регистрация /  вход

Разработка системы регулирования температуры смазочного масла турбины (стр. 1 из 9)

Министерство общего и профессионального образования РФ

Пензенский государственный университет

Кафедра "Автоматика и телемеханика"

Курсовая работа

Разработка системы регулирования температуры смазочного масла турбины

по курсу «Моделирование систем управления»

Выполнил: студент гр. 02УА2

Размоскин А.Н.

Принял:

доц. Семенов А.Д.

2005


Содержание

Введение

1. Описание объекта управления.

2. Характеристики временных трендов и их оценивание

3. Идентификация объекта управления по временным трендам

4. Расчет характеристик математической модели

5. Выбор и описание закона регулирования, и расчет параметров регулятора

6. Разработка структурной схемы системы

Заключение

Приложение


Задание на проект

Тема работы: «Разработка системы регулирования температуры смазочного масла турбины».

1. Из базы данных оперативных трендов системы управления котельной установки выбрать тренды регулирующей и регулируемой величины.

2. Импортировать преобразованные оперативные тренды в MATLAB и рассчитать статистические характеристики оперативных и исторических трендов (среднее значение, дисперсию, корреляционные функции, спектральные плотности, гистограммы). Привести расчетные формулы и программу преобразования.

3. Провести идентификацию математической модели по параметрам оперативных и исторических трендов. Идентификацию провести, используя приложение MATLABSystemIdentificationToolbox и рекуррентные методы идентификации. Дать описание используемых методов идентификации и привести программы идентификации.

4. Получить различные формы математических моделей ОУ (ДУ, передаточная функция, модель в пространстве состояний)

5. Рассчитать характеристики математической модели (временные, частотные, собственные векторы собственные значения, матрицы и граммианы управляемости и наблюдаемости, число обусловленности модели).

6. Выбрать закон регулирования тип регулятора.

7. Провести настройку параметров регулятора для полученной модели объекта.

8. Рассчитать временные и частотные показатели качества системы.

9. Провести моделирование системы в Simulink.


Введение

Автоматизация управления является наиболее эффективным средством повышения надежности и экономичности котельной установки. Введение автоматического управления позволяет повысить культуру труда и упростить ее обслуживание. Современная техника автоматизации достигла значительного совершенства, однако автоматизация котельных установок еще не нашла достаточного распространения и развития, особенно с применением современных средств автоматизации использующих микропроцессорное управление, и в ближайшие годы предстоит значительная работа в этой области.

В связи с этим в этой области возникает ряд задач требующих своего решения :

1. Автоматическое регулирование основных параметров котельной установки, таких как давление пара и воды в определенных участках, температура пара, уровень воды в котлах и баках, избыток воздуха в топке, расход топлива. Автоматическое регулирование позволяет повысить к.п.д., увеличить надежность работы, облегчить условия труда и сократить количество обслуживающего персонала.

2. Автоматическое управление рабочими процессами, протекающими в котельных установках, и в первую очередь, динамическими процессами перехода из одного рабочего состояния в другое и аварийными режимами. Примером такой автоматизации является автоматизация пуска турбонасоса при падения давления в питательной магистрали и аварийном выключении другого насоса.

3. Ароматическая тепловая защита, преследующая цель предохранения агрегатов котельной от аварий.

4. Автоматизация дистанционного управления, позволяющая осуществлять дистанционное управление исполнительных органов и вспомогательных механизмов со щита управления.

5. Автоматическая блокировка, обеспечивающая автоматическое включение и выключение группы вспомогательных механизмов и органов управления в определенной последовательности, в соответствии с требованиями технологии. Так в аварийных режимах, автоматическая аварийная блокировка устраняет неправильные действия обслуживающего персонала.

Помимо основных задач автоматизации значительный эффект в упрощении обсаживания и облегчения работы может обслуживающего персонала может быть достигнут и при автоматизации вспомогательных операций, которыми являются:

- оперативный и учетный контроль показывающими и регистрирующими приборами, особенно на тепловых щитах.

- различные виды сигнализации (предупредительной, аварийной, контрольной и командной);

- различные виды связи, обеспечивающие переговоры персонала, находящегося на различных рабочих местах.

Успешное решение выше перечисленных задач достигается введением различных устройств автоматизации, роль и функции которых весьма многообразны, а некоторые из них обязательно имеются во всех современных котельных установках средней и большой мощности. Автоматическому регулированию в первую очередь подвергаются процессы питания котла водой и горения [33].

