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


Компенсаторы объема

Система компенсации объема (рис. 3.3) предназначена для предохранения первого контура, а в многоконтурных схемах также всех промежуточных контуров, заполненных жидкими несжимаемыми теплоносителями, от повышения давления при колебаниях температуры. Для водяных контуров (в частности, в блоках с водо-водяными реакторами) обычно применяют паровые компенсаторы объема 3. Водяные и паровые объемы компенсаторов соединены между собой уравнительными линиями 8 и 5.
При стационарных режимах работы блока закрыты все клапаны, кроме запорного 13. Если температура воды в первом контуре повышается на небольшую величину, например при переходе блока от одного режима работы к другому, то соответствующий этому отклонению температуры избыточный объем воды вытесняется по трубопроводам 8 в водяное пространство компенсаторов, повышая давление в их паровом пространстве и соответственно во всем контуре. При этом происходит частичная конденсация в паровом пространстве. Напротив, понижение температуры теплоносителя в контуре и давления в компенсаторе объема сопровождается частичным испарением воды. Благодаря этим свойствам саморегулирования паровой компенсатор объема с достаточной точностью поддерживает заданное давление в контуре.
Для компенсации большого повышения температуры компенсатор объема оборудован специальным регулятором давления, воздействующим на регулирующие клапаны 12. Их перемещение открывает впрыск воды в паровое пространство компенсаторов через сопла 4. В результате конденсации части пара восстанавливается исходное давление в контуре. Большие понижения температуры компенсируют включением электронагревателей 2, вызывающих усиленное парообразование.
В аварийных ситуациях, когда давление в контуре достигает предельно допустимых значений, открываются основные 7 и резервные 6 предохранительные клапаны, через которые пар направляется под уровень воды в барботер, вода из которого сливается в баки «грязного» конденсата. Атмосферное давление в барботере поддерживают путем охлаждения водяного объема технической водой, проходящей по змеевику. Если давление в барбо-тере превысит допустимое, срабатывает взрывной клапан, газообразные выбросы после которого поступают в систему дезактивации.
Так как процессы конденсации пара и испарения воды в компенсаторе объема протекают различным образом, математическая модель компенсатора нелинейна. Будем предполагать, что в любой момент времени пар в компенсаторе объема остается насыщенным вплоть до открытия клапанов впрыска (при этом перегрев пара ликвидируется на стенках компенсатора и границах раздела фаз). Будем считать также, что воздействие теплоносителя первого контура передается жидкости компенсатора объема мгновенно, сжимая пар в последнем подобно поршню; при этом вода компенсатора объема не смешивается с теплоносителем, поступающим из первого контура. Примем, что теплоноситель, впрыскиваемый в паровое пространство компенсатора, нагревается до температуры насыщения. С учетом сделанных допущений запишем применительно к компенсатору объема уравнения материального и теплового балансов для произвольного момента переходного процесса, где VQ — объем основной воды компенсатора; Ц и VBUJt — объемы, занимаемые соответственно теплоносителем, вытесненным из первого контура, и впрыскиваемым теплоносителем; ш. — объем парового пространства (при этом— соответственно плотности и энтальпии насыщенных воды и пара; рг и ir — плотность и энтальпия теплоносителя, вытесняемого из горячей ветви первого контура; Gj и GBnp—массовые расходы теплоносителя, соответственно вытесняемого из первого контура и впрыскиваемого в компенсатор; £х — энтальпия теплоносителя в холодной ветви первого контура.
Решая совместно приведенные уравнения и имея в виду, что параметры насыщенных воды и пара однозначно определяются давлением рг в компенсаторе объема и первом контуре, объем теплоносителя, вытесняемого из первого контура в компенсатор объема, определяется его средней температурой, а его параметры, как и параметры теплоносителя, впрыскиваемого в компенсатор,— давлением рг и температурой в холодной ветви первого контура, а также что расход впрыскиваемого теплоносителя является в общем случае нелинейной функцией положения клапанов впрыска, получим уравнение компенсатора объема, которое запишем в относительных отклонениях: где лх — относительное отклонение давления в первом контуре; вх и 9Г — относительные отклонения температуры теплоносителя в холодной и горячей ветвях первого контура; ^впр — относительное перемещение клапанов впрыска; W2K и W3K — передаточные функции; черточками, как и раньше, отмечены переменные величины после преобразования Лапласа.
При моделировании процессов, сопровождающихся понижением давления, необходим учет как конденсации пара при снижении давления в паровом пространстве компенсатора, так и испарения жидкости вследствие того, что она стала перегретой по отношению к новому мгновенному состоянию, а также вследствие подвода теплоты от электронагревательных элементов. Массообмен между фазами может быть учтен аналогично тому, как это сделано при моделировании емкостей влажнопаровых турбин и регенеративных подогревателей. Записав уравнения материального и теплового балансов, получим после преобразований
где q9 — относительное количество теплоты, подводимой от электронагревателей; — передаточные функции.
Полученные уравнения следует дополнить уравнениями регуляторов, управляющих клапанами впрыска и электронагревателями. Полученная система уравнений дополняет приведенные выше уравнения первого контура ЯППУ. Наиболее просто решать эту систему методом численного интегрирования, выбирая достаточно малый шаг интегрирования А/ по времени и считая параметры процесса на протяжении этого шага равными их значениям в начале шага.