Курсовая работа: Моделирование системы управления давления пара устройства уплотнения паротурбогенераторной установки

Задание 1, вариант № 3

Задание №1 МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ ПАРА УСТРОЙСТВА УПЛОТНЕНИЯ ПАРОТУРБОГЕНЕРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ Цель работы – разработка и исследование модели системы управления давлением пара устройства уплотнения паротурбогенераторной установки, отвечающей поставленным требованиям. Общие сведения об устройстве уплотнения корпуса турбины Для транспортировки природного газа по трубопроводам используются компрессорные станции. Основу газоперекачивающих агрегатов составляют газовые турбины, которые работают на том же газе. Температура отработанного газа составляет порядка 500°С. Возникает потребность использования тепловой энергии отработанного газа, например, для нужд коммунального хозяйства. Проблема утилизации тепловой энергии на выходе газовой турбины решается с помощью применения паровой турбины. В паровой турбине энергия пара преобразуется в энергию вращения генератора. Следовательно, наряду с транспортировкой газа компрессорная станция может вырабатывать электроэнергию. Одной из вспомогательных систем паротурбогенераторной установки является устройство уплотнения концевых частей ротора турбины. Устройство уплотнения предназначено для герметизации корпуса турбины в местах выхода наружу концевых частей вала турбины. С целью поддержания заданных величин давления с требуемой точностью используется система управления устройства уплотнения. Ее особенность состоит в возможности функционирования на различных режимах, обусловленных изменением давления пара в паропроизводящей установке (в теплообменниках). Часть этой системы составляет система управления давлением пара уравнительного коллектора, которая и является объектом исследования. Работа устройства уплотнения состоит в следующем. На концах ротора турбины располагаются уплотнения, которые представляют собой систему камер. Пар высокого давления, пройдя через запорный клапан перед турбиной, попадает в корпус турбины. Часть его перетекает в камеру I уплотнений турбины, соединенную со ступенями низкого давления турбины. Из камеры I имеют место протечки пара в камеру II, которые удаляются в уравнительный коллектор. Уплотнительная камера III соединена с коллектором отбора, в котором с помощью эжектора, постоянно отсасывающего пар, перетекающий из камеры II в камеру III, поддерживается разряжение. Наличие этого разряжения обеспечивает постоянный подсос воздуха в камеру III, в результате чего осуществляется герметизация ротора турбины со стороны входа пара в турбину. Концевые уплотнения другого конца ротора состоят из двух камер. Камера IV, как и камера II, соединена с уравнительным коллектором. В нее поступают протечки пара из корпуса на выходе из турбины. Камера V выполняющая ту же функцию, что и камера III, соединена с коллектором отбора. В уравнительном коллекторе поддерживается постоянное избыточное давление, в результате чего в камерах I, II и IV давление будет превышать атмосферное, исключая тем самым всасывание воздуха из помещения внутрь корпуса турбины. В табл. 1 приведены условные обозначения основных физических величин, участвующих в процессах управления уравнительного коллектора устройства уплотнения.

Оглавление

Введение. 3

1.Модель исследуемой системы.. 8

2.Состояние равновесия в номинальном режиме. 9

3.Поиск других состояний равновесия. 10

3.1 Аналитический поиск состояния равновесия. 10

3.2 Экспериментальное подтверждение полученных результатов. 11

4.Анализ перехода с номинального режима на заданный. 12

5.Исследование численных методов. 12

6.Синтез регулятора «в большом» . 15

7.Синтез регулятора «в малом» . 17

8.Сравнительный анализ непрерывных регуляторов. 18

8.1 При переходе с номинального режима на заданный. 18

8.2 При малых воздейтсвиях. 19

8.3 Выбор непрерывного регулятора. 20

9.Дискретный регулятор. 20

9.1 При переходе с номинального режима на заданный. 21

9.2 При малых воздействиях. 22

9.3 Анализ влияния дискретного регулятора. 23

Заключение по курсовой работе. 24