 ОСТ34-42-832-86

195. Отвод крутоизогнутый 90 108x4-1,0 4,2 2 ОСТ34-42-832-86

196. Отвод крутоизогнутый 90 108x4-1,0 4,2 3 ОСТ34-42-832-86

197. Отвод крутоизогнутый 90 108x4-1,0 4,2 4 ОСТ34-42-832-86

198. Тройник равнопроходный 2,2 2 ОСТ 34-10-510-90

199. Тройник переходный 108x4-89x3,5-1,0 0,7 7 ОСТ34-42-825-86

200. Затвор поворотный с электроприводом 0,15 70 00вСВ30АА002

201. Отвод крутоизогнутый 90 108x4-1,0 4,2 29 л.18 ОСТ34-42-832-86

202. Тройник переходный 108x4-89x3,5-1,0 0,7 7 ОСТ34-42-825-86

203. Тройник равнопроходный 2,2 6 ОСТ 34-10-510-90

204. Тройник переходный 108x4-89x3,5-1,0 0,7 13 ОСТ34-42-825-86

205. Тройник переходный 108x4-89x3,5-1,0 0,7 12 ОСТ34-42-825-8622 50 прокладок 2,4

206. Пропускная характеристика клапана АИ7.509.1322-АА представлена на рис. П4.10. Расходная характеристика, построенная в модели и расходные характеристики, полученные на реальном оборудовании, приведены на рис. П4.11.100

207. Рис. П4.10. Пропускная характеристика клапана90 100

208. Рис. П4.11. Расходные характеристики клапана1. Акты внедрения1. ЛИ ИД /t ■■.Д-.

209. ОАО «ИНТЕР РАО Электрогенерация»

210. Филиал «Калининградская ТЭЦ-2»1. УТВЕРЖДАЮ»

211. Директор филиала , ? «Кзлининградска ч ТЭЦ-2» ОАО «ИНТЕР PÄO Злеетрогенерация», ' канд техкжаук 'Гурылев О.Ю.у,/

212. Маршалрва Евгения Дмитриевича

213. Бушмакин С.А. начальник цеха тепловой автоматики и измерений филиала «Калининградская ТЭЦ-2» ОАО «ИНТЕР РАО - Электрогенерация»;

214. Программно-методического комплекса диагностирования характеристик регулирующих органов по данным архива АСУТП энергоблока.

215. Методики проведения в условиях электростанции экспериментальных исследований по диагностированию характеристик регулирующей арматуры по архивным данным АСУТП энергоблоков.

216. Результатов экспертизы по экспериментальным исследованиям расходных характеристик регулирующей арматуры в широком диапазоне нагрузок.

217. С учетом накопленного положительного опыта и отработанной технологии проведения диагностирования, мониторинг характеристик регулирующих клапанов выполняется как штатная задача АСУТП с интервалом 6 месяцев.

218. Рук. работ Тверской Ю.С., исп. Маршалов Е.Д.)

219. Председатель комиссии: Члены комиссии:

220. Аспирант кафедры систем управления Тверской Д.Ю. составила настоящий акт о нижеследующем:

221. Управляющая подсистема реализует следующие информационные и управляющиефункции: контроль технологических параметров; технологическая сигнализация; дистанционное управление исполнительными устройствами; автоматическое регулирование.

222. Учебно-исследовательская версия АСУТП котла ТПЕ-208 с пылесистемой прямого вдувания функционирует в лаборатории «Полигон АСУТП электростанций» кафедры систем управления ИГЭУ в полном соответствии с заявленными функциями.

223. Голубев A.B. Таламанов С.А. Агафонова H.A. Никоноров А.Н. Тверской Д.Ю.