Русская версия English version

Регуляризация материальных газовых потоков в энергетических системах сложной структуры

Г.В. Ледуховский, В.П. Жуков, Е.В. Барочкин

Вестник ИГЭУ, 2016 г. выпуск 6, сс. 5—15

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: Обеспечение нормативной герметичности вакуумной системы паровых турбин с конденсацией пара является важной задачей эксплуатации энергетического оборудования. Ее решение сопряжено со сложностью определения собственно расхода воздуха с присосами в вакуумную систему. В настоящее время для турбоустановок с пароструйными эжекторами основным методом количественного определения расхода воздуха с присосами является его прямое измерение с помощью воздухомеров, устанавливаемых на патрубок отвода неконденсируемых газов в атмосферу из основного эжектора. Однако такой подход не позволяет определить наиболее вероятные элементы вакуумной системы с повышенными присосами, а измеренный расход воздуха оказывается не связанным с результатами измерения концентрации растворенного кислорода в воде разных потоков конденсационной установки и системы регенерации низкого давления. Преодолению указанной проблемы будет способствовать разработка метода сведения материального баланса по слаборастворимым газам в технологических схемах конденсационной установки и системы регенерации низкого давления паровых турбин. 

Методы и материалы: Используется метод решения некорректных задач, построенный на основе регуляризации Тихонова, и матричная модель потоков в системе, разработанная на базе теории графов.

Результаты: Для сведения балансов потоков теплоносителей и растворенных в воде и паре газов сформулирована задача регуляризации материальных потоков при некорректном задании априорной информации. Предложен алгоритм ее решения. Получены аналитические и численные решения сформулированной задачи. Выполнен анализ полученных решений.

Выводы: Предложенный подход к сведению материальных балансов по газовым потокам обеспечивает решение практической задачи определения расхода присосов воздуха в вакуумную систему турбоустановок и расходов воздуха по элементам отсоса паровоздушной смеси с учетом результатов измерения расхода воздуха, удаляемого основным эжектором, и концентрации растворенного кислорода в воде различных относящихся к исследуемой энергетической системе потоков.

Ключевые слова: материальные балансы, некорректная задача, модель системы, метод регуляризации, матричная формализация, графы, матрица инцидентности, оптимизационная задача, статистическое программирование, конденсационная установка паровой турбины.

Список литературы на русском языке: 

1. Сахаров А.М. Тепловые испытания паровых турбин. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 238 с.

2. Оликер И.И. Термическая деаэрация воды в отопительно-производственных котельных и тепловых сетях. – Л.: Стройиздат, 1972. – 137 с.

3. Шемпелев А.Г., Иглин П.В. Причины повышенного содержания кислорода в конденсате паротурбинных установок // Надежность и безопасность энергетики. – 2015. – № 4. – С. 61–64.

4. Шемпелев А.Г., Сущих В.М., Иглин П.В. О результатах сопоставления расчетных и нормативных характеристик конденсаторов паротурбинных установок в широком диапазоне их паровых нагрузок // Энергетик. – 2015. – № 10. – С. 60–64.

5. Повышение эффективности эксплуатации современных теплофикационных турбин / Л.Л. Симою, В.П. Лагун, Е.И. Эфрос, А.Г. Шемпелев // Теплоэнергетика. – 1999. – № 8. – С. 62–67.

6. Реконструкция системы отвода паровоздушной смеси из конденсатора и подогревателей теплофикационной турбины / А.Г. Шемпелев, Е.И. Эфрос, С.И. Парфенов и др. // Тяжелое машиностроение. – 2002. – № 4. –С. 9–12.

7. Разработка и апробация элементов системы мониторинга состояния и диагностики конденсатора паровой турбины / Ю.М. Бродов, К.Э. Аронсон, А.Г. Шемпелев, С.И. Хает // Теплоэнергетика. – 2003. – № 2. – С. 67–69.

8. Тихонов А.Н., Арсенин В.Я. Методы решения некорректных задач. – М.: Наука, 1979. – 285 с.

9. Векторная регуляризация материальных потоков в энергетических системах сложной структуры / Г.В. Ледуховский, В.П. Жуков, Е.В. Барочкин и др. // Вестник ИГЭУ. – 2013. – Вып. 4. – С. 5–11.

10. Алгоритмы сведения материальных и энергетических балансов при расчетах технико-экономических показателей оборудования ТЭС на основе метода регуляризации некорректны задач / Г.В. Ледуховский, В.П. Жуков, Е.В. Барочкин и др. // Теплоэнергетика. – 2015. – № 8. – С. 72–80.

11. Испытания турбоагрегата Тп-115/125-130-1тп при работе в теплофикационном режиме с двухступенчатым подогревом сетевой воды / Г.В. Ледуховский, А.А. Поспелов, Н.С. Асташов и др. // Вестник ИГЭУ. – 2011. – Вып. 2. – С. 3–10.

12. Алексеев В.В. Элементы теории множеств и теории графов. – Саров: СарФТИ, 2001. – 30 с.

13. Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. – М.: Дрофа, 2004. – 207 с.

14. Маргулова Т.Х. Атомные электрические станции: учеб. для вузов. – М.: Высш. шк., 1978. – 360 с.

15. Моделирование тепломассопередачи в многофазной среде конденсатора турбины / А.Е. Барочкин, В.П. Жуков, А.Н. Беляков, Г.В. Ледуховский // Вестник ИГЭУ. – 2012. – Вып. 1. – С. 52–56.

16. The development and approbation of elements of a system for monitoring and diagnosing the condition of a condenser of a steam turbine / S.I. Khaet, K.E. Aronson,
Yu.M. Brodov, A.G. Shempelev // Thermal Engineering. – 2003. – Т. 50, № 7. – С. 594–597.

17. The concept of a comprehensive system for monitoring the state of the equipment of a power unit / K.E. Aronson, N.N. Akifeva, Yu.M. Brodov, T.F. Bogatova, B.E. Murmanskii, V.V. Kortenko // Thermal Engineering. – 2002. – Т. 49, № 2. – С. 137–144.

Ключевые слова на русском языке: 
материальные балансы, некорректная задача, модель системы, метод регуляризации, матричная формализация, графы, матрица инцидентности, оптимизационная задача, статистическое программирование, конденсационная установка паровой турбины
Ключевые слова на английском языке: 
material balances, incorrect problem, system model, regularization method, matrix formalization, graphs, incidence matrix, optimization problem, statistical programming, condensing unit of steam turbine
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2016.6.005-015
Количество скачиваний: 
20