Исследование влияния способов монтажа первичных измерительных преобразователей на качество работы АСУ пароперегревателем энергетического котла

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Бойкова, Тамара Сергеевна Научно-образовательный центр И.Н.Бутакова (НОЦ И.Н.Бутакова)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Исследование влияния интегральных характеристик процесса теплопереноса в чувствительных элементах термопар на качество регулирования температуры перегретого пара в переходных режимах работы парогенератора.

Введение ………………………………………………………………………………………………. 11
1 Способы повышения качества работы автоматизированной системы
регулирования температуры перегретого пара ………………………………………… 13
2 Методика параметрического синтеза системы регулирования ……………….. 17
3 Автоматическая система регулирования температуры перегретого пара … 20
4 Определение динамических характеристик термоэлектрических
преобразователей с использованием методов численного моделирования …. 25
5 Расчет переходных процессов автоматической системы регулирования
температуры перегретого пара ……………………………………………………………….. 34
6 Выбор технических средств автоматизированной системы управления
пароперегревателем ………………………………………………………………………………. 39
7 Разработка проектной и конструкторской документации ………………………. 48
8 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 59
9 Социальная ответственность ……………………………………………………………….. 83
Заключение …………………………………………………………………………………………… 97
Список использованных источников ………………………………………………………. 99
Приложение А Study on the influence of the method for installation of primary
measuring transducers on the quality of ACS operation with a superheater of a
power boiler …………………………………………………………………………………………. 108
Приложение Б Расчет статических и динамических характеристик
системы ………………………………………………………………………………………………. 121
Приложение В Построение переходных процессов и оценка качества
работы системы …………………………………………………………………………………… 132
Приложение Г Заказная спецификация приборов и средств
автоматизации …………………………………………………………………………………….. 138

Графический материал: на отдельных листах
ФЮРА.421000.004 С2 Схема функциональная
ФЮРА.421000.004 Э3 Схема электрическая принципиальная
ФЮРА.421000.004 С4 Схема монтажная
ФЮРА.421000.004 СБ Общий вид щита управления

На сегодняшний день почти все предприятия функционируют с
участием автоматизированных систем управления. Такие системы
необходимы для производства большого объема продукции, облегчения труда
людей и поддержания надежности работы оборудования.
Одними из стратегически важных являются предприятия
энергетического сектора, так как отвечают за жизнеобеспечение жилищно-
коммунального сектора и объектов социальной сферы. Технологические
процессы на ТЭС и других объектах генерации энергии характеризуются, как
правило, высокими значениями параметров, требующих точного контроля и
регулирования. Одним из таких параметров является температура. Измерение
температуры занимает до 50 % от общего числа измерений, это важный
показатель для контроля процессов, анализа как технических, так и
экономических показателей производства, а также для определения
надежности и долговечности работы оборудования при различных условиях.
Температура перегретого пара является одним из технико-
экономических показателей, так как оказывает влияние на КПД. Однако
верхний предел температуры перегретого пара ограничен прочностными
характеристиками материалов, а потому требует поддержания на
определенном уровне [1…3]. Влияние превышения расчетного значения
температуры на надежность работы оборудования [1] обусловлено
возможным изменением в структуре металла, утонением труб, развитием
микротрещин, что приводит к появлению локальных порывов и впоследствии
к отказам оборудования в целом [4, 5].
Требования к надежности связаны с прочностными характеристиками
металла поверхностей нагрева котла. При воздействии высоких температур
(до 600 °С) сталь теряет свою несущую способность, как следствие
наступившей температурной пластичности, происходит потеря прочности и
переход из упругого состояния в упруго-пластичное [6, 7].
Большое влияние на ресурс работы оборудования имеет не только
превышение допустимого значения измеряемой величины, но и
продолжительность работы оборудования в условиях повышенных
температур. Превышение температурой пара расчетных значений в течение
нескольких часов приводит к потере ресурса поверхностей нагрева котла,
эквивалентного нескольким месяцам эксплуатации при нормативных
параметрах. Качественная работа автоматической системы регулирования
обеспечивает надежность работы агрегатов, предотвращает деформацию
металла и порывы, а также способствует увеличению срока службы металла
оборудования.
При измерении температуры перегретого пара на станциях используют
термоэлектрические преобразователи (ТЭП). Для защиты чувствительного
элемента ТЭП и удобства монтажа датчика используют защитные гильзы. Так
как при установке датчика температуры в гильзу, между ними образуются
зазоры, оказывающие влияние на инерционность измерительного канала
температуры, и, как следствие, системы регулирования в целом [8], то для
заполнения защитной гильзы используют буферные материалы,
минимизирующие тепловую инерцию, тем самым увеличивая скорость
реакции системы на изменение температуры. В этом случае интерес
представляет оценка влияния способа установки датчика на характеристики
работы АСР температуры перегретого пара.
Целью работы является исследование влияния инерционности системы
«термоэлектрический преобразователь – защитная гильза» на качество работы
системы регулирования температуры перегретого пара.
Для этого необходимо решить следующие задачи:
1) выполнить анализ опубликованных научных работ по теме
исследования;
2) выполнить численную оценку динамических характеристик ТЭП в
зависимости от способа монтажа датчиков;
3) выполнить расчет параметров настройки регулятора и переходных
процессов в АСР tпп для различных условий монтажа датчиков;
4) разработать комплект проектной и конструкторской документации.
1 Способы повышения качества работы автоматизированной системы

В соответствии с техническим заданием на выполнение выпускной
квалификационной работы выполнено исследование влияния инерционности
системы «термоэлектрический преобразователь – защитная гильза» на
качество работы системы регулирования температуры перегретого пара.
При определении динамических характеристик измерительного канала
температуры определялись значения постоянной времени системы
«термоэлектрический преобразователь – защитная гильза» с использованием
групп моделей теплопереноса в указанной системе. Определено, что на
величину постоянной времени оказывает существенное влияние не только
свойства буферного материала, заполняющего защитную гильзу, но и толщина
кольцевого зазора между внутренней поверхностью гильзы и чувствительным
элементом датчика температуры. В результате работы получены зависимости
постоянной времени от величины зазора и типа заполняющего гильзу
материала для типичных способов установки и размеров чувствительных
элементов датчиков.
В ходе исследования выполнен сравнительный анализ переходных
процессов в рассматриваемой АСР, полученных при использовании
параметров настройки регуляторов с учетом динамических характеристик
фактически применяемой измерительной системы температуры и с учетом
усредненных динамических характеристик, принятых на этапе
параметрического синтеза регулятора.
Результаты расчета переходных процессов в системе на примере АСР
температуры перегретого пара показали, что учет фактических условий
монтажа первичных преобразователей позволяет снизить перерегулирование
в системе в 1,1–2,8 раза, что может минимизировать продолжительность
работы оборудования при повышенной температуре.
Предложенный в работе подход заключается в уточнении модели
объекта и первичных измерительных преобразователей при настройке
регуляторов и может применяться в системах, использующих ПИ–, ПИД– и
другие законы регулирования. Кроме того, описанная методика использования
групп моделей теплопереноса может применяться не только в АСР
температуры перегретого пара, но и других системах, использующих в
качестве входных импульсов сигналы от датчиков температуры.
Для АСУ пароперегревателем выбраны технические средства
автоматизации, разработан комплект проектной и конструкторской
документации, включающий в себя трехуровневую структурную схему,
принципиальную электрическую и монтажную схемы, а также чертеж
щитовой конструкции.
При выполнении раздела «Финансовый менеджмент,
ресурсоэффективность и ресурсосбережение» были определены
потенциальные потребители, первостепенными являются отрасли энергетики.
При анализе конкурентоспособности можно выделить явное превосходство
разработанного технического решения, относительно устоявшихся на рынке,
благодаря увеличению надежности и продлению срока службы оборудования.
Оценка абсолютной эффективности показала, что окупаемость проекта будет
уже в первый год проведения работ.
В рамках раздела «Социальная ответственность» были определены
вредные и опасные факторы. Согласно требований охраны труда, все эти
факторы строго контролируются и регламентируются. В работе были
предложены мероприятия по снижению воздействий на человека в процессе
работы. Такие как: перерывы при длительной работе за компьютером;
проветривание помещения; использование противошумных вкладышей, касок
и специальных костюмов; выбор режимов работы оборудования и
расположение рабочих мест.
Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 18–38–
00028.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование влияния способов монтажа первичных измерительных преобразователей на качество работы АСУ пароперегревателем энергетического котла»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Петр П. кандидат наук
    4.2 (25 отзывов)
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт напис... Читать все
    Выполняю различные работы на заказ с 2014 года. В основном, курсовые проекты, дипломные и выпускные квалификационные работы бакалавриата, специалитета. Имею опыт написания магистерских диссертаций. Направление - связь, телекоммуникации, информационная безопасность, информационные технологии, экономика. Пишу научные статьи уровня ВАК и РИНЦ. Работаю техническим директором интернет-провайдера, имею опыт работы ведущим сотрудником отдела информационной безопасности филиала одного из крупнейших банков. Образование - высшее профессиональное (в 2006 году окончил военную Академию связи в г. Санкт-Петербурге), послевузовское профессиональное (в 2018 году окончил аспирантуру Уральского федерального университета). Защитил диссертацию на соискание степени "кандидат технических наук" в 2020 году. В качестве хобби преподаю. Дисциплины - сети ЭВМ и телекоммуникации, информационная безопасность объектов критической информационной инфраструктуры.
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Екатерина Д.
    4.8 (37 отзывов)
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два об... Читать все
    Более 5 лет помогаю в написании работ от простых учебных заданий и магистерских диссертаций до реальных бизнес-планов и проектов для открытия своего дела. Имею два образования: экономист-менеджер и маркетолог. Буду рада помочь и Вам.
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Антон П. преподаватель, доцент
    4.8 (1033 отзыва)
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публик... Читать все
    Занимаюсь написанием студенческих работ (дипломные работы, маг. диссертации). Участник международных конференций (экономика/менеджмент/юриспруденция). Постоянно публикуюсь, имею высокий индекс цитирования. Спикер.
    #Кандидатские #Магистерские
    1386 Выполненных работ
    Ольга Б. кандидат наук, доцент
    4.8 (373 отзыва)
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских... Читать все
    Работаю на сайте четвертый год. Действующий преподаватель вуза. Основные направления: микробиология, биология и медицина. Написано несколько кандидатских, магистерских диссертаций, дипломных и курсовых работ. Слежу за новинками в медицине.
    #Кандидатские #Магистерские
    566 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Юлия К. ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск 2017, Институт естественных и т...
    5 (49 отзывов)
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - ин... Читать все
    Образование: ЮУрГУ (НИУ), Лингвистический центр, 2016 г. - диплом переводчика с английского языка (дополнительное образование); ЮУрГУ (НИУ), г. Челябинск, 2017 г. - институт естественных и точных наук, защита диплома бакалавра по направлению элементоорганической химии; СПХФУ (СПХФА), 2020 г. - кафедра химической технологии, регулирование обращения лекарственных средств на фармацевтическом рынке, защита магистерской диссертации. При выполнении заказов на связи, отвечаю на все вопросы. Индивидуальный подход к каждому. Напишите - и мы договоримся!
    #Кандидатские #Магистерские
    55 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Проектирование ТЭЦ мощностью 360 МВт в г. Томске
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка ПГУ-ТЭЦ на базе ГТУ SGT5-4000F
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)