РАЗРАБОТКА СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДЕАЭРАТОРА

Одним из объектов, существенно влияющих на экономичность и надежность ТЭС и АЭС является деаэраторная установка.

Деаэрация воды является необходимым процессом в цикле теплоэнергетической установки. С повышением параметров пара и укрупнением теплоэнергетического оборудования повышаются требования к качеству рабочего тела (воды, пара), в частности к содержанию растворенного в воде кислорода. Эффективность работы деаэраторной установки определяется концентрацией кислорода в деаэрированной воде и зависит как от конструкции деаэратора, так и от режимов работы установки. Выбор системы автоматического регулирования деаэратора во многом определяется конструктивными особенностями оборудования и особенностями как тепловой схемы, так и тепловых режимов деаэраторной установки.

Анализ деаэратора как объекта управления представлен на рисунке 1.

Рисунок 1. Анализ деаэратора как объекта управления

Основным регулируемым воздействием является концентрация кислорода в деаэрированной воде.

Основным регулирующим воздействием является температура химически очищенной воды.

Для регулирования концентрации кислорода в вакуумным деаэраторе ДВ-200 была выбрана каскадная АСР, так как основной канал "регулирования" концентрации кислорода обладает значительной инерционностью (используется лабораторный метод), связанный прежде всего с запаздыванием, вызванным редким лабораторным анализом потока деаэрированной воды.

При этом удалось выделить вспомогательный канал регулирования, по которому можно воздействовать на регулируемую величину с меньшой инерционностью, благодаря чему предполагается получить более качественное регулирование температуры воды поступающей в деаэратор.

В процессе ступенчатого изменения расхода химически очищенной воды был снят переходной процесс в деаэраторе основного канала регулирования (рисунок 2).

Рисунок 2. Переходной процесс

Функция определена по кривой разгона "методом площадей" при помощи программы Симою.ехе.

Теперь находим передаточную функцию по дополнительному каналу регулирования. В результате получили кривую разгона (рисунок 3)

Рисунок 3. Кривая разгона

Предварительно выбираем каскадную систему регулирования концентрации кислорода в деаэрированной воде на выходе из деаэратора по каналу изменения температуры на входе. В качестве закона регулирования выбираем ПИ-закон, обеспечивающий астатическое регулирование достаточно высокого качества.

Строим каскадную систему регулирования в среде Матлаб (рисунок 4).

Рисунок 4. Каскадная схема системы регулирования в среде Матлаб

Для того чтобы убедиться в целесообразности внедрения полученной автоматической системы регулирования сравним переходные процессы полученной каскадной АСР и одноконтурной АСР с ПИ – регулятором, после чего оценим качество переходного процесса. Для наглядности сравнение покажем в виде графика, изображенного на рисунке 5.

.

Рисунок 5. Сравнение одноконтурной и каскадной АСР

Качество переходного процесса в каскадной системе выше, чем в одноконтурной АСР. По показателям качества каскадная АСР превосходит одноконтурную систему. Можно сделать заключение, что применение каскадной АСР для данного объекта является целесообразным.

Список литературы:

1. Кравцов, А.В. Технологические основы и моделирование процессов промысловой подготовки нефти и газа: учебное пособие [Текст] / А.В. Кравцов, Н.В. Ушева, Е.В. Бешагина. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. – 128 с.
2. Клюев, А.С. Автоматическое регулирование [Текст] / А.С. Клюев. – Москва: Высшая школа, 1986. – 512с.