LogNeuro_1600.jpg

Другие ресурсы



Главная -> Проект "Симулятор тепловой схемы ТЭЦ"
Описание программы.
"Симулятор тепловой схемы ТЭЦ" v1.0 21.09.2014
SimulatorTEZ_1_0_600.jpg

Программа является симулятором работы тепловой схемы ТЭЦ с параллельным связями. Расчет параметров осуществляется в реальном времени по формуляру IAPWS-IF97.

В тепловую схему входят:
- паровая схема: коллектор питательной воды, коллектора перегретого пара 90/30/10/1.2 ата, 2 барабанных котла, турбина 90/30, турбина 90/10/1.2, турбина 30/10/0.05, БРОУ 90/30, БРОУ 30/10, РУ 10/1.2, промышленные отборы пара 30/10/1.2;
- схема конденсата : ХОВ, возврат конденсата промышленных отборов, ДНД, ДВД, ПН, ПВД;
- схема котла: топка, газоход, поверхности нагрева.

Режим работы тепловой схемы можно менять (клик мыши на один из трех квадратиков) следующими ручными регуляторами:
- промышленного отбора 30/10/1.2 ата;
- диафрагмы конденсатора турбины 30/10/0.05;
- расхода пара на ПВД;
- пароохладителя котла.

Среди нововведений данной версии стоит отметить:
- параллельные связи теплового оборудования;
- расчет газовоздушного тракта котла;
- расчет на основе коэффициента теплопередачи: поверхностей нагрева котлоагрегата, конденсатора турбины, ПВД;
- расчет электроэнергии турбин и насосов производится на основе реальных характеристик;
- автоматическое регулирование позволяет поддерживать параметры тепловой схемы в рабочем диапазоне;
- в программе производится расчет технико-экономических показателей, как обычным методом, так и по методу относительного прироста топлива на прирост тепла (эксергический метод).

Минимальные требования: .NET Framework 4.0 (в Win8 уже есть).
ОС: WinAll.
Тип: полностью бесплатно.
Интерфейс: русский.
Размер: 688kб.

История развития проекта.
"Симулятор паровой схемы ТЭЦ v0.6" 21.03.2009
SimulatorTEZ_0_6_600.jpg

В данной промежуточной версии основное внимание было уделено построению интерфейса и каркаса программы на основе небольшого куска паровой схемы ТЭЦ, а также наладке взаимодействия этого куска с движком Neuro.

Существенное время было затрачено (помимо монотонного, запланированного кодирования) лишь на разработку и оптимизацию многослойной анимации. WPF-технология оказалась довольно прожорлива, приходилось всячески умерять ее аппетит, ну а в целом после некоторого привыкания WPF начинает нравиться все больше и больше.

Что касается расчета схемы движком, то старался сделать как можно проще и надежнее, лишь бы работало и соблюдались основные законы (сохранения энергии и массы). Хотя пожалуй стоит выделить расчет аккумуляции тепла металлом (некоторая тепловая инерция) и имитацию пароперегревателя котла.

P.S. В следующей версии планирую добавить телеметрию и заняться тестированием и отладкой пока этого куска схемы.

"Симулятор паровой схемы ТЭЦ v0.9" 21.05.2010
SimulatorTEZ_0_9_600.jpg

Итак, основной проект сделал довольно крупный шаг на пути к задуманному релизу, и в нем произошли следующие изменения:

- паровая схема значительно расширилась.
- появилась телеметрия параметров, с возможностью выбора графиков и их масштабирования.
- сделал временное грубое автоматическое регулирование уровня воды в барабане котла и срабатывание предохранительных клапанов на котлах: 112 ати - открытие, 103 ати - закрытие.
- выработка эл.энергии турбинами временно очень просто - 10 тонн пара на 1 МВт (хоть это и не верно, но в качестве заглушки пока пойдет).
- присутствует контроль времени: пуск, стоп, пауза, сброс, пошаговый режим (обратный ход пока не реализован).

P.S. Основная проблема - тормознутость программы, так и не была решена, буду надеется на оптимизацию в следующей версии. Минимальное требование для программы - процессор 2 ГГц. При FPS менее 10 кадров в секунду расчет останавливается (спасет лишь пошаговый режим).

"Симулятор паровой схемы ТЭЦ v0.96" 12.10.2012
SimulatorTEZ_0_96_600.jpg

В очередной версии основного проекта решил пока отойти от параллельных связей и расcмотреть полноценный тепловой цикл на примере энергоблока ТЭЦ с промышленным отбором.

Из положительных аспектов данной версии стоит отметить:
- удачная реализация автоматического регулирования котла, турбин и цикла в целом;
- расчет электрических нагрузок турбин, насосов, тягодутьевых машин котла по их характеристикам;
- расчет ТЭП в реальном времени;
- замкнутость схемы, контроль баланса массы и энергии;
- улучшение производительности после проведенной оптимизации.

Ну, а к временным недоработкам пока можно отнести следующие допущения:
- распределение тепла по поверхностям нагрева котла является постоянным в процентном соотношении;
- постоянными величинами являются вакуум в конденсаторе турбины, давление воды в коллекторе после ПЭН, давление греющего пара в ПВД ;
- нет аккумуляции тепла металлом;
- не учитываются потери в окружающую среду;
- внутренние объемы оборудования выбраны приблизительно;
- нет подогрева питательной воды от механического трения ПЭН;
- нет переохлаждения конденсата ПВД;
- нет регулирования уровня воды в ДВД (нет подпитки ХОВ);
- отсутствует система защиты и сигнализации;
- для простоты и устойчивости процесса автоматика пока не отключается.

P.S. И хотя шлифовать данный проект можно еще долго и упорно, в целом для обучения основам преобразования тепловой энергии на ТЭЦ, да и основам регулирования вполне подойдет. Кстати, при добавлении расчета ТЭП, а точнее при выборе метода расчета удельных при комбинированном производстве энергии (что, оказывается, является предметом спора уже много лет), наткнулся на сайт exergy.narod.ru, где подробно рассматривается продвинутый эксергический метод (попробую реализовать в следующей версии) и в целом данная проблема.

e-mail: neurothermal@mail.ru