Теоретические основы построения всережимных аналитических моделей тепломеханических процессов и систем управления энергоблоков ТЭС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, доктор технических наук Рубашкин, Александр Самуилович

  • Рубашкин, Александр Самуилович
  • доктор технических наукдоктор технических наук
  • 2006, Москва
  • Специальность ВАК РФ05.13.06
  • Количество страниц 267
Рубашкин, Александр Самуилович. Теоретические основы построения всережимных аналитических моделей тепломеханических процессов и систем управления энергоблоков ТЭС: дис. доктор технических наук: 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям). Москва. 2006. 267 с.

Оглавление диссертации доктор технических наук Рубашкин, Александр Самуилович

Введение

1. История вопроса

2. Постановка задачи (концепция)

2.1. Определения (для данной работы)

2.2. Классификация математических моделей процессов энергоблоков.

2.3. Объект моделирования

2.4. Требования к модели и возможности модели

2.5. Постановка задачи

3. Система уравнений для компонентов и энергоблока в целом

3.1. Компоненты оборудования энергоблока и компоненты модели энергоблока

3.2. Уравнения, описывающие процессы в основных типах компонентов

3.2.1. Трубчатые теплообменники пароводяного тракта котла

3.2.2. Участки газового тракта котлоагрегата

3.2.3. Моделирование процессов в топке котлоагрегата

3.2.3.1. Простейшая модель топки

3.2.3.2.Более сложные варианты модели топки

3.2.3.3. Особенности моделирования топки при пусках

3.2.3.4. Особенности моделирования распределения тепла между поверхностями нагрева топки с различными значениями температуры металла

3.2.4. Отсеки (группы ступеней) и камеры паровой турбины

3.2.5. Ступень газовой турбины

3.2.6. Поверхностный регенеративный подогреватель (РП)

3.2.7. Конденсатор паровой турбины

3.2.8. Насыщенный бак

3.2.9. Насос

3.2.10. Смешение потоков теплоносителя

4. Некоторые математические аспекты построения моделей

4.1. Метод интегрирования

4.2. Вычисление термодинамических параметров состояния воды и пара

4.3. Вычисление термодинамических параметров газовых смесей

5. Построение программной системы моделирования

5.1. Метод моделирования для тепловой модели трубчатого теплообменника

5.2. Вычисление коэффициента теплоотдачи от металла к теплоносителю

5.3. Номенклатура операторов

5.4. Сопоставление предложенного подхода к построению системы моделирования с другими возможными подходами

5.5. О построении модели энергоблока в целом

5.6. Редактор моделей

6. Промышленная апробация и внедрение

6.1. Сравнение динамических характеристик, полученных на модели, с экспериментальными характеристиками, полученными на действующем оборудовании.

6.2. Разработка модели энергоблока с газо-мазутным котлом ТГМЕ-464 и теплофикационной турбиной Т-100/110

6.3. Разработка модели станции с общим паропроводом, двумя газо-мазутными барабанными котлами типа ТГМ-84Б и ТГМЕ-464 и двумя турбинами типа ПТ-60-130/13 и Т-100/110

6.4. Испытания модели станции при проведении соревнований операторов городских ТЭЦ с барабанными котлами и теплофикационными турбинами

6.5. Модификации модели ТЭЦ с барабанными котлами и теплофикационными турбинами

6.6. Разработка модели блока мощностью 200 МВт с котлом типа ТГМЕ-206 и турбиной К-210-130 ЛМЗ

6.7. Разработка модели блока сверхкритического давления с котлом типа ТГМП-314А и турбиной К-300-240 ЛМЗ

6.8. Модели блоков СКД с теплофикационной турбиной Т-250/300-240 УТМЗ

6.9. Модель блока парогазовой установки ПГУ

Рекомендованный список диссертаций по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретические основы построения всережимных аналитических моделей тепломеханических процессов и систем управления энергоблоков ТЭС»

Анализ и совершенствование режимов работы оборудования тепловых электрических станций с точки зрения надежности и экономичности и методы управления этими режимами, в том числе автоматические, представляющие собой содержательную часть функционирования АСУ ТП тепловых энергоблоков, являются важнейшим аспектом эксплуатации тепловых электростанций. Более того, представление об этих режимах и способах управления ими и обоснованное прогнозирование возможных изменений в этой области исключительно важно и на стадии проектирования новых теплоэнергетических установок, и при принятии решений о модернизации и реконструкции самого оборудования и систем управления им.

В течение многих десятилетий основным источником информации о режимах и об их внешнем представлении: статических и динамических характеристиках оборудования - был эксперимент на действующем оборудовании, либо активный, заключающийся в организации и проведении специальных испытаний, либо пассивный, заключающийся в наблюдении и фиксации режимных параметров в нормальной эксплуатации. Это приводило к тому, что полноценное освоение наиболее рациональных режимов и систем управления ими на вновь вводимом в эксплуатацию оборудовании растягивалось на годы. Кроме того, организация и техническое обеспечение специальных испытаний стоят недешево и нередко сопряжены с возможностью повреждения оборудования. И к тому же нельзя не учитывать, что любые полученные в эксперименте на действующем теплоэнергетическом оборудовании режимные данные содержат погрешности, которые далеко не всегда даже многократным повторением однотипных опытов (что само по себе стоит недешево) удается свести к разумному минимуму, и что в любом эксперименте за пределами рассмотрения остаются факторы, прямое измерение которых не было реализовано (вследствие технических трудностей, дороговизны, или просто потому, что не предусмотрели).

Альтернативой экспериментальному подходу к анализу и совершенствованию режимов и методов управления ими являются расчетные методы и их высшая реализация: вычислительная модель, охватывающая множество связанных процессов и режимов и основанная на объективных данных, которыми в действительности определяются характеристики и свойства оборудования и особенности протекающих в них процессов и реализуемых режимов. К таким данным относятся, прежде всего, конструктивные данные отдельных компонентов оборудования и структурные связи между компонентами, а также конкретные физические характеристики теплоносителей, материалов, топлив и внешние (граничные) физические условия, в которых протекают процессы (температура окружающего воздуха, температура охлаждающей воды, и т.п.).

Построение достаточно полной вычислительной модели процессов даже не всей электростанции, а ее основной единицы - энергоблока, и даже не всех процессов, а только тепломеханических уже по своему масштабу в течение многих лет представляло собой неразрешимую в рамках возможностей доступных вычислительных средств задачу: в тепломеханических процессах энергоблока взаимодействуют десятки и сотни компонентов оборудования, на них влияют сотни и тысячи управляемых (через органы управления) и неуправляемых (возмущающих) входных воздействий, в них изменяются десятки тысяч режимных параметров, только меньшая часть которых на действующем энергоблоке контролируется и измеряется (но при этом и многие из тех, которые остаются за рамками контроля, оказывают влияние на процессы). Даже только сбор и подготовка исходных конструктивных данных, необходимых для построения модели, количество которых исчисляется тысячами, представляют собой труднейшую, иногда не только технически, но и организационно, проблему.

И тем не менее в течении многих лет в различных научных и исследовательских организациях, в проектных и конструкторских фирмах и отделах промышленных предприятий велись работы, которые в конечном итоге сделали возможным построение модели процессов энергоблока, позволяющей в значительной степени заменить эксперимент. Но для того, чтобы эта возможность реализовалась, оказалась необходимой та компьютерная революция, которая произошла в последние 15 лет и 6 которая сняла как технические (по вычислительной производительности), так и стоимостные (по стоимости компьютерной техники и машинного времени) ограничения, которые до того накладывала на решение этой проблемы вычислительная техника.

Настоящая работа, начинавшаяся более тридцати лет назад и ставившая перед собой первоначально значительно более скромные задачи, оказалась в итоге посвящена одному из возможных и оказавшемуся небезуспешным варианту решения названной проблемы.

Работа эта начиналась в цехе автоматики ОРГРЭС и была продолжена в Вычислительном центре ОРГРЭС, которым диссертант руководил с 1972 г. по 1993 год, а затем в ЗАО «Тренажеры для электростанций», которым диссертант руководит по настоящее время. На разных этапах работа выполнялась при активном сотрудничестве и благожелательной критике ряда ведущих специалистов ОРГРЭС, ВТИ им. Дзержинского, ЦНИИКА, кафедры АСУ ТП МЭИ, кафедры Систем Управления ИГЭУ, ОАО МОСЭНЕРГО.

