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


Моделирование парового пространства подогревателя

Поступающий в подогреватель греющий пар (массовый расход Ga/), который в общем случае может быть как перегретым, так и влажным, конденсируется, отдавая свою теплоту металлу поверхностей теплообмена. Экспериментальными исследованиями установлено отсутствие заметного градиента давления в паровом пространстве регенеративных и сетевых подогревателей [5, 46, 108, 124]. Это позволяет рассматривать паровое пространство как материальный аккумулятор с сосредоточенными параметрами, причем практически во всех случаях можно без существенной погрешности полагать паровую фазу в подогревателе находящейся в состоянии насыщения. Уравнение материального баланса в паровом пространстве подогревателя аналогично первому из уравнений (2.20) имеет вид, где р. - —плотность пара; Gaj и gaj —массовый расход пара, поступающего в подогреватель из камеры отбора, и его относительное изменение; GKJ и gKi —массовый расход конденсирующегося в единицу времени пара и его относительное изменение; яп/ — относительное изменение давления в паровом пространстве.
Полученное уравнение следует рассматривать совместно с уравнением камеры отбора (2.14) и уравнением паропровода, соединяющего ее с подогревателем. Записав для трубопровода уравнение количества движения (2.36) и пренебрегая инерцией потока пара, получим Т = F (pj —pnj)9 где Т = ар/До2 —сила сопротивления движению; р,- и pnj —давления соответственно в камере отбора и подогревателе; р/иш — плотность пара и его скорость; а — коэффициент пропорциональности. Пренебрегая эффектом сжимаемости, можно считать скорость пара w пропорциональной его массовому расходу Gaj. В таком случае F (pj — /?„/) = = k'GPaj, где k! —коэффициент пропорциональности. Записав это уравнение для двух режимов, получим после линеаризации и перехода к относительным величинам
В тех случаях, когда гидравлическое сопротивление Д/70 паропровода, соединяющего камеру отбора с подогревателем, мало, им можно пренебречь, рассматривая камеру отбора и паровое пространство подогревателя как общую емкость [75, 98 J, описываемую первым из уравнений.
Масса конденсирующегося в единицу времени пара может быть учтена уравнением, аналогичным (2.21): где а —коэффициент теплоотдачи; ts —температура насыщения; ta„ —температура пленки; F/ —площадь поверхности теплообмена; г—удельная теплота парообразования.
В большинстве практических случаев расход GK/ может быть найден из уравнения (2.44) по средней температуре пленки [70]: ён, = — с2/0пл, где епа = Man/tnn; си и с2/ — коэффициенты. Температура пленки, в свою очередь, связана с температурой металла поверхностей теплообмена уравнением теплоотдачи, которое в относительных отклонениях имеет вид q.
Определив из полученных соотношений относительное изменение расхода конденсирующегося пара и соответствующее ему изменение подвода теплоты q от греющего пара к поверхностям теплообмена и решая полученные уравнения совместно с распределенной (2.33) или сосредоточенной (2.41) моделью водяного тракта и аккумуляции теплоты в металле, получим [6, 98] обобщенную математическую модель подогревателя:
Трансцендентные передаточные функции в этих формулах, получаемые при использовании распределенных моделей, как показано в работе, с достаточной для практических целей точностью во многих случаях можно аппроксимировать дробно-рациональными функциями с запаздыванием. Такая аппроксимация открывает возможности их реализации на аналоговых вычислительных машинах. При использовании цифровых машин более эффективно использование сосредоточенных моделей с разделением тракта на ряд участков.
Изменение давления и температуры пара в подогревателе при изменениях режима работы турбины связано с возрастанием передачи теплоты от пара к стенке корпуса при повышении давления, что сопровождается дополнительной конденсацией, или с передачей теплоты от стенки к пару при снижении давления. В тех случаях," когда стенка корпуса покрыта пленкой влаги, за счет тепло подвода от корпуса происходит усиленное парообразование. Связанные с этим физические процессы могут быть учтены при моделировании уравнениями (2.21) и (2.22). Однако, как показывают исследования ЦК.ТИ и УТМЗ [98, 124], в большинстве встречающихся на практике случаев теплообмен между рабочим телом и корпусом, а также аккумуляция теплоты в корпусе не играют определяющей роли в общем тепловом балансе парового объема подогревателя.