📄Работа №214792
Тема: АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ БЛОКОМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОТЛОВ
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
автоматика и управление
Объем:
79 листов
Год:
2021
Просмотров:
5
4265
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
1 ОБЗОР ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 6
1.1 Обзор систем регулирования котельного агрегата 6
2 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 13
2.1 Барабанный котел как объект управления 13
2.2 Структура многосвязной системы оптимального регулирования экономичностью потребления топлива 16
2.3 Общие принципы работы автоматизированной системы управления экономичностью режимов котлов 18
2.4 Контуры автоматического управления режимами котлов 19
2.4.1 Контур автоматического регулирования давления пара в магистральном паропроводе – главный регулятор котельной 19
2.4.2 Локальные контуры стабилизации расхода топлива 22
2.5 Тепловая схема на ЦЭС 24
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЕНИЯ ГЛАВНОГО РЕГУЛЯТОРА 25
3.1 Описание работы 25
3.2 Прикладное программное обеспечение 32
3.2.1 Управляющее ППО PLC-контроллеров 32
3.2.2 Пользовательское ППО верхнего уровня ГР 39
4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГПП 44
4.1 Обзор программного обеспечения для идентификации модели парового котла 44
4.2.1 Математическое описание регулятора тепловой нагрузки 46
4.2.3 Идентификация котлоагрегата и главного паропровода 51
4.2.4 Моделирование системы управления давления в ГПП 62
Выводы по главе 4 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 73
1 ОБЗОР ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ 6
1.1 Обзор систем регулирования котельного агрегата 6
2 ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 13
2.1 Барабанный котел как объект управления 13
2.2 Структура многосвязной системы оптимального регулирования экономичностью потребления топлива 16
2.3 Общие принципы работы автоматизированной системы управления экономичностью режимов котлов 18
2.4 Контуры автоматического управления режимами котлов 19
2.4.1 Контур автоматического регулирования давления пара в магистральном паропроводе – главный регулятор котельной 19
2.4.2 Локальные контуры стабилизации расхода топлива 22
2.5 Тепловая схема на ЦЭС 24
3 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЕНИЯ ГЛАВНОГО РЕГУЛЯТОРА 25
3.1 Описание работы 25
3.2 Прикладное программное обеспечение 32
3.2.1 Управляющее ППО PLC-контроллеров 32
3.2.2 Пользовательское ППО верхнего уровня ГР 39
4 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ В ГПП 44
4.1 Обзор программного обеспечения для идентификации модели парового котла 44
4.2.1 Математическое описание регулятора тепловой нагрузки 46
4.2.3 Идентификация котлоагрегата и главного паропровода 51
4.2.4 Моделирование системы управления давления в ГПП 62
Выводы по главе 4 70
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 72
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 73
📖 Введение
Уровень автоматизации технологических процессов является решающим фактором в повышении эффективности и надежности производства тепловой и электрической энергии и их конкурентоспособности на рынке электроэнергии и мощности.
Технологический процесс: тепловых электрических станций (ТЭС) отличается сложностью взаимосвязей между большим числом агрегатов; высокими параметрами рабочей среды, требованиями; к точности их регулирования; и это обусловило постоянный поиск и внедрение новых методов; усовершенствования систем управления на базе теории и новых технических средств автоматического управлениям. Степень эффективности системы управления технологическим процессом находится в прямой зависимости от качества и точности автоматического ведения технологических процессов;
Глубокое изучение процессов тепловых электростанций, разнообразие технических средств, автоматизации, предлагаемых, отечественной приборостроительной промышленностью, а также достаточно хорошо разработанная теория автоматического управления позволяют интенсивно внедрять автоматизированные системы в энергетическую промышленность.
В настоящий; момент в рыночных условиях работы электростанций остро стоит проблема: экономии топлива при неизменной тенденции роста числа потребителей, что приводит к необходимости поиска различных методов, обеспечивающих увеличение, эффективности производства, электрической энергии и тепла. Одним из таких решению является метод, повышения коэффициента полезного действия ТЭС, составной частью которой; является котельный агрегат. При этом важным фактором является эффективность процесса горения топлива в топках котлов. Эффективность процессов горения определяется в основном соотношением, воздуха и топлива, поэтому выбор оптимального баланса между топливом воздухом является одним из определяющих факторов в отношении обеспечения максимальной эффективности процесса парообразования в котельном агрегате.
Паровые барабанные котельные агрегаты находят широкое применение в энергетике. На данный момент они являются наиболее часто используемыми, и повышение их эффективности может привести к снижению удельного расхода топлива на выработку электроэнергии, и, как следствие, уменьшению доли топливной составляющей в себестоимости' отпускаемой на рынок электроэнергии, что и приведет к значительному росту прибыли станции.
В то же время, повышение степени автоматизации управления современным производством, усложнение технологических процессов, увеличение объемов информации, подлежащей обработке, привело к необходимости контролировать все более и более сложные параметры технологических и производственных процессов, так называемые технико-экономические показатели. Особенностью этих показателей является то, что зачастую не существует датчиков или приборов, позволяющих непосредственно получить их значения, в связи с чем, оценка значения технико-экономическою параметра осуществляется посредством косвенных измерений.
Актуальность данной работы заключается в том, что существующие в настоящее время типовые способы и схемы регулирования экономичности работы паровых барабанных котлов оказались недостаточно эффективными. Поэтому возникает необходимость создания, более эффективных, интеллектуальных систем, основанных на современных технологиях искусственного интеллекта, которые позволяют проводить непрерывный параметрический мониторинг и управлять технологическим процессом. Это дает возможность не только повысить эффективность группы котельных агрегатов, уменьшить расход топлива, но и вместе с тем снизить выбросы оксидов азота.