1. История вопроса

У истоков современного состояния проблемы моделирования технологических процессов теплоэнергетического оборудования стоят работы, выполненные в конце 40-х и в 50-е годы двадцатого века несколькими коллективами отечественных исследователей. На этом этапе еще не могло быть ориентации на использование цифровой вычислительной техники, которая сама делала первые шаги промышленного использования. Другой особенностью этого начального этапа было то, что задачи построения статических и динамических моделей не только решались раздельно и независимо, но и не рассматривались (а некоторыми авторами, возможно, и не осмысливались), как разные аспекты единой задачи. Кроме того, процессы в различных компонентах оборудования: котельных установках, турбинных установках, и т.п. - рассматривались независимо и разными авторскими коллективами.

Задачи построения статических моделей, а точнее - задачи расчета статических режимов - на этом начальном этапе представлялись значительно более актуальными и востребованными, в частности, для целей проектирования. И именно на этом направлении в середине 50-х годов был сделан серьезный успешный шаг, не потерявший своего значения до настоящего времени: в 1957 г. было выпущено первое издание фундаментального коллективного труда «Тепловой расчет котельных агрегатов (нормативный метод)»** (Л.126). В этом труде, обобщавшем теоретические положения термодинамики и теплопередачи, широкий спектр экспериментальных данных, опыт расчетов и сопоставления их результатов с данными, полученными на реальных действующих котлоагрегатах, уже содержалась, как основа расчета, фундаментальная идея сведения теплового баланса как по отдельным элементам (поверхностям нагрева), так и по котлоагрегату в целом. Причем по поверхностям нагрева сводился до заданного минимума небаланс между теплом, отданным дымовыми газами, и теплом, воспринятым рабочим телом, (паром, водой), а по котлу в целом сводился

Далее для краткости: «Нормативный метод». до минимума небаланс по температуре газов в выбранной точке газового тракта котлоагрегата. Поскольку решалась статическая задача, а описывающие различные аспекты теплообмена уравнения являются существенно нелинейными (в частности, критериальные уравнения теплопередачи, на которых в «Нормативном методе» основывались вычисления коэффициентов теплоотдачи), для сведения баланса были предложены достаточно простые итерационные процедуры, быструю сходимость которых (в условиях подразумевавшегося ручного счета) авторы тем самым гарантировали.

В последующих изданиях «Нормативного метода» (Л. 127) на основании новых исследований и опыта применения рекомендаций 1-го издания были уточнены и распространены на новые объекты многие конкретные расчетные рекомендации, усовершенствованы методики расчета, в частности, с учетом возможного использования вычислительной техники, расширена фактическая база, прежде всего, в части новых топлив и новых конструктивных решений, добавлены новые методы рассчета, в частности, позонный расчет топки, однако основные принципы расчета сохранились неизменными.

Стоит отметить тот факт, что хотя сами уравнения и принципы расчета, заложенные в «Нормативный метод», были известны и широко использовались при проектировании котлоагрегатов западными фирмами (прежде всего американскими и немецкими), на Западе до сегодняшнего дня не существует технического документа, или публикации, сопоставимых с «Нормативным методом» по широте и глубине охвата проблемы и методической завершенности.

Основы методов расчета статических режимов собственно паровых турбин восходят к трудам основоположников отрасли паротурбостроения А. Стодолы, Г. Флюгеля и других. Эти методы были развиты в трудах A.B. Щегляева и его школы (Л.145, Л.114), а базирующиеся на них статические расчеты паротурбинных установок, включающих, кроме собственно турбин, конденсаторы, насосы и регенеративные системы подогрева питательной воды, уже в пятидесятых годах двадцатого века были предметом курсовых работ студентов теплоэнергетического факультета Московского энергетического института, причем они основывались на той же фундаментальной идее сведения теплового баланса, и реализовывались, в принципе, итерационными процедурами.

Начало применению ЭВМ при расчетах статических режимов котельных и турбинных установок положили работы, проводившиеся в ЦНИИКА в конце 50-х годов под руководством М.П.Симою и продолженные Ф.А.Вульманом с сотрудниками (Л.119, Л.120, Л.19-кЛ.25). Эти работы внесли большой вклад в решение математических и программных аспектов проблемы, в частности, в вопросы накопления и компенсации ошибок при последовательном расчете элементов (поверхностей нагрева) установки и сходимости итерационного процесса решения. В частности, уже первый опыт реализации программы теплового расчета котла на ЭВМ показал, что из двух вариантов сведения теплового баланса по температуре газов, рекомендованных в первом издании «Нормативного метода», как равноправные: в поворотной камере и на выходе котла - реально может быть использован только второй. Причина заключалась в том факте (сегодня кажущемся само собой разумеющимся, но тогда вовсе не бывшем очевидным), что при порядке расчета поверхностей нагрева «сверху вниз», т.е. по ходу газов от топки к выходу котла, погрешности расчета отдельной поверхности компенсируются при расчете следующей, а при расчете «снизу-вверх» (против хода газов - от выхода к топке) погрешности усиливаются и накапливаются. Это приводит к тому, что при сведении небаланса по температуре газов на выходе котла этот небаланс от итерации к итерации падает, а при сведении небаланса в поворотной камере небаланс от итерации к итерации может возрастать. Во втором издании «Нормативного метода» рекомендация сводить небаланс по температуре газов в поворотной камере уже не содержится.

В дальнейшем, уже в 70-х и 80-х годах успешно опробованные методы статических расчетов вышли за пределы научно-исследовательских организаций и нашли широкое промышленное применение на заводах-производителях энергетического оборудования (одна из наиболее удачных программных версий теплового расчета котлоагрегатов для ЭВМ «Минск» была создана в 70-х годах в конструкторском отделе Подольского завода им. Орджоникидзе) и в проектных организациях, в частности, в «Теплоэлектропроекте», где уже в

80-х годах нормальной практикой стало выполнение на ЭВМ расчетов статических режимов энергоблоков в целом.

Проблема построения динамических моделей энергетического оборудования ставилась первоначально, как проблема расчета динамических характеристик элементов котлоагрегата (теплообменников), а затем и участков пароводяного тракта и котлоагрегатов в целом. Основополагающими для этого направления стали опубликованные в 50-х годах работы Е.П. Серова (Л.115), A.A. Таля (Л.125), A.A. Арманда (Л.4), в которых было показано, что описание динамики температурных процессов в котлоагрегате естественно базируется на уравнениях теплового баланса теплоносителя (пара) и металла труб, связанных между собой тепловым потоком от металла к теплоносителю, в определении которого важную роль играет коэффициент теплоотдачи.

На этом этапе большинством исследователей воспринималось, как естественное, положение, что динамические характеристики и, более широко, динамические модели необходимы для синтеза систем автоматического регулирования котлоагрегатов. Именно к достижению этой цели были направлены усилия нескольких творческих коллективов, работавших в названном направлении. Здесь прежде всего следует назвать В.М. Рущинского и его сотрудников, выполнивших в ЦНИИКА в 60-х и начале 70-х годов цикл работ, охвативших широкий спектр вопросов, связанных с расчетом динамических характеристик и построением динамических моделей барабанных и прямоточных котлов (Л.104ч-Л.112, Л.27, Л.28, Л.121, Л.135, Л.136). В определенном смысле итогом этих работ стала докторская диссертация В.М. Рущинского (Л.109), одним из наиболее важных результатов которой стала констатация и обоснование того факта, что пароводяной тракт котлоагрегата, как пространственно распределенный теплообменник, имеет разную меру распределенности сточки зрения процессов теплообмена и массообмена.

Цикл интересных работ по динамическому моделированию был выполнен в ВТИ (В.В. Крашенинников, Г.И. Доверман и другие - Л.47ч-Л.51, Л.32, Л.61) причем в этих работах впервые была рассмотрена проблема расчета динамических характеристик котла при пуске. Велись работы по динамическому моделированию котлоагрегатов и в МОЦКТИ (Л.1, Л.75) и на кафедре АСУ ТП МЭИ (Л.8).

Определенным итогом этих работ явился завершенный в 1978 г. коллективный труд специалистов нескольких организаций (ВТИ, ЦНИИКА, МОЦКТИ, ОРГРЭС, МЭИ): «Нормативный метод расчета динамических характеристик прямоточных парогенераторов» (Л.63), уже полностью рассчитанный на применение ЭВМ.