Автоматическое регулирование процессов горения топлива дает возможность более точного поддержания оптимального соотношения между расходом топлива, воздуха и отсосом продуктов горения. Чем точнее работает комплекс регуляторов процесса горения топлива, тем лучше будут поддерживаться оптимальные соотношения процесса горения, тем выше будет к.п.д. агрегата. Особенно значительный выигрыш от автоматического регулирования процессов горения достигается при нестабильных режимах работы котельных агрегатов. В обычных эксплуатационных условиях отклонение от оптимальных режимов тем больше, чем меньше квалификация, количество и внимательность обслуживающего персонала. Особенно эти различия заметны при одновременном обслуживании нескольких котлов.

Даже при равномерной нагрузке, при автоматическом регулировании горения, повышение к.п.д составляет 2-3 % для мощных агрегатов и до 10% для средних и мелких котлов. При пиковых режимах эти цифры удваиваются.


1. Описание объекта управления

Масляная система предназначена для снабжения маслом системы регулирования и подшипников турбоагрегата.

В системе регулирования и системе смазки применяется турбинные масла марки: Тп-22 по ГОСТ 9972-74, ТП-22С по ТУ 38.10182I-83 (с вязкостью 22сСт при 500 С). При эксплуатации этих масел руководствоваться инструкцией по эксплуатации турбинных масел ТИ 34-70-33-84.

Ёмкость масляной системы, включая маслопроводы, составляет около 16 м3 .

Масляный бак, общий для системы смазки и системы регулирования, имеет ёмкость 14м3 (до верхнего предельного уровня). Бак снабжён указателем уровня масла и сигнализатором перепада уровня масла на сетчатых фильтрах.

Указатель уровня имеет контакты для подачи световых сигналов при минимальном и максимальном уровнях масла в баке. В масляном баке установлено два ряда сетчатых фильтров.

На масляном баке установлен фильтр тонкой очистки масла от механических примесей. Фильтрация производится пропуском масла через хлопчатобумажную ткань «фильтр-бельтинг». Масло постоянно поступает к фильтру из напорного маслопровода системы смазки до маслоохладителей и после фильтра сливается в грязный отсек маслобака. Производительность фильтра 7,0 м3 /час.

Для обеспечения постоянной фильтрации масла на остановленной турбине предусмотрен шестеренчатый масляный насос типа Ш-40-4-18/4-1 по ТУ26-06-1087-84, задающий постоянную циркуляцию масла через фильтр тонкой очистки с расходом 18 м3 /час.

Во время работы турбины снабжением маслом системы смазки и системы регулирования обеспечивается центробежным масляным насосом (главным масляным насосом - ГМН), установленным в корпусе переднего подшипника. Вращение насоса производится от вала турбины (РВД), с которым насос соединён зубчатой муфтой, Муфта допускает осевые перемещения РВД при относительном удлинении или укорочении ротора.

Производительность ГМН при частоте вращения ротора турбоагрегата (РТ) 3000 об/мин составляет примерно 4000 литров в минуту при давлении 1,956 Мпа.

Подача масла в систему смазки подшипников осуществляется с помощью двух инжекторов, питаемых силовым маслом с давлением 1,96 Мпа и включенных последовательно по инвертируемому маслу. Первый инжектор обеспечивает на всасывание ГМН подпор с давлением 0,1 Мпа. Второй инжектор подает масло в систему смазки и обеспечивает давление до маслоохладителей около 0,3 Мпа.

Давление масла после маслоохладителей на уровне оси подшипников 0,1 Мпа поддерживается редукционным клапаном.

Для обеспечения маслом турбоагрегата в период пуска и остановки масляная система имеет пусковой электронасос с двигателем переменного тока на 16,6 с-1 (1000 об/мин) – (пусковой масло насос - ПНМ). Этот же масляный насос обеспечивается электродвигателем переменног7о тока на 25 с-1 (1500 об/мин). На этих оборотах ПМН создает в системе регулирования давление 4,0 Мпа, что необходимо ля гидравлического испытания системы регулирования после монтажа или ревизии.

Система смазки имеет резервный маслонасос смазки с электродвигателем переменного тока и аварийный маслонасос с ЭД постоянного тока.

Для отсоса поров масла из бака установлен вентилятор - эксгаустер.

Турбоустановка имеет два маслоохладителя (МО) с поверхностью охлаждения 225 м2 и номинальным расходом масла через каждый МО 165 т/ч. Один МО резервный. Номинальный расход охлаждающей воды через каждый охладитель 150 м3 /ч.

Гидравлическое сопротивление МО по маслу - 20 кПа по воде – 20,1 кПа.

Маслоохладители конструкции ПО ЛМЗ герметичные, с трубами, из коррозионно-стойкой стали, которые привариваются к трубным доскам. Конструкция МО обеспечивает плотность и исключает при нормальной эксплуатации возможность попадания масла в воду и наоборот (при этом давление воды больше давления масла).

Похожие статьи