Русская версия English version

Разработка и апробация метода идентификации математических моделей конденсаторов паровых турбин по малой выборке экспериментальных данных

Г.В. Ледуховский

Вестник ИГЭУ, 2017 г. выпуск 1, сс. 5—10

Скачать PDF

Аннотация на русском языке: 

Состояние вопроса: При эксплуатации паротурбинных установок используют энергетические характеристики конденсаторов, включающие зависимости давления отработавшего пара и недогрева охлаждающей воды до температуры насыщения в паровом пространстве конденсатора от его паровой нагрузки, температуры охлаждающей воды на входе и расхода охлаждающей воды. Энергетические характеристики могут быть получены в ходе тепловых испытаний, однако их проведение сопряжено с эксплуатационными затруднениями. Поэтому для разработки энергетических характеристик используют результаты поверочных тепловых расчетов конденсаторов. Опубликован ряд апробированных методик поверочного теплового расчета конденсаторов, но при решении практических задач для обеспечения приемлемой точности результатов необходима корректировка выбранной методики применительно к техническому состоянию конкретного объекта. В связи с этим актуальной для энергетической отрасли является задача разработки методики идентификации математических моделей конденсаторов паровых турбин по малой выборке экспериментальных данных, представленной результатами экспресс-испытаний конденсатора либо данными эксплуатационных наблюдений.

Методы и материалы: Используются опубликованные методики поверочного теплового расчета конденсаторов паровых турбин, методы экспериментальных исследований, математической статистики и теории вероятностей.

Результаты: Разработана методика идентификации математических моделей конденсаторов турбин по малой выборке экспериментальных данных, предусматривающая уточнение выбранной базовой методики поверочного теплового расчета путем введения поправочного множителя к коэффициенту теплопередачи. Поправочный множитель определяется по условию минимального рассогласования расчетных и экспериментальных значений показателей эффективности конденсатора для условий каждого из опытов, составляющих выборку экспериментальных данных, с последующей разработкой эмпирического обеспечения модели в виде статистической зависимости поправочного коэффициента от режимных или конструктивных факторов.

Выводы: Предложенная методика обеспечивает разработку по малой выборке экспериментальных данных математической модели конденсатора, позволяющей с приемлемой для решения практических задач точностью рассчитать энергетические характеристики конденсационной установки для условий эксплуатации конкретной паровой турбины.

Ключевые слова: конденсационная установка паровой турбины, методика поверочного теплового расчета, энергетические характеристики конденсатора паровой турбины, математическая модель, идентификация математической модели, адекватность математической модели, регрессионный анализ, множественная линейная регрессия, программный комплекс, тепловые испытания паровой турбины.

Список литературы на русском языке: 

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

2. Теплообменники энергетических установок / К.Э. Аронсон, С.Н. Блинков, В.И. Брезгин и др.; под ред. Ю.М. Бродова. – Екатеринбург: Изд-во «Сократ», 2002. – 968 с.

3. 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.

4. Enhancement of the performance of advanced cogeneration turbines / E.I. Efros, L.L. Simoyu, V.P. Lagun, V.F. Gutorov, A.G. Shempelev // Thermal Engineering. – 1999. – Т. 46, № 8. – Р. 685–690.

5. 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. – Р. 594–597.

6. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: пер. с англ. В 2 кн. Кн. 1. – М.: Финансы и статистика, 1986. – 366 с.

7. Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: пер. с англ. В 2 кн. Кн. 2. – М.: Финансы и статистика, 1986. – 352 с.

8. 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.

Ключевые слова на русском языке: 
конденсационная установка паровой турбины, методика поверочного теплового расчета, энергетические характеристики конденсатора паровой турбины, математическая модель, идентификация математической модели, адекватность математической модели, регрессионный анализ, множественная линейная регрессия, программный комплекс, тепловые испытания паровой турбины
Ключевые слова на английском языке: 
steam turbine condensing unit, thermal confirmatory calculation technique, steam turbine condenser energy characteristics, mathematical model, mathematical model identification, mathematical model adequacy, regression analysis, multiple linear regression, software system, steam turbine thermal tests
Индекс DOI: 
10.17588/2072-2672.2017.1.005-010
Количество скачиваний: 
31