Эти работы, пик которых приходится на 70-е годы, сыграли большую роль в приближении решения проблемы построения динамических моделей энергооборудования. Прежде всего, они показали, что динамика процессов в энергооборудовании не является черным ящиком - она зависит от конкретных конструктивных и режимных данных оборудования и в принципе может быть объективно смоделирована. Несколько работ, в которых сравнивались рассчитанные динамические характеристики с характеристиками, полученными экспериментально на действующем оборудовании (Л.75, Л.86, Л.134), подтвердили (с учетом естественных погрешностей самих экспериментальных характеристик) вполне приемлемую адекватность рассчетных характеристик.

В то же время абсолютному большинству работ по динамическому моделированию процессов в теплоэнергетическом оборудовании, выполненных в 60-х н-70-х годах, были свойственны серьезные общие ограничения.

Во-первых, в большинстве работ рассматривалась, в основном, динамика котлоагрегатов. Такой подход основывался на вполне справедливом представлении, что процессы в турбине протекают значительно быстрее, чем процессы в котле, - поэтому их влиянием на динамику блока в целом можно пренебречь. Но при этом за рамками рассмотрения оказывалась регенеративная система турбины, обладающая значительной тепловой и массовой емкостью, влияние которой на процессы энергоблока в целом может быть весьма существенным как непосредственно, так и через температуру питательной воды, изменения которой прямо влияют на процессы в котле. (Кстати говоря, еще в 60-х годах прошлого века были предложения использовать аккумулирующую емкость регенеративной системы турбины для регулирования нагрузки энергоблока).

Кроме того, даже практически безинерционные процессы в турбине влияют на динамику котлоагрегата и блока в целом, если структурно они играют роль обратной связи к процессам в котле (как, например, это имеет место в отношении температуры пара за ЦВД, поступающего на вход вторичного перегревателя котла).

Более того, и для самого котла в большинстве упомянутых работ рассматривалась только динамика пароводяного тракта в предположении малой инерционности газового тракта.

Во-вторых, общим являлся подход, при котором процессы рассчитывались и модели строились в отклонениях от некоторого базового статического режима и в линейном приближении - только при таких упрощениях и можно было выполнить и без того весьма сложные математические преобразования, с помощью которых исследователи переходили от исходных уравнений баланса энергии и массы к формулам для расчета динамических характеристик. Но если это было приемлемо с позиций получения исходных данных для расчета параметров настройки автоматических регуляторов, то оставалось совершенно недостаточным для построения полноценной всережимной модели процессов энергоблока. Кроме того, такой подход, по сути, исключал из рассмотрения процессы, связанные с изменением структуры исходных уравнений: с включением в работу и отключением отдельных компонентов оборудования, с изменением фазового состояния теплоносителя в некоторых элементах оборудования, и т.п.

При этом, конечно, не мог и рассматриваться вопрос о совместном решении статической и динамической задачи моделирования.

В отдельных работах делались попытки выйти за рамки традиционного подхода: оценить, как влияет нелинейность динамических свойств объекта на динамические характеристики (Л.28); оценить возможность расчета динамических характеристик в условиях существенно нестационарного режима - пуска (Л.48, Л.49), что само по себе представляет нечетко поставленную задачу; выйти за рамки чисто линейного представления, построив линейную модель с переменными коэффициентами (Л.88). Все эти попытки, способствуя повышению понимания нестационарных процессов, тем не менее не обеспечивали радикального приближения к решению задачи построения всережимной динамической модели процессов энергоблока. Возник некоторый кризис, обусловленный тем, что, не имея возможности использовать достаточно мощные вычислительные средства для того, чтобы оперировать непосредственно с исходными дифференциальными уравнениями баланса, исследователи были вынуждены с одной стороны предварительно выполнять сложные аналитические преобразования этих уравнений, а с другой стороны для обеспечения возможности этих преобразований вводить существенные упрощения (в частности, линеаризацию) этих уравнений. Создалась ситуация, когда возможности на этом направлении были практически исчерпаны, что, кстати, привело к концу 80-х и в 90-х годах к заметному сокращению фронта таких работ и уменьшению количества публикаций на эту тему.

Следует отметить, что работы, направленные на расчет в линейном (или квазилинейном) приближении динамических характеристик оборудования на основе конструктивных данных для использования при синтезе систем автоматического регулирования не потеряли своего значения, и в последние годы в этом направлении был выполнен на очень высоком уровне ряд работ в ВТИ (Л.З) и на кафедре АСУ ТП МЭИ (Л.70-кП.73).

Появившиеся в конце 80-х годов и ставшие быстро прогрессировать в 90-х персональные компьютеры создали совершенно новую ситуацию, сделав доступными для широкого круга инженерной общественности относительно дешевые и в то же время достаточно мощные и быстро повышающие свою мощность вычислительные средства и создав предпосылки для того, чтобы вернуться к построению моделей на основе прямого решения исходных систем уравнений, физически описывающих процессы энергоблока, среди которых основную роль играют уравнения (законы) сохранения энергии (тепла), массы и количества движения.

В США применение для построения моделей законов сохранения (баланса) получило название применения «основных принципов».

Серьезным импульсом для развития, этого направления стала возникшая новая техническая отрасль: построение тренажеров для оперативного персонала электростанций, в которых такие модели играли роль основного компонента. Персональные компьютеры для этого направления оказались «в нужное время в нужном месте», т.к. они позволяли строить модели, работающие в интерактивном режиме, которые как раз и были необходимы для тренажеров. А юридическое закрепление необходимости использовать тренажеры для повышения квалификации оперативного персонала электростанций (в частности, соответствующее решение МАГАТЭ в отношении АЭС) привело к тому, что в работы по построению моделей включились, помимо научно-исследовательских организаций и институтов, промышленные корпорации и фирмы, имеющие интересы в сфере энергетики, такие как ABB, Siemens, Westinghouse, Electricite de France, а также фирмы, специализирующиеся в области АСУ ТП и тренажеростроения, такие как американские Esscore (Калифорния), Western Services Corporation (Мериленд) и TRAX Corporation (Вирджиния), французская Corys T.E.S.S., немецкая Krupp Atlas Electronic и другие.

К сожалению, корпорации и фирмы были больше заинтересованы в рекламе своих достижений, чем в том, чтобы раскрывать друг перед другом детали своих «know-how», тем не менее сборники докладов ежегодных конференций по моделированию тепловых электростанций (Power Plant Simulation) международного общества по компьютерному моделированию (Society for Computer Simulation - SCS), а также фирменная документация некоторых производителей тренажеров дают представление об основных тенденциях развития этого направления на Западе.

Сложность и большой объем задачи построения всережимной модели энергоблока в целом для тренажера на базе персональных компьютеров первого поколения, вычислительная производительность которых уступала производительности стационарных ЭВМ, вновь заставили большинство разработчиков искать допустимые упрощения постановки задачи моделирования. Одним из направлений таких упрощений стала возродившаяся на новой технической основе идея

раздельного решения статической и динамической задачи. Причем статическая задача решается на основе уравнений баланса, но записанных для установившихся режимов. Наиболее последовательно эта идея была осуществлена в работах С.И.Магида и его сотрудников (Л.6, Л.57). В заключении докторской диссертации С.И.Магида прямо сформулировано, что «при создании оперативных моделей для тренажеров следует использовать точную нелинейную безинерционную статику и качественную динамику».

Такое построение модели однако не дает удовлетворительного результата при моделировании процессов пуска и останова оборудования, потому что в этих процессах вообще есть в лучшем случае два статических (установившихся) состояния: начальное и конечное (для останова с расхолаживанием до холодного состояния, или пуске из холодного состояния) - а в общем случае даже одно, поскольку, например, для пусков из горячего и теплого состояний само начальное состояние является неустановившимся. С.И.Магид и сам понимал это и предложил «при построении оперативных моделей для пусковых и остановочных режимов» применять «экспериментальные методы, заключающиеся в апостериорном извлечении информации о модели с позиций функционально-статистического подхода» (Л.57, стр. 28.) Однако при этом, как минимум возникает весьма непростая и, по-видимому, не имеющая общего решения задача построения единой модели, охватывающей все режимы на основе соединения двух совершенно разнородных моделей.

