По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.039

Разработка моделей и синтез системы автоматического регулирования тепловой нагрузки энергоблока

Ле Ван Динь Национальный исследовательский университет «МЭИ», г. Москва, e-mail: levan@rambler.ru

C учетом динамики трубопроводов и парогенератора получены передаточные функции основных каналов двухконтурной схемы для синтеза систем автоматического регулирования тепловой нагрузки. Предложен и исследован новый поход получения моделей с сосредоточенными параметрами.

Литература:

1. Пащенко Ф.Ф., Пикина Г.А. Основы моделирования энергетических объектов / Грант РФФИ 12-08-07128. – М.: Физматлит, 2011. – 464 с.

2. Мещерякова Ю.С., Пикина Г.А. Исследование метода параметрической оптимизации с помощью МНКприближения частотных характеристик // Современные технологии в энергетике – основа повышения надежности и безопасности оборудования ТЭС: Сб. докладов. – М.: ОАО «ВТИ», 2012. – С. 379–389.

3. Ерофеев А.А. Теория автоматического управления // Учеб. пособие для вузов, 3-е изд. – СПб.: Политехника, 2008.

4. Плютинский В.И., Погорелов В.И. Автоматическое управление и защита теплоэнергетических установок АЭС. – М.: Энергоатомиздат, 1983.

5. Alexandrov A.A., Grigorev B.A. Tables of thermophysical properties of water and steam // Moskva: Publishing House of Moscow Power Engineering Institute, 1999. – 168 р.

6. Голинко И.М., Ковриго Ю.М., Кубрак А.И. Экспрессметод оптимальной настройки аналогового регулятора по интегральным критериям качества // Теплоэнергетика. – 2014. – №3. – С. 15–22.

7. Ротач В.Я. Теория автоматического управления / Учеб. для вузов. – М.: Изд. дом МЭИ, 2007.

Парогенератор представляет собой металлическую емкость, наполовину заполненную водой второго контура (рис. 1). В объем воды погружена трубчатка. Внутри труб протекает вода первого контура, поступающая из атомного реактора. Снаружи пароводяная смесь находится на линии насыщения. Сухой насыщенный пар поступает в турбину.

Таким образом, в объекте исследования можно выделить четыре основные среды: вода первого контура, активный металл трубчатки, пароводяная смесь и корпус парогенератора.

Изобарная теплоемкость наружного теплоносителя (рабочего тела) парогенератора ВВЭР, находящегося на линии насыщения, равна бесконечности cp1 = ∞, следовательно, число Стентона равно нулю St1 = 0, и уравнение энергии рабочего тела вырождается в уравнение θ1s(z) = const.

Температура насыщения зависит только от давления, которое поддерживается постоянным регуляторами давления «до себя» или тепловой нагрузки атомного блока. Поэтому математическая модель такого теплообменника распадается на две подсистемы – системы двух дифференциальных уравнений энергии внутреннего теплоносителя (воды первого контура) и теплопроводности стенки труб и отдельно решаемого уравнения энергии корпуса. Структурная схема модели тепловых процессов приведена на рис. 2.

Запишем в операторном виде систему уравнений трубчатки, состоящей из уравнения энергии воды в трубах и уравнения теплопроводности металла труб [1]:

где θ2 (p,s),

D2 (p,s) – температура, начальная температура, расход внутреннего теплоносителя; θ1s(p,s) – температура насыщения наружного теплоносителя; ϑ(p,s) – температура трубы.

Сигнальный граф системы показан на рис. 3. Из него получим динамические характеристики интересующих нас каналов.

Если пренебречь потерями тепла в окружающую среду трубопроводов первого контура, то в статике температура воды на входе в парогенератор

будет равна температуре воды на выходе из реактора θвых.

Для Цитирования:
Ле Ван Динь, Разработка моделей и синтез системы автоматического регулирования тепловой нагрузки энергоблока. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2017;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: