Согласованное управление энергетическими объектами с технологической связью

Оптимальное управление системой теплоснабжения с двумя источниками теплоты расположенных территориально в отдалении друг от друга, с критерием оптимальности максимума суммарного КПД источников теплоты.

Введение ………………………………………………………………………………………………….. 14
1 Системы теплоснабжения ……………………………………………………………………… 15
2 Виды систем водяного отопления ……………………………………………………….. 18
2.1 Системы с естественной циркуляцией……………………………………………… 19
2.2 Системы с принудительной циркуляцией ………………………………………… 20
3 Согласованное управлением энергетическими объектами с
технологической связью …………………………………………………………………………… 21
3.1 Задача оптимизации режима работы двух котлов …………………………….. 22
4 Водогрейный котел на газовом топливе …………………………………………………. 26
4.1 Технологическая схема……………………………………………………………………. 26
5 Автоматизация котельной установки……………………………………………………… 29
5.1 Требования к автоматизированной системе ……………………………………… 30
5.2 Требования к техническому обеспечению ……………………………………….. 31
5.3 Функциональная схема автоматизации ……………………………………………. 32
5.4 Структурная схема АСУ ТП ……………………………………………………………. 35
5.5 Разработка экранной формы ……………………………………………………………. 38
6 Подбор технических средств автоматизации ………………………………………….. 42
6.1 Выбор контроллерного оборудования ……………………………………………… 42
6.2 Выбор датчика избыточного давления природного газа …………………… 44
6.3 Выбор датчика температуры теплоносителя ……………………………………. 47
6.4 Выбор расходомера газа ………………………………………………………………….. 49
6.5 Дутьевой вентилятор и дымосос ……………………………………………………… 50
6.6 Регулирующий клапан …………………………………………………………………….. 53
6.7 Датчик тяги …………………………………………………………………………………….. 55
7. Анализ способов определения коэффициента избытка воздуха ……………… 58
7.1 Принцип работы датчика хемилюминесценции ……………………………….. 59
8. Анализ водогрейного котла как объект управления ………………………………. 60
8.1 Моделирование САР поддержания соотношения «воздух-газ» ………… 63
9 Финансовый менеджмент, ресурсоэффективность и ресурсосбережение … 66
9.1 Организация и планирование работ …………………………………………………. 66
9.2 Расчет сметы затрат на выполнение проекта ……………………………………. 72
9.3 Оценка экономической эффективности проекта ………………………………. 78
10 Социальная ответственность ……………………………………………………………….. 81
10.1 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности … 82
10.2 Производственная безопасность ……………………………………………………. 84
10.3 Экологическая безопасность………………………………………………………….. 93
10.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях……………………………………….. 94
10.5 Выводы по разделу «Социальная ответственность» ……………………….. 94
Заключение ……………………………………………………………………………………………… 96
Список литературы ………………………………………………………………………………….. 97
Приложение А (справочное) Development of an automated hot water boiler
control system …………………………………………………………………………………………… 99
Приложение Б (обязательное) Листинг программы поиска максимума КПД
………………………………………………………………………………………………………………. 114

В ходе выполнения данной магистерской диссертации была решена
задача оптимального управления системы теплоснабжения с двумя
источниками теплоты расположенных территориально в отдалении друг от
друга, с критерием оптимальности максимума суммарного КПД источников
теплоты. Для решения данной задачи была разработана программа
автоматического поиска максимума суммарного КПД при заданных
характеристиках источника теплоты и теплопотребления.
Также реализована система управления водогрейным котлом на
газовом топливе, в ходе которого разрабатывалась функциональная схема
автоматизации, структурная схема АСУ ТП, а также мнемосхема для контроля
и управления технологическим процессом.
Произведен подбор технических средств автоматизации и
исполнительных устройств согласно необходимым требованиям.
Вдобавок исследованы методы определения коэффициента избытка
воздуха для непрерывного контроля данного показателя с целью
корректировки подачи воздуха на горелочные устройства газового котла
Разработана САР соотношения «воздух-газ» в программном пакете
«Simulink» с целью получения оптимальных характеристик регулирования с
помощью настройки ПИ-регулятора.