Само по себе применение дифференциальных уравнений баланса, как основа для построения модели, является необходимым, но недостаточным условием для получения высококачественной модели.

Уравнения баланса записываются для всех рассматриваемых компонентов и рабочих тел, однако, поскольку основные компоненты энергоблока представляют собой объекты, распределенные по меньшей мере по одной пространственной координате, для обеспечения приемлемой адекватности модели чрезвычайно важно, как учитывается эта распределенность, или, в более очевидном рассмотрении, каким образом и на сколько элементов разбиваются по пространственной координате распределенные компоненты энергоблока. Выше уже говорилось, что этот вопрос широко исследовался в работах В.М. Рущинского.

Но именно здесь некоторые разработчики увидели возможность еще одного направления упрощения задачи построения компьютерной модели процессов энергоблока - представления самостоятельных технологических участков энергоблока, по существу представляющих собой объекты распределенные по пространственной координате, объектами с сосредоточенными параметрами. Это в первую очередь относится к поверхностям нагрева котельных агрегатов. Это направление достаточно результативно развивалось как в отечественной энергетике, прежде всего в работах ИГЭУ, возглавляемых В.С.Рабенко (Л.79, J1.80, Л.81), так и в западной, прежде всего американской (например, изложение построенной на этой основе методики моделирования содержится в фирменных документах американской «Western Services Corporation»). Такой подход позволяет на основе базовых дифференциальных уравнений баланса массы и тепла строить достаточно компактные модели процессов с ограниченным числом уравнений и переменных (по сравнению с моделями, учитывающими распределенность по пространственной координате) и возможностью устойчиво интегрировать дифференциальные уравнения с относительно повышенными значениями шага интегрирования по времени, т.к. пространственно сосредоточенные элементы модели имеют достаточно большие тепловые и массовые емкости. Вместе с тем такой подход может в ряде режимов вносить не только существенные динамические погрешности в результаты моделирования, но приводить и к статическим ошибкам, например, из-за погрешностей в вычислении тепловых потоков по температурным напорам, определенным по точечным (средним, или входным) значениям температур. Причем эти погрешности даже трудно оценить, или исправить каким-то поправочным коэффициентом, потому что сами они могут существенно меняться при переходе от одного режима к другому.

В то же время от года к году возрастающая производительность персональных компьютеров уже не требует подобных упрощений.

Не менее важным и принципиальным является вопрос о том, что является источником информации для определения коэффициентов в описывающих процессы энергоблока уравнениях баланса. Таких источников может быть два: исходные конструктивные и структурные данные оборудования, или полученная опытным путем информация о параметрах режимов и процессов на действующем оборудовании, модель которого предстоит построить (причем к таким опытным данным можно отнести и экспертные оценки специалистов, имеющих опыт эксплуатации данного оборудования). Конечно, можно сочетать оба подхода: часть коэффициентов определять на основании конструктивных данных, а для определения других коэффициентов использовать опытные данные, или экспертные оценки специалистов. Важно, однако, какой подход является преобладающим.

Большинство разработчиков моделей для тренажеров пошло по пути преимущественного использования опытных данных и оценок для определения коэффициентов уравнений, описывающих процессы энергоблока. При этом в наибольшей степени это относится к коэффициентам при производных, которыми определяются динамические характеристики моделируемого объекта. В конечном итоге, не декларируя этого публично, большинство разработчиков тренажеров фактически начало рассматривать эти коэффициенты, как настроечные параметры, подбирая значения которых можно реализовать динамику процессов, которую признает удовлетворительной заказчик тренажера (либо экспертно, либо сопоставляя результат с им же представленными динамическими характеристиками объекта моделирования). Внешнее обоснование такого подхода заключается в утверждении, что при такой ориентации на конечный результат исключаются ошибки, связанные с манипулированием промежуточными данными, возможными упрощениями и т.п. По существу же разработчик таким способом не только упрощает свою работу, но и в значительной степени перекладывает ответственность за качество модели на представляющего заказчика эксперта со всем субъективизмом, который не может не присутствовать у каждого отдельного специалиста.

При таком подходе снимается и вопрос об учете распределенности моделируемого объекта по пространственной координате и, в частности, исключаются из рассмотрения необогреваемые элементы в пределах котла (коллектора, перепускные трубы и т.п.), которые обычно составляют до 30%-35% тепловой и массовой емкости котлоагрегата и соответственно влияют на его динамику, но по которым практически всегда отсутствуют необходимый для их правильного учета по опытным данным объем измерений.

Характерно, что ни в работах ИГЭУ (В.С.Рабенко), ни в работах фирм «Трэлекс» и «ТЭСТ» (С.И.Магид) не упоминается о моделировании процессов в необогреваемых элементах.

Подход к построению моделей, ориентированный на определение коэффициентов уравнений на основе опытных данных и экспертных оценок, по существу порывает со всей «докомпьютерной» традицией расчета статических и динамических характеристик, которая ориентировалась на использование конструктивных данных в качестве исходной информации для построения расчетной модели, благодаря чему такая модель могла быть более, или менее точной, но в любом случае была объективной, и ее реализация практически не зависела от опыта эксплуатации моделируемого оборудования, а значит ее можно было строить на проектной стадии и использовать для прогнозирования режимов.

Между тем новые возможности вычислительной техники создали предпосылки для развития на новом качественном уровне именно тех достижений нескольких отечественных научных школ, которые разрабатывали проблемы объективного моделирования, основанного на использовании в качестве исходной информации для расчета статических и динамических режимов конструктивных и структурных данных моделируемого объекта.

Именно как одну из возможных попыток такого развития рассматривает автор настоящую работу.

Похожие диссертационные работы по специальности «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», 05.13.06 шифр ВАК

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Рубашкин, Александр Самуилович

7. Выводы и рекомендации

1. Предложена концепция построения вычислительной системы моделирования технологических процессов энергоблока, обеспечивающей воспроизведение с высокой степенью адекватности и, как минимум, в реальном масштабе времени любых режимов работы оборудования на любой стадии его существования (в том числе допусковой - проектной) для целей:

- исследования и отработки режимов и совершенствования на этой основе проектных решений по энергоблоку, а также документов, регламентирующих его эксплуатацию;

- использования в составе тренажеров для обучения и тренировки оперативного персонала;

- совершенствования алгоритмов функционирования АСУ ТП.

Принято, что в рамках создаваемой системы математические модели должны строиться, как физические модели: а), основанные на фундаментальных законах сохранения энергии (тепла), массы, количества движения, термодинамических уравнениях состояния теплоносителей, критериальных уравнениях теплообмена и т.п., б), использующие в качестве коэффициентов конструктивные и структурные данные оборудования, или характеристики, обобщающие эти данные.

В зависимости от целей использования модели в исходные уравнения могут вноситься различные упрощения, но в любом случае они не связаны с линеаризацией.

Принято, что пространственно распределенные компоненты энергоблока представляются в модели как совокупности сосредоточенных элементов, в результате чего математическая модель приводится к виду системы обыкновенных дифференциальных уравнений. Решение строится, как прямое численное интегрирование полученной системы дифференциальных уравнений, при этом обеспечивается возможность для разных подсистем общей системы выполнять интегрирование с разными величинами шага по времени. В то же время для обеспечения ритмичности реализации процесса моделирования интегрирование выполняется с шагами по времени, не меняющимися в процессе решения (и в этом смысле - постоянными).

2. Исследованы алгоритмы моделирования пространственно распределенных теплообменников с позиций реализации этих алгоритмов на основе прямого численного интегрирования системы обыкновенных дифференциальных уравнений, получающейся в результате разбиения распределенных теплообменников по пространственной координате на сосредоточенные элементарные теплообменники и связанной с этим заменой в исходных уравнениях частных производных по пространственной координате разностями.

Получены выводы (косвенно согласующиеся с результатами других авторов) о возможности разбиения на разные по величине элементы для сведения теплового и массового баланса, в частности, о возможности соотнесения нескольких элементов для сведения теплового баланса с одним элементом для сведения массового баланса. Предложены методы усреднения термодинамических параметров теплоносителя по нескольким элементарным теплообменникам для обеспечения связи между уравнениями теплового и массового баланса. Предложены граничные оценки для минимального количества элементов, на которые следует разбивать участки пароводяного тракта котлоагрегата для сведения баланса по теплу и по массе, в зависимости от фазового состояния теплоносителя.