С целью достижения технико-экономического эффекта, в данной работе исследуется какие параметры, а также каким образом рассматриваемые параметры влияют на разряжение в топке котла и на расход природного газа.
А также ставится задача построения математических моделей объекта управления, необходимых, для оценки; обобщенного критерия и моделей сигналов, позволяющих проводить моделирование процессов управления в условиях, близких к реальным.
Технологический процесс: тепловых электрических станций (ТЭС) отличается сложностью взаимосвязей между большим числом агрегатов; высокими параметрами рабочей среды, требованиями; к точности их регулирования; и это обусловило постоянный поиск и внедрение новых методов; усовершенствования систем управления на базе теории и новых технических средств автоматического управлениям. Степень эффективности системы управления технологическим процессом находится в прямой зависимости от качества и точности автоматического ведения технологических процессов;
Глубокое изучение процессов тепловых электростанций, разнообразие технических средств, автоматизации, предлагаемых, отечественной приборостроительной промышленностью, а также достаточно хорошо разработанная теория автоматического управления позволяют интенсивно внедрять автоматизированные системы в энергетическую промышленность.
В настоящий; момент в рыночных условиях работы электростанций остро стоит проблема: экономии топлива при неизменной тенденции роста числа потребителей, что приводит к необходимости поиска различных методов, обеспечивающих увеличение, эффективности производства, электрической энергии и тепла. Одним из таких решению является метод, повышения коэффициента полезного действия ТЭС, составной частью которой; является котельный агрегат. При этом важным фактором является эффективность процесса горения топлива в топках котлов. Эффективность процессов горения определяется в основном соотношением, воздуха и топлива, поэтому выбор оптимального баланса между топливом воздухом является одним из определяющих факторов в отношении обеспечения максимальной эффективности процесса парообразования в котельном агрегате.
Паровые барабанные котельные агрегаты находят широкое применение в энергетике. На данный момент они являются наиболее часто используемыми, и повышение их эффективности может привести к снижению удельного расхода топлива на выработку электроэнергии, и, как следствие, уменьшению доли топливной составляющей в себестоимости' отпускаемой на рынок электроэнергии, что и приведет к значительному росту прибыли станции.
В то же время, повышение степени автоматизации управления современным производством, усложнение технологических процессов, увеличение объемов информации, подлежащей обработке, привело к необходимости контролировать все более и более сложные параметры технологических и производственных процессов, так называемые технико-экономические показатели. Особенностью этих показателей является то, что зачастую не существует датчиков или приборов, позволяющих непосредственно получить их значения, в связи с чем, оценка значения технико-экономическою параметра осуществляется посредством косвенных измерений.
Актуальность данной работы заключается в том, что существующие в настоящее время типовые способы и схемы регулирования экономичности работы паровых барабанных котлов оказались недостаточно эффективными. Поэтому возникает необходимость создания, более эффективных, интеллектуальных систем, основанных на современных технологиях искусственного интеллекта, которые позволяют проводить непрерывный параметрический мониторинг и управлять технологическим процессом. Это дает возможность не только повысить эффективность группы котельных агрегатов, уменьшить расход топлива, но и вместе с тем снизить выбросы оксидов азота.
С целью достижения технико-экономического эффекта, в данной работе исследуется какие параметры, а также каким образом рассматриваемые параметры влияют на разряжение в топке котла и на расход природного газа.
А также ставится задача построения математических моделей объекта управления, необходимых, для оценки; обобщенного критерия и моделей сигналов, позволяющих проводить моделирование процессов управления в условиях, близких к реальным.
✅ Заключение
В ходе данной работе был исследован объект управления – барабанный котел и проведен обзор систем регулирования котельного агрегата
Далее была описана математическая модель некоторых основных контуров парового котла. Для контура регулирования тепловой нагрузкой был рассмотрена его структурная схема, было проведено математическое описание. Была проведена идентификация для контуров регулирования тепловой нагрузкой. В дальнейшем планируется провести идентификацию остальных отдельных контуров, собрать полученную модель в программной среде Simulink (MATLAB) и провести настройку главного регулятора. Было разработано прикладное программное обеспечение для всех котлов и ГР. Планируются пуско-наладочные работы.
Внедрение систем автоматизированного управления паровыми и водогрейными котлами, построенных на основе программируемых контроллеров, позволяет автоматизировать процесс производства тепловой энергии в котлах и значительно упростить контроль и управление этим процессом. Применение указанной системы повышает эффективность функционирования котлоагрегата за счет снижения потребления энергоресурсов, рационального сжигания топлива, использования технологического оборудования, оперативного управления оборудованием и технологическим процессом.
Далее была описана математическая модель некоторых основных контуров парового котла. Для контура регулирования тепловой нагрузкой был рассмотрена его структурная схема, было проведено математическое описание. Была проведена идентификация для контуров регулирования тепловой нагрузкой. В дальнейшем планируется провести идентификацию остальных отдельных контуров, собрать полученную модель в программной среде Simulink (MATLAB) и провести настройку главного регулятора. Было разработано прикладное программное обеспечение для всех котлов и ГР. Планируются пуско-наладочные работы.
Внедрение систем автоматизированного управления паровыми и водогрейными котлами, построенных на основе программируемых контроллеров, позволяет автоматизировать процесс производства тепловой энергии в котлах и значительно упростить контроль и управление этим процессом. Применение указанной системы повышает эффективность функционирования котлоагрегата за счет снижения потребления энергоресурсов, рационального сжигания топлива, использования технологического оборудования, оперативного управления оборудованием и технологическим процессом.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.