Навигация

 

 Меню раздела

Основные условные обозначения
Индексы
Сокращения в тексте
Наименования организаций
Энергетический блок ТЭС или АЭС
Внешние регулируемые величины блока
Принципы регулирования энергоблоков
Математические модели и структурные схемы
Принципы моделирования
Аналоговые и цифровые модели
Цифровое моделирование
Способы получения математических моделей
Динамические свойства блоков
Полу эмпирические модели
Процесс эксплуатации
Типовые возмущения
Типовые звенья и структурные схемы
Элементы автоматического регулирования
Нелинейные звенья
Гармоническая линеаризация
Моделирование регуляторов
Математическое регулирование паротурбинных установок
Уравнение ротора
Моделирование паровых объемов
Моделирования влажно-паровых объемов
Моделирование поверхностных подогревателей
Применение операционного исчисления
Водяной тракт подогревателя
Точность математической модели
Моделирование парового пространства подогревателя
Масса конденсата греющего пара
Моделирование смешивающих подогревателей
Особенности моделирования конденсатора
Эквивалентирование подогревателей
Моделирование турбогенераторов
Моделирование энергосистем
Математическое моделирования парогенераторов
Моделирование системы топливоподачи
Моделирование топки
Моделирование конвентивного газохода
Моделирование активной зоны реактора
Уравнение кинетики реактора
Моделирование промежуточных контуров
Температуры теплоносителя в теплоотдающей части
Компенсаторы объема
Моделирование парогенераторов с многократной циркуляцией
Моделирование прямоточных парогенераторов
Моделирование питательного клапана парогенераторов
Структурные схемы парогенераторов
Сопротивление тракта пароперегревателя
Уравнение паропровода
Динамика регулирования энергоблока
Моделирование газового промперегревателя
Моделирование парового промперегревателя
Регулирование блоков в мощных энергосистемах
Автоматическое регулирование возбуждения
Мощностные характеристики турбогенераторов
Плановые и неплановые изменения нагрузки
Регулирование частоты в энергосистеме
Регулирование мощности
Регулирование перетоков мощности по МСС
Статическая устойчивость
Взаимное согласование параметров РОМ и АСР турбины
Динамическая устойчивость
Требования к статическим и динамическим характеристикам
Регулирование паровых турбин
Динамические характеристики мощных паровых турбин
Влияние паровых объемов
Амплитудно-фазовая характеристика системы
Влияние промежуточных объемов
Динамические характеристики влажно-паровых турбин
Роль парового промперегрева
Импульсные характеристики турбин
Система регулирования мощных паровых турбин ПО ЛМЗ
Системы регулирования турбин ХТГЗ
Система снабжена ЭГП
Влияние системы регенеративного подогрева
Динамическая структура объекта регулирования
Динамика регулирования при наборе нагрузки
Регенеративные отборы пара
Регулирование котлов
Регулирование питания прямоточных котлов
Регулирование температуры перегрева пара
Возможности регулирования температуры перегрева
Аккумулирующая способность котла
Настройка отдельных регуляторов
Принципы регулирования ядерных реакторов
Возрастание потока нейтронов
Регулирование нейтронной мощности
Система управления и защиты
Борное регулирование
Роль температурного эффекта реактивности
Неоновое отравление реактора
Регулирование конденсаторных энергоблоков
Взаимное влияние парогенератора и турбины
Математическая модель ядерного энергоблока
Контуры регулирования основных регулируемых величин
Регулирование энергоблоков ТЭС
Передаточная функция и частотные характеристики
Первичное управление котлом
Корректирующие связи в системах
Форсирующие связи
Стабилизирующие связи
Физическая природа
Регулирование энергоблоков
Схемы с задающим регулятором
Управление клапанами турбины
Динамические свойства энергоблоков
Первичное управление котлом
Комбинированное регулирование
Первичное управление котлом
Повышение эффективности участия блока
Типовые схемы АСР энергоблоков
Особенности регулирования энергоблоков АЭС
Недостатки программы регулирования
Применение программы
Блоки с канальными реакторами
Регулирование теплофикационных энергоблоков
Рациональный способ использования пара
Принцип автономности
Физические основы автономного регулирования
Характерные режимы теплофикационной турбины
Критерии автономности
Необходимое условие автономности системы
Условие полной автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Нарушения автономности
Схемы регулирования теплофикационных энергоблоков
Электрическая часть АСР
Обще-блочное регулирование
АСР теплофикационного энергоблока
Статическая точность
Привлечения конденсационных энергоблоков ТЭС
Выбор программы регулирования энергоблоков АЭС