Проведен анализ и предложены граничные оценки сверху для значений шагов интегрирования по времени для уравнений теплового баланса и уравнений массового баланса, описывающих процессы в соответствующих элементах.

Проведен анализ особых ситуаций при совместном интегрировании уравнений массового баланса и движения, возникающих при стремящихся к нулю расходах, а также связанных с движением точки начала испарения при возникновении циркуляции в испарительном тракте барабанного котла. Предложены рекомендации, позволяющие нейтрализовать влияние этих ситуаций на устойчивость процедуры интегрирования.

3. Предложен алгоритм моделирования процессов сведения теплового баланса и теплообмена в участках газового тракта котлоагрегата. В основу алгоритма положены рекомендации "Нормативного метода теплового расчета котельных агрегатов", но вместо итерационного расчета балансных значений параметров газового потока предложено вычисление этих параметров во времени путем интегрирования небаланса тепла, подводимого и отводимого от газов.

Рассмотрены вопросы разбиения участка газового тракта на последовательность сосредоточенных элементов и предложены рекомендации по такому разбиению в зависимости от уровня температур газов и характера взаимного тока газов и пара (воды).

Предложены граничные оценки значений шагов интегрирования по времени уравнений теплового баланса для газов.

4. На основе уравнений теплового баланса для зон топки, приведенных в «Нормативном методе теплового расчета котельных агрегатов», разработан алгоритм моделирования процессов в топке, отличающийся тем, что в нем учитывается температура металла экранов, в том числе для случаев, когда эта температура различна для разных поверхностей нагрева топки, благодаря чему стало возможным моделирование тепловых процессов в топке не только в рабочих режимах, но также при пусках, остановах и расхолаживаниях и, в том числе, распределение потоков тепла топки между поверхностями нагрева с разными температурами металла.

Показано, что с точки зрения моделирования процессов в котле в целом в большинстве случаев достаточно для построения модели топочных процессов разбить топку по высоте на две зоны; при этом коэффициент выгорания топлива, которое вносится в нижнюю часть топки, в самой нижней части топки рекомендовано использовать, как настроечный коэффициент, варьируя который можно обеспечить требуемые тепловые параметры топки, воспроизвести различия в тепловосприятии топочных поверхностей нагрева при сжигании различных видов топлива и при подаче топлива через горелки разных ярусов.

Разработаны рекомендации по коррекции распределения воздуха, поступающего в топку, между зонами топки при работе с большими избытками воздуха в нижней части топки (что нередко бывает при пусках).

5. Разработаны алгоритмы моделирования поверхностных регенеративных подогревателей, которые в своей основной части могут быть распространены также на сетевые подогреватели (бойлеры), конденсаторы турбин и другие теплообменные аппараты, в которых тепло к трубчатому теплообменнику, в трубах которого протекает вода, поступает от конденсирующегося снаружи пара. Показано, что в большинстве случаев трубчатый теплообменник, входящий, как компонент, в такой теплообменный аппарат, может быть без потери точности разбит по пространственной координате всего на два элемента. Показано также, что изменение значения коэффициента теплоотдачи при конденсации в достаточно широких пределах слабо влияет на процессы в подогревателе, вследствие чего можно не ставить задачу точного вычисления этого коэффициента, а ограничиться оценкой его значения и учетом влияния на него изменений давления и уровня в подогревателе.

Предложенные алгоритмы обеспечивают адекватное моделирование процессов в подогревателе при разнообразных режимах его работы: при поступлении влажного или перегретого пара, при наличии нормального уровня воды, или черезчур высокого (при котором залита часть трубной системы теплообменника), или при отсутствии уровня, при прогреве водой, протекающей внутри труб, или при остывании, и т.п.

6. Разработаны алгоритмы моделирования насыщенных баков, к которым можно отнести барабаны котлов, деаэраторы, смешивающие регенеративные подогреватели. Показано, что для парового пространства такого бака, заполненного насыщенным паром, задачи сведения теплового и массового баланса фактически решаются совместно. Предложены способы определения расхода пара, выделяющегося из водяного пространства обратно в паровое при падениях давления, и изменений объема водяного пространства (набухание уровня) за счет остаточного пара в нем.

7. Для интегрирования жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений, к которым сводится описание процессов в энергоблоках, предложено использовать предсказывающе -корректирующий метод с тремя итерациями на шаге, основанный на применении неявного метода Эйлера и итерационной процедуры Ньютона-Рафсона для определения значения производной в конце шага. Предложены формулы для вычисления приращений на итерации прогноза и итерациях коррекции, использующие только текущие значения переменных (не оперирующие с аналитической записью интегрируемых уравнений). Показано аналитически и подтверждено широким машинным экспериментом, что использование предложенного метода интегрирования существенно расширяет область устойчивых решений (например, по сравнению с широко распространенными явными методами из группы методов Рунге-Кутты), что чрезвычайно важно для жестких систем, особенно в связи с тем, что входящие в них уравнения являются нелинейными.

8. Разработан экспресс-метод вычисления термодинамических параметров воды и пара во всем представляющем интерес с точки зрения процессов в тепловых энергоблоках диапазоне давлений и температур (теплосодержаний). Метод основан на вычислениях требуемых параметров по формуле Тейлора для функции двух переменных в окрестностях скользящей базовой точки, в которой ранее точно вычислены базовые значения рассчитываемых параметров и значения их частных производных по входным параметрам. В качестве возможных входных параметров используются пары: давление-теплосодержание, давление-температура, давление-энтропия. В качестве основы расчета точных (условно) значений параметров в базовой точке рекомендован разработанный на кафедре теоретических основ теплотехники МЭИ интерполяционный метод, использующий специально составленные таблицы узловых точек и вычисляющий значения параметров с помощью интерполяционной процедуры Эйткена. В ходе реализации в рамках излагаемой методики моделирования метод вычисления параметров расширен на вычисление частных производных тех же параметров по входным переменным на основе той же процедуры Эйткена и тех же таблиц узловых точек, причем оказалось удобным вычислять значения самих параметров и их частных производных практически одновременно -в рамках одного цикла.

Широкий машинный эксперимент показал высокую эффективность разработанного экспресс - метода.

9. Разработан специализированный табличный язык моделирования, позволяющий описывать алгоритмы вычисления тепломеханических процессов в энергоблоке (в целом и в отдельных его компонентах).

Благодаря широкой номенклатуре операторов язык позволяет описывать тепломеханические процессы энергоблока практически с любой степенью полноты и детализации, но, кроме того, описывать и процессы в технических системах других типов, например, в сложных электрических схемах, в системах управления и вообще в системах, математическим представлением которых являются жесткие системы дифференциальных уравнений. Выполненное на языке моделирования табличное описание может рассматриваться, как псевдопрограмма, исполнение которой на компьютере с помощью специальных инструментальных программных средств позволяет получить моделируемые процессы.

10. Разработана программная система моделирования, обеспечивающая исполнение на компьютере, работающем под управлением ОС UNIX, описанных в предыдущем пункте псевдопрограмм моделирования. Основная программная компонента этой системы, в отличие от большинства известных программ, решающих подобные задачи, относится к классу интерпретирующих программ и реализует непосредственное исполнение операторов языка моделирования, как следующих в заданном порядке сложных команд, причем исполнение операторов интегрирования основывается на использовании разработанного метода интегрирования, а исполнение операторов вычисления термодинамических параметров теплоносителя основано на разработанном экспресс-методе. Система моделирования обеспечивает возможность реализации полной модели как совокупности субмоделей различных компонентов, причем каждая субмодель является задачей в общей мультизадачной системе моделирования, в каждой задаче функционирует одна и та же исполнительная компонента (все та же интерпретирующая программа моделирования) и своя собственная таблица описания субмодели на языке моделирования, которая для исполнительной интерпретирующей программы, по существу, является набором исходных данных. Программа-сервер полной программной системы моделирования обеспечивает функционирование ансамбля субмоделей как единой модели, осуществляя обмен информацией между субмоделями таким образом, что необходимые значения переменных, рассчитанные в одной субмодели, передаются в другие в качестве граничных условий.

