АСР общего воздуха на основе динамических характеристик котла Е-500-13,8-560

В данном дипломном проекте рассматривается АСР общего воздуха на основе динамических характеристик котла Е-500-13,8-560 ГМН. Выбрана наиболее приемлемая схема регулирования для данного объекта и найдены оптимальные параметры регулятора. Исходя из данных в виде динамических и технических характеристик энергоблока, а так же, учитывая требования к качеству регулирования, выбраны приборы измерения, исполнительные механизмы для АСР общего воздуха и рассмотрен вариант реализации АСР в ПТК «ТЕКОН». Подсчитаны основные затраты на рассматриваемую АСР и определен примерный срок окупаемости данного проекта.

ВВЕДЕНИЕ .................................................................................................... 9
АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ ............................................................... 10
ГЛАВА 1. ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА .............. 11
1.1. Энергоблок............................................................................................ 11
1.1.1. Котёл Е-500-13,8-560 ГМН .......................................................... 11
1.1.2. Турбина ПТ-80 .............................................................................. 15
1.2. Организация движения воздуха в котле (система подачи и подогрева воздуха) ................................................................................................ 17
1.3. Регулирование общего воздуха .......................................................... 19
ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ ОБЩЕГО ВОЗДУХА ........................................................ 22
2.1. Методы регулирования расхода общего воздуха ............................. 22
2.1.1. Схема регулирования топливо-воздух ........................................ 22
2.1.2. Схема регулирования пар - воздух .............................................. 24
2.1.3. Схема регулирования теплота–воздух ........................................ 26
2.1.4. Схема регулирования нагрузка-воздух ....................................... 28
2.2. Требования к качеству регулирования .............................................. 29
2.3. Структурная схема АСР расхода общего воздуха ............................ 30
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ АСР........................................................... 34
3.1. Определение математической модели ............................................... 34
3.2. Аппроксимация объекта регулирования ........................................... 34
3.3. Статическая настройка АСР ............................................................... 40
7
3.4. Настройка АСР в среде Matlab (Определение оптимальных параметров настроек в среде Matlab) .................................................................. 41
3.4.1. Выбор типового регулятора АСР ................................................ 41
3.4.2. Расчетные методы настройки регулятора (определения ОПН) 42
3.4.3. Экспериментальные методы определения ОПН ....................... 47
ГЛАВА 4. РЕАЛИЗАЦИЯ АСР НА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВАХ АВТОМАТИЗАЦИИ ............................................................................................. 53
4.1. Разработка схемы автоматизации ...................................................... 53
4.2. ПТК «ТЕКОН» ..................................................................................... 55
4.3. Иизмерительные приборы и исполнительные механизмы .............. 57
4.4. Модульный контроллер средней мощности МФК1500. .................. 70
4.5. Верхний уровень ПТК ......................................................................... 75
ГЛАВА 5. ОХРАНА ОКУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ ....................................... 77
5.1. Расчет выбросов вредных веществ в атмосферу .............................. 77
5.2. Мероприятия по снижению вредных выбросов в атмосферу ......... 79
ГЛАВА 6. ОХРАНА ТРУДА ..................................................................... 81
ГЛАВА 7. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ОЦЕНКИ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВНЕДРЕНИЯ АСР ..................... 84
7.1. Расчет капитальных вложений в проект ............................................ 85
7.2. Экономический эффект ....................................................................... 86
7.3. Расчет показателей экономической эффективности ........................ 94
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ........................................................................................... 98
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ................................. 99
ПРИЛОЖЕНИЕ А .................................................................................... 103
ПРИЛОЖЕНИЕ Б ......................................................................................