Особенности математического моделирования влажно-паровых объемов

Влага, находящаяся в проточной части турбин, работающих на насыщенном паре, образует тонкую пленку на поверхности направляющих лопаток, дисков диафрагм, стенок цилиндров, камер и патрубков регенеративных отборов и пр. Аккумуляция значительной массы влаги в этой пленке оказывает существенное влияние на динамические характеристики турбины как объекта регулирования. Прикрытие регулирующих клапанов турбины при быстром снижении нагрузки приводит к понижению давления по всей проточной части турбины. Соответственно уменьшается температура влажного пара. При этом начинается испарение влаги, вызываемое двумя причинами [70]. Первая из них — испарение жидкости по всему объему при понижении давления. Вторая причина обусловлена теплообменом между металлической стенкой и покрывающей ее пленкой. В исходном равновесном режиме теплообмен между ними отсутствует. При понижении давления температура металла оказывается выше, чем температура пленки. Подвод теплоты к пленке со стороны стенки вызывает кипение жидкости. При этом толщина пленки уменьшается, а температура внутренней поверхности стенки понижается. Вследствие интенсивного испарения жидкости скорость снижения давления в камере, которая в начале переходного процесса (участок а на рис. 2.1) была высокой, резко замедляется (участок Ь). После полного испарения пленки коэффициент теплоотдачи от стенки к рабочему телу резко уменьшается. При этом количество теплоты, притекающей к внутренней стенке металла от глубинных слоев, превышает тепло-отвод от стенки к пару, вследствие чего температура стенки повышается. Тормозящее действие испарения влаги на понижение давления в этот период отсутствует, и скорость снижения давления в объеме возрастает по сравнению с предшествующим периодом. В период с давление понижается по закону, близкому к экспоненциальному.
Влияние испарения жидкости и теплообмена между металлической стенкой и рабочим телом делает влажно-паровые объемы существенно нелинейными объектами. За счет испарения жидкой фазы скорость падения давления, а соответственно и скорость снижения мощности во влажно-паровой турбине оказываются меньше, чем в турбине, работающей на перегретом паре.
Картина оказывается существенно иной при увеличении нагрузки турбины, связанном с повышением давления в объемах. Температура заполняющего объем насыщенного пара при этом становится выше температуры жидкой фазы, сосредоточенной как в пленке, так и во взвешенных в паровом потоке каплях. В результате теплообмена между фазами на их границе происходит дополнительная конденсация. Пар конденсируется также на участках стенки, которые в исходном режиме не были покрыты пленкой влаги. По мере повышения температуры пленки увеличивается отвод теплоты от нее к стенке, что охлаждает пленку. Конденсация части подводимого в объем пара снижает скорость повышения давления, а следовательно, и набора мощности. Таким образом, и при наборах, и при сбросах нагрузки наличие влажного пара ухудшает маневренные характеристики турбины. Так же, как и в регенеративных и сетевых подогревателях [58], процессы повышения давления в емкостях влажно-паровых турбин не являются зеркальным отображением процессов снижения давления.
Математическая модель емкости влажно-паровой турбины включает в себя уравнения материального и теплового балансов: где GM и Щ — расход пара, притекающего в емкость, и его энтальпия; Gj и щ — расход пара, уходящего из емкости, и его энтальпия; и — внутренняя энергия пара; GKj — масса конденсирующегося в единицу времени пара; (?„/ — масса пара, образующегося в единицу времени при испарении влаги; GaJ — массовый расход пара подогревателем, подключенным к емкости; Q, — тепловой поток от стенки к жидкой пленке; Q} — тепловой поток от части стенки, не покрытой пленкой, к пару.
Полученные уравнения могут быть использованы или непосредственно, или после преобразования к относительным отклонениям переменных.
Расходы пара G/_i и Gj отсеками турбины, предшествующим объему и следующим за ним, определяются уравнениями (2.6). Конденсация пара на стенке, не покрытой пленкой, или на поверхности жидкой фазы определяется соотношениями — температура насыщен-пара; г — температура стенки или жидкой фазы; а — коэффициент теплоотдачи; F/ — площадь поверхности теплообмена; г — удельная теплота парообразования. Куплю титан спб клей титан купить в спб metallobazav.ru.
Массовый расход испарившейся влаги, как было показано выше, складывается из двух составляющих (GH/ = Си/ + С£/), первая из которых определяется теплообменом между металлической стенкой и пленкой и характеризуется уравнениями, зеркально обратными уравнениям (2.21) при ts < t'. Вторая составляющая G„/, определяемая падением давления в объеме, равна Си/ = D dpj/dt, причем, где Mj — масса жидкой фазы; V — энтальпия насыщенной жидкости.
При выводе соотношений (2.21) учтены уравнения теплообмена между фазами и между стенкой и рабочим телом. Уравнения (2.20) для исключения из них переменной G следует решать совместно с математической моделью подогревателя.
Уравнения должны быть дополнены уравнениями теплопроводности или аккумуляции теплоты в стенке, уравнениями состояния пара.
На рис. 2.2 приведены полученные на базе этой модели переходные процессы во влажнопаровой емкости. Как следует из приведенных результатов, во многих случаях без существенной погрешности можно пренебречь распределением температуры по толщине стенки, заменяя процесс передачи теплоты по толщине стенки вдоль ее радиуса процессом аккумуляции теплоты в стенке [107].
Некоторые исследователи, пренебрегая теплообменом между стенкой и жидкой пленкой, сводят весь процесс образования пара в емкости к само испарению. В этом случае интенсивность парообразования в объеме занижена, а время существования жидкой фазы значительно завышено. Скорость изменения давления в объеме оказывается при таком способе моделирования значительно большей, чем в предыдущем случае. Отмеченный способ моделирования завышает маневренные свойства турбины. Поэтому его использование можно допускать лишь в сугубо ориентировочных расчетах.