11. Разработанная программная система позволяет свести проектирование модели процессов энергоблока в целом к проектированию ее компонентов и последующей организации их совместного функционирования; проектирование компонентов модели не связано с собственно программированием и заключается в создании операторных таблиц описания субмоделей. Для этой цели разработано специальное инструментальное средство: редактор моделей. Кроме широких возможностей лексического и синтаксического контроля и компоновки таблиц, редактор позволяет переносить группы операторов из ранее построенных и отлаженных моделей во вновь проектируемые и использовать эти группы, как макросы, что создает предпосылки для существенного снижения трудозатрат и затрат времени на проектирование моделей и уменьшает вероятность появления ошибок. Кроме того, включение в состав редактора интерпретирующей программы моделирования и реализованная в редакторе возможность исполнять выделенную совокупность операторов таблицы на заданном числе шагов интегрирования (в том числе на одном шаге) позволяет использовать редактор не только, как средство проектирования моделей (операторных таблиц), но и как эффективное средство отладки моделей.

12. Разработанная методика и программное обеспечение использованы для создания моделей:

• Котлов ТГМ-84Б, ТГМ-96 (А), ТГМ-96Б, ТП-87, ТГМЕ-464, БКЗ-210,

ТГМЕ-206, ТГМП-314А, ТГМП-314П, ТГМП-344, ТПП-210А, П-96 (котел-утилизатор);

• Паровых турбин типа ПТ-60-130/13, ПТ-65-130/13, ПТ-80-130/13, Т

100/110-130, К-210-130, К-300-240 ЛМЗ, Т-250/300-240, Т-150-7.7;

• газовой турбины ГТЭ-160 (У94.2)

Из моделей перечисленных котлов и турбин, а также моделей соответствующего вспомогательного оборудования построены 13 различных моделей энергоблоков (включая станции с общим паропроводом), включенных в состав компьютерных тренажеров, установленных и введенных в эксплуатацию на 20 объектах:

8. Заключение

1. Предложена радикальная концепция построения вычислительной системы моделирования технологических процессов энергоблока, основанная на фундаментальных уравнениях энергии, массы и количества движения, термодинамических уравнениях состояния теплоносителей, критериальных уравнениях теплообмена, для определения коэффициентов которых используются конструктивные и структурные данные оборудования, и в которой принято представление пространственно распределенных компонентов энергоблока как совокупностей сосредоточенных элементов, в результате чего математическая модель в целом приводится к виду большой системы обыкновенных нелинейных дифференциальных уравнений, которая решается прямым численным интегрированием, причем для разных подсистем интегрирования выполняется с разными величинами шага по времени.

2. Разработаны и исследованы методы моделирования в рамках предложенной -концепции процессов в различных компонентах энергоблока: пространственно распределенных теплообменниках, участках газового тракта котлоагрегатов, топках котлов, насыщенных баках, поверхностных регенеративных подогревателях, отсеках и камерах турбин, и т.д. Предложены рекомендации по выбору шагов квантования по пространственной координате и шагов интегрирования по времени для различных компонентов.

3. Предложены и обоснованы математические методы реализации разработанных алгоритмов моделирования, в частности: предсказывающе-корректирующий метод интегрирования дифференциальных уравнений с тремя итерациями на шаге, основанный на применении неявного метода Эйлера и итерационной процедуры Ньютона-Рафсона; экспресс метод вычисления термодинамических параметров воды и пара и их частных производных.

4. Разработан специализированный табличный язык моделирования, позволяющий описывать алгоритмы вычисления тепломеханических процессов энергоблока с любой степенью полноты и детализации, на основе которого разработана функционирующая под управлением ОС UNIX программная система моделирования, включающая исполнительную компоненту, относящуюся к классу интерпретирующих программ, и редактор моделей, являющийся не только эффективным инструментом построения моделей, но и средством с широкими возможностями для отладки моделей.

5. Разработанные методы и программное обеспечение нашли широкое применение для построения моделей энергоблоков с различной номенклатурой котлов и турбин, которые явились основой для создания тренажеров оперативного персонала, установленных и введенных в эксплуатацию на 20 объектах: электростанциях и учебных центрах энергосистем. Кроме того, тренажеры, имеющие в своем составе эти модели, неоднократно использовались при проведении системных, региональных, общероссийских и международных соревнований операторов тепловых электростанций.

1. Рубашкин A.C. Построение цифровых динамических моделей теплообменников на базе специализированного машинного языка // Теплоэнергетика.- 1971.- №6.- С.58-61.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Рубашкин, Александр Самуилович, 2006 год

1. Айзенштат И.И., Полумордвинова И.Г., Фельдман Е.П. Методика расчета динамических характеристик перегревательных участков котельных агрегатов // Л.- Тр ЦКТИ,- вып15.-1967

2. Александров A.A., Агапова Р.К. Расчет термодинамических свойств воды и водяного пара на ЭЦВМ методом интерполяции// Теплоэнергетика.- 1972,- №8

3. Александрова Н.Д., Давыдов Н.И. Динамическая модель циркуляционного контура барабанного котла//Теплоэнергетика.- 1993.-№2

4. Арманд A.A. Статья в сборнике «Теплообмен при высоких тепловых нагрузках и других специальных условиях»// М.Госэнергоиздат.-1959

5. Армстронг Джеймс С. Секреты UNIX// Киев,- Диалектика.-1996

6. Архипова E.H., Магид С.И. Математическое моделирование и тренаж в контуре АСУ ТП энергопредприятия// Теория и практика построения и функционирования АСУТП. Труды международной научной конференции Control-2000// М.- Издательство МЭИ.- 2000

7. Аэродинамический расчет котельных агрегатов (Нормативный метод)// М,-Энергия,- 1977

8. Беляев Г.Б., Сабанин В.Р. Принципы математического моделирования теплоэнергетических объектов // М.- Издательство МЭИ,-1986

9. Бененсон Е.И., Резникова P.C. Определение энергетических характеристик теплофикационных турбин с использованием ЭВМ // Электрические станции.-1972,- №8

10. Бененсон Е.И., Иоффе Л.С.Теплофикационные паровые турбины // М.-Энергоатомиздат.-1986

11. И.Березин И.С., Жидков М.П. Методы вычислений, т.П II М.- Физматгиз,-1962

12. Бродов Ю.М., Савельев Р.З. Конденсационные установки паровых турбин //М.- Энергоатомиздат.-1994

13. Бузин Д.П., Бененсон Е.И. Теплофикационная турбина типа Т-250/300-240//Теплоэнергетика .- 1969.- №8

14. Букштейн И.И. Всережимная нелинейная динамическая модель прямоточного парогенератора//Теплоэнергетика,- 1977.- №12

15. Васильев M.K. Расчет тепловых схем конденсационных и теплофикационных турбин на ЭЦВМ //Теплоэнергетика,- 1982.- №3

16. Веллер В.Н. Регулирование и защита паровых турбин // М.-Энергоатомиздат.-1985

17. Вержбицкий В.М. Основы численных методов II М.- Высшая школа.-2002

18. Вукалович М.П. Термодинамические свойства воды и водяного пара // М.- Машгиз.-1958

19. Вульман Ф.А. Расчет тепловой схемы паротурбинной установки на электронной цифровой вычислительной машине «Урал-1» // Теплоэнергетика.-1961,- №8

20. Вульман Ф.А. Расчет параметров и показателей тепловой схемы на быстродействующей цифровой вычислительной машине // Теплоэнергетика.- 1963.- №9

21. Вульман Ф.А. О расчете современных паротурбинных установок на быстродействующей ЭЦВМ // Теплоэнергетика.-1966.- №10

22. Вульман Ф.А., Бененсон Е.И., Меклин Г.Ф.,Сычев Б.С. Расчет тепловых схем теплофикационных турбоустановок на ЭЦВМ II Теплоэнергетика.-1970,- №1

23. Вульман Ф.А., Хорьков Н.С. Тепловые расчеты на ЭВМ теплоэнергетических установок // М,- Энергия.-1975

24. Вульман Ф.А., Корягин A.B. Анализ и синтез программ для моделирования теплоэнергетических установок на ЭВМ // Теплоэнергетика,-1981,- №6

25. Вульман Ф.А., Корягин A.B. Методика моделирования тепловых схем конденсационных паротурбинных установок на ЭВМ // Теплоэнергетика.- 1985.- №7

26. Гидравлический расчет котельных агрегатов (Нормативный метод) II М.-Энергия .-1978

27. Давиденко К.Я., Рущинский В.М. Построение быстродействующей нелинейной модели прямоточного парогенератора // Теплоэнергетика.-1972,- №3

28. Давиденко К.Я. Влияние нелинейности динамических свойств прямоточного парогенератора на переходные процессы // Теплоэнергетика.- 1972,- №11

29. Дейч М.Е. Техническая газодинамика // М.- Энергия.- 1974

30. Демидович Б.П., Марон И.А., Шувалова Э.З. Численные методы анализа // М.- Физматгиз.-1963

31. Доверман Г.И., Букштейн И.И., Гомболевский В.И., Манучарова Г.В., Миронова В.А. Нелинейная математическая модель газомазутного моноблока мощностью 800 МВт//Теплоэнергетика.- 1981.- №6

32. Ефимочкин Г.И. Бездеаэраторные схемы паротурбинных установок // М.- Энергоатомиздат.-1989

33. Иванов, А.П. Программное обеспечение моделирования динамических процессов в теплоэнергетических установках при глубоких возмущающих воздействиях // Теплоэнергетика.- 1988.- №10

34. Иванов А.П., Сизова Т.Б., Михейкина Н.Д. Программное обеспечение для моделирования теплогидравлических процессов в котлоагрегатах// Теплоэнергетика.- 1998.- №10

35. Иванов А.П., Михейкина Н.Д., Сизова Т.Б., Горланов Г.Г. Наладка по экспериментальным данным программной модели котла ТГМ-96 для исследования динамики процессов на скользящих параметрах // Теплоэнергетика.-1999.- №10

36. Иванов В.А. Режимы мощных паротурбинных установок // Л-Энергоатомиздат.-1986

37. Камке Э. Справочник по обыкновенным дифференци-альным уравнениям // М.- Наука.-1976

38. Карниган Б., Ритчи Д. Язык программирования СИ // М,- Финансы и статистика,-1992

39. Кирилин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика //М.- Энергоатомиздат.-1983

40. Кнут Д.Э. Искусство программирования. Том1: основные алгоритмы // М.-С.Петербург-Киев.- Изд. Вильяме,- 2000

41. Комисарчик Т.Н., Грибов В.Б., Гольдштейн А.Д., Математическая модель парогазовой установки с котлом-утилизатором // Теплоэнергетика.-1991.- №12

42. Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров // М.- Наука.-1968

43. Конденсатор и система регенерации паровых турбин. Сборник трудов ВТИ им. Дзержинского // М.- Энергоатомиздат.-1985

44. Костюк А.Г., Шерстюк А.Н. Газотурбинные установки II М.- Высшая школа.-1979

45. Котлы большой мощности: отраслевой каталог // М.- НИИЭ информэнергомаш.-1985

46. Крашенинников В.В., Доверман Г.И., Миронова В.А. Расчет динамических характеристик перегревательного тракта прямоточного котла при пуске блока // Теплоэнергетика.- 1972,- №1

47. Крашенинников В.В., Доверман Г.И. Математическое моделирование динамических свойств прямоточного котла при пуске// Теплоэнергетика.- 1973.- №4

48. Крашенинников В.В. Математическая модель турбоустановки применительно к расчету динамических характеристик котлоагрегатов // Теплоэнергетика.- 1974.- №1

49. Крашенинников В.В., Доверман Г.И., Думнов В.П., Черепанова И.М. Применение линейной математической модели для расчета динамики прямоточного парогенератора при пуске//Теплоэнергетика.-1976.- №8

50. Ледли P.C. Программирование и использование цифровых вычислительных машин // М,- Мир.-1966

51. Левченко Г.И., Лисейкин И.Д., Копелиович A.M. Оребренные поверхности нагрева паровых котлов // М,- Энергоатомиздат,-1986

52. Лившиц М.А., Крашенинников В.В., Доверман Г.И., Шильдкрет И.М. Математическое моделирование динамических свойств топок парогенераторов с жидким шлакоудалением //Теплоэнергетика.- 1975.-№2

53. Лившиц М.А., Дубов В.Н., Думнов В.П. Динамические характеристики парогенератора с комбинированной циркуляцией среды // Теплоэнергетика.-1976.- №11

54. Лившиц М.А., Шильдкрет И.М. Динамическая модель пылеугольной топки, учитывающая процесс горения /Яеплоэнергетика,-1984.- №5

55. Магид С.И. Научные, методические и технологические основы разработки тренажеров оперативного персонала энергетических установок. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук//М.-1999

56. Мак-Кракен Д., Дорн У. Численные методы и программирование на Фортране // М.- Мир,-1977

57. Мейкляр М.В. Котельные агрегаты ТКЗ сверхкритического давления // М,- Энергия.-1970

58. Михеев М.Л., Михеева И.М. Основы теплопередачи // М,- Энергия.-1977

59. Нелинейное математическое моделирование теплоэнергетических установок в нестационарных режимах. Труды ВТИ им. Дзержинского, вып.20 // М,- Энергия,-1979

60. Никитина И.К. Справочник по трубоприводам тепловых электростанций // М,- Энергоатомиздат.-1983

61. Нормативный метод расчета динамических характеристик прямоточных парогенераторов. В сборнике «Котельные и турбинные установки энергоблоков мощностью 500 и 800 МВт» И М,- Энергия.-1979

62. Паровые турбины сверхкритических параметров ЛМЗ // М,-Энергоатомиздат.-1991

63. Петерсен Р. LINUX. Руководство по операционной системе // Киев.-BHV.-1997

64. Пикина Г.А. Математические модели теплоэнергетических объектов // М,- Издательство МЭИ.-1997

65. Пикина Г.А., Чикунова О.М. Математические модели противоточного конвективного пароперегревателя котла в системе регулирования температуры //Теплоэнергетика.- 2002.- №8

66. Пикина Г.А., Чикунова О.М. Сравнительный анализ линейных моделей противоточного конвективного пароперегрева-теля котла в системе регулирования температуры // Теплоэнергетика.- 2002,- №10

67. Пикина Г.А., Жук Т.И. Аналитические модели конвективного теплообменника с однофазными теплоносителями // Теплоэнергетика,-2003.-№10

68. Плоткин Е.Р., Лейзерович А.Ш. Пусковые режимы паровых турбин энергоблоков // М.- Энергия,-1980

69. Полумордвинова И.Г., Чернов А.Г. Сравнение экспериментальных и расчетных динамических характеристик котла ПК-41 на двух нагрузках // Теплоэнергетика.-1971.- №12

70. Попырин Л.С. Методы математического моделирования и оптимизации теплоэнергетических установок//Теплоэнергетика.-1974,- №5

71. Похорилер В.Л. Расчет прогрева длинных паропроводов // Теплоэнергетика.-1972,- №8

72. Профос П. Регулирование паросиловых установок// М,- Энергия.-1967

73. Рабенко B.C. Моделирование режимов работы энергоблоков ТЭС для компьютерных тренажеров // Энергосбережение и водоподготовка,-2003,- №4

74. Рабенко B.C. Тренажеры для подготовки операторов энергооборудования// Известия вузов,- Электромеханика.- 2003.- №4

75. Рабенко B.C. Компьютерные тренажеры как средство повышения качества профессиональной подготовленности операторов// Вестник ИГЭУ,-2004,-выпуск 2

76. Ракитский Ю.В., Устинов С.М., Чернорудский И.Г. Численные методы решения жестких систем обыкновенных дифференциальных уравнений //Л,-Л ПИ Б,-1977

77. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства газов // М,- Энергия.-1973

78. Рубашкин A.C. Построение цифровых динамических моделей теплообменников на базе специализированного машинного языка // Теплоэнергетика.-1971.- №6

79. Рубашкин A.C. Выбор структуры и шагов квантования по временной и пространственной координатам при построении нелинейной цифровой модели участка пароводяного тракта парогенератора // Теплоэнергетика.- 1973.- №5

80. Рубашкин A.C., Волков О.Г. Нелинейное цифровое моделирование динамических процессов прямоточного парогенератора // Теплоэнергетика,-1977.- №8

81. Рубашкин A.C., Глускер Б. Н. Математическое моделирование гидравличес-ких режимов параллельных контуров С.К.Д. в переменных условиях // Теплоэнергетика.- 1979.- №1

82. Рубашкин A.C. Магид С.И., Гержой И.П., Крашенинников В.В., Виноградова Т.А. Математическая модель переходных процессов прямоточного котла для тренажера оператора теплофикационного энергоблока 250 МВт//Теплоэнергетика.- 1985,- №5

83. Рубашкин A.C. Построение математической модели энергоблока для обучения и тренировки оперативного персонала // Теплоэнергетика.-1990,- №11

84. Rubashkin A.S., Khesin М. Dynamic models for fossil Power Plant training Simulators // American Power Conference.- Chicago.- 1993.- vol. 55-1.- p. 871-876

85. Рубашкин A.C. Компьютерные тренажеры для операторов тепловых электростанций//Теплоэнергетика.- 1995.- №10

86. Рубашкин А.С., Касьянов Л.Н., Поляков B.C. Использование компьютерной модели энергоблока с ПГУ мощностью 490 МВт для исследования нестационарных процессов и оптимизации тепловой схемы блока // Электрические станции.-1998,- №5

87. ЭЗ.Рубашкин А.С. Моделирование процессов в составе тренажеров для операторов ТЭС // Теория и практика построения и функционирования АСУ ТП. Труды международной научной конференции Control-2000 // М,- Издательство МЭИ.- 2000

88. Рубашкин А.С., Ремизов А.Н., Ломакин Б.В., Крайнов В.К., Шамко В.Н. Соревнования операторов КТЦ Мосэнерго // Электрические станции.-2001,-№5

89. Рубашкин A.C., Вербицкий В.Л., Рубашкин B.A. Методы моделирования технологических процессов, происходящих в энергетическом оборудовании // Теплоэнергетика.- 2003.- №8

90. Рубашкин А.С., Рубашкин В.А. Моделирование процессов в топке парового котла //Теплоэнергетика,- 2003.- №10

91. Рубашкин А.С., Рубашкин В.А. Развитие технологии моделирования динамических процессов на тепловых электростанциях // Теплоэнергетика.- 2004.- №10

92. Rubashkin Alexander, Rubashkin Vladimir The modeling technologies evolution for fossil power plant simulators // European Simulation Symposium ESS 2004,- October 17-20,- Budapest.- Hungary.- ISBN: 156555-286-5,- p. 81-87

93. Рубашкин A.C., Радин Ю.А., Давыдов A.B., Рубашкин В.А. Отработка пусковых режимов энергоблока ПГУ-450 Калининградской ТЭЦ-2 на математической модели //Теплоэнергетика.- 2005.- №10

94. Рубин В.Б., Кузьмин Г.И. Расчет динамики парового тракта блока котел-турбина //Теплоэнергетика.-1964.- №8

95. Рущинский В.М. Динамика автоматического регулирования блока котел-турбина. В сборнике «Труды I конгресса ИФАК», т.6 // М.- Изд. АН СССР,-1961

96. Рущинский В.М. Математическая модель барабанного котла // М,-Сборник «Труды ЦНИИКА».- вып.16.-1967

97. Рущинский В.М. Алгоритм решения общей линейной задачи определения динамических характеристик распределенного теплообменника //Теплоэнергетика.-1967,- №1

98. Рущинский В.М. Приближенное решение уравнений динамики участков котлоагрегата с двухфазной средой // Теплоэнергетика,-1967,- №5

99. Рущинский В.М. Пространственные линейные и нелинейные модели котлоагрегатов // М.- Сборник «Вопросы промышленной кибернетики. Труды ЦНИИКА»,- вып.1 (22).- 1969

100. Рущинский В.М. Математические модели процесса генерации пара в котлоагрегатах и возможности их применения в системах контроля и управления. Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук// М.-1970

101. Рущинский В.М., Смирнов В.Н., Кондряков Б.Н., Шмейлин Б.З., Германов А.П., Юдинсон А.П. Цифровая модель котлоагрегата сверхкритических параметров //Теплоэнергетика,- 1970.- №6

102. Рущинский В.М. Расчет динамических характеристик участков котлоагрегатов с двухфазной средой //Теплоэнергетика.-1971.- №4

103. Рущинский В.М., Давиденко К.Я. Нелинейная математическая модель прямоточного котлоагрегата сверхкритических параметров пара //Теплоэнергетика.-1971.- №7

104. Рыжкин В.Я. Тепловые электрические станции // М,- Энергия.- 1987

105. Самойлович Г.С., Трояновский Б.М. Переменные и переходные режимы в паровых турбинах // М,- Энергоиздат,-1982

106. Серов Е.П. Статья в сборнике «Труды МЭИ», вып. XI // М.-1953

107. Серов Е.П., Корольков Б.П.Динамические характеристики элементов котлоагрегатов//Теплоэнергетика.- 1965.- №1

108. Серов Е.П., Корольков Б.П. Динамика процессов в тепло- и массообменных аппаратах // М,- Энергия,-1967

109. Серов Е.П., Корольков Б.П. Динамика парогенераторов // М.-Энергоиздат.-1984

110. Симою М.П., Вульман Ф.А., Ставцева С.А. Тепловой расчет котельного агрегата на вычислительной машине «Урал» // Теплоэнергетика.-1959.- №9

111. Симою М.П., Сизова Т.Б., Михейкина Н.Д. Тепловой расчет парогенератора на ЭВМ //Теплоэнергетика.-1974,- №12

112. Смирнов В.Н. Реализация линейной математической модели энергоблока котел-турбина на вычислительных машинах // Теплоэнергетика.-1974,- №8

113. Стырикович М.А. Котельные агрегаты // М Госэнергоиздат,-1958

114. Суллер П.Л., Романов А.Ф. Экспериментальные динамические характерис-тики прямоточного котла сверхкритического давления // Теплоэнергетика.-1972.- №5

115. Swanekamp R. Search afar for fresh ideas on training technology // Power.-vol.143.- №1,-1999.-p13

116. Таль A.A. О динамических свойствах однофазных участков пароводяного тракта котла. В сборнике «Известия АН СССР» // ОТН,-2,-1957

117. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод // М,-Госэнергоиздат.-1957

118. Тепловой расчет котельных агрегатов. Нормативный метод. Изд.2 // М,- Энергия.-1973

119. Тепловые схемы котлов // М,- Машиностроение,- 1987

120. Третьяков П.Г. Определение коэффициента теплоотдачи в турбинах по данным замеров //Теплоэнергетика 1967,- №4

121. Трояновский Б.М. О влиянии влажности на экономичность паровых турбин //Теплоэнергетика.-1978,- №10

122. Успенский В.А., Кузнецов Ю.М., Струйные вакуумные насосы //М,-Машиностроение.-1973

123. Френкель А .Я. Шаговый численно-аналитический метод решения систем дифференциальных уравнений с нелинейной правой частью и его использование при моделировании тепловых процессов // Теплоэнергетика.-1974.-11

124. Френкель А.Я., Забелина Л.Г. Система алгоритмов и программ для нелинейного моделирования энергоблоков на ЦВМ и ее использование при моделировании энергоблока мощностью 1200 МВт //Теплоэнергетика.-1980.- №7

125. Френкель А.Я., Забелина Л.Г. Методика и результаты экспериментальной оценки точности нелинейной динамической модели энергоблока мощностью 1200 МВт//Теплоэнергетика.- 1987.- №3

126. Хорьков Н.С., Носков А.И., Оршанский М.Б., Тюпина Т.Н. Расчет на ЭЦВМ динамических характеристик прямоточного котла // Теплоэнергетика.-1970.- №7

127. Хорьков Н.С., Михейкина Н.Д., Сизова Т.Б., Дудникова И.П. Позонный расчет камерной топки для определения коэффициентов уравнений динамики парогенераторов // Теплоэнергетика 1975,- №3

128. Хорьков Н.С., Тюпина Т.Н. Расчеты динамических характеристик парогенераторов // М.- Машиностроение.-1979

129. Humpage W.D. Predictor-corrector methods of numerical integration in digital-computer analyses of power system transient stability // Proceeding of the Institution of Electrical Engineers.- Power Record.-1965.- September

130. Цанев C.B. Газотурбинные и парогазовые установки тепловых электростанций // М.- Издательство МЭИ.- 2002

131. Черкасский В.М., Романова Т.М., Кауль P.A. Насосы, компрессоры, вентиляторы // М,- Энергия,-1968

132. Чугуев P.P. Гидравлика //Л.- Энергоиздат 1982

Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.