Особенности малогабаритных ЭУ

 
RU DarkDragon #01.11.2008 22:31
+
-
edit
 

DarkDragon

опытный

В последнее время приходится вплотную заниматься системой управления энергетической установки на базе котла КВГ-3 питерского СКБК ( подобные агрегаты составляют ЭУ ТАКР “Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов” и пр.)
Даже первое знакомство вызвало легкую оторопь, т.к. конструкция, режимы и способы управления имели мало общего с тем, чему учили и с тем, что приходилось видеть на большинстве предприятий. Но в принципе было все понятно и объяснимо с технической точки зрения.
Однако счасть было не долгим - пришлось забираться в алгоритм управления горением топлива. И тут была уже не оторопь, а полный ступор - ибо не лезло ни в какие ворота.
В принципе - все подобные системы построены однообразно - регулируется подача топлива и по фактическому его расходу подается воздух, обычно в объемах, близких к стехеометрическому соотношению. Таким образом, управление заключается в измерении расхода топлива, расчет на этой основе потребного расхода воздуха и подачи рассчитанного задания на систему регулирования расхода воздуха. Соответственно, требуется измерять текущий расход воздуха и далее по классической системе автоматического регулирования поддерживать на заданном уровне регулируемый параметр.
Так вот - измерения расхода воздуха - нет. Исполнительная часть присутствует, а обратная связь... меряет расход на выхлопе котла :), а точнее - перепад давления на сопловом аппарате турбины. Все попытки выяснить у местных старожилов, участвовавших в пусконаладке закончились исчерпывающим ответом "Нам самим интересно. У СКБКшников спрашивали - порекомендовали съездить в Питер к главному конструктору - только Он знает."

Повторюсь - система аналогична судовым ЭУ, может это какая-то особенность специфики или некое ноу-хау? Вот такая вот загадка...
 7.07.0
+
-
edit
 

AleX413

опытный

Это наверное массовое убийство зайцев ;) Наверное перепад интересен и сам по себе, и расход по нему тоже можно определить. А почему бы и нет - зачем еще один расходомер (со своим сопротивлением), если уже есть... Все равно процессы измерения и вычисления схожи.
 3.0.33.0.3
RU DarkDragon #02.11.2008 10:26
+
-
edit
 

DarkDragon

опытный

Расход то по перепаду определить не сложно. Но расход уходящих газов :) К тому же он объемный и даже не нормализованный - т.е. сколько воздуха идет на горение - так и не известно.
 7.07.0
+
-
edit
 

AXT

инженер вольнодумец
★☆
DarkDragon> Так вот - измерения расхода воздуха - нет. Исполнительная часть присутствует, а обратная связь... меряет расход на выхлопе котла :), а точнее - перепад давления на сопловом аппарате турбины. Все попытки выяснить у местных старожилов, участвовавших в пусконаладке закончились исчерпывающим ответом "Нам самим интересно. У СКБКшников спрашивали - порекомендовали съездить в Питер к главному конструктору - только Он знает."
DarkDragon> Повторюсь - система аналогична судовым ЭУ, может это какая-то особенность специфики или некое ноу-хау? Вот такая вот загадка...

Так ведь температуру перед турбиной они всё давно должны мерить, чтобы лопатки не пожечь? Тогда есть все данные, чтобы из PV/T=const узнать суммарный массовый расход выхлопа. Дальше всё просто. :)

PS: Отклонение от линейности из-за изменения молекулярной массы выхлопа можно учесть табличкой от массовых расходов воздуха и топлива. А добавив в табличку ещё и температуру - даже отклонение % кислорода в воздухе, если эти доли процента хоть кому-нибудь нужны.
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.33.0.3
+
-
edit
 

digger

аксакал

Не знаю как в котлах, а в машинах стоит лямбда-зонд, который меряет содержание кислорода в выхлопе и соответственно корректирует количество подавaемого топлива (или можно возудха) , чтобы смесь была близка к стехиометрической.
 6.06.0
RU DarkDragon #04.11.2008 22:29  @Sandro#04.11.2008 19:18
+
-
edit
 

DarkDragon

опытный

AXT> Так ведь температуру перед турбиной они всё давно должны мерить, чтобы лопатки не пожечь? Тогда есть все данные, чтобы из PV/T=const узнать суммарный массовый расход выхлопа. Дальше всё просто. :)
Но газ, мягко говоря, не идеальный :) Это если теоретически. А в данном случае - просто зашита таблица перепада и расхода топлива. Даже температурной коррекции на уходящих газах нет.
digger> Не знаю как в котлах, а в машинах стоит лямбда-зонд, который меряет содержание кислорода в выхлопе и соответственно корректирует количество подавaемого топлива (или можно возудха) , чтобы смесь была близка к стехиометрической.
Но ДМРВ в машинах все же есть :)
На котле кислородомер тоже имеет место быть, но исключительно для общего развития операторов :)
 7.07.0
+
-
edit
 

AXT

инженер вольнодумец
★☆
AXT>> Так ведь температуру перед турбиной они всё давно должны мерить, чтобы лопатки не пожечь? Тогда есть все данные, чтобы из PV/T=const узнать суммарный массовый расход выхлопа. Дальше всё просто. :)
DarkDragon> Но газ, мягко говоря, не идеальный :) Это если теоретически.

Ну не настолько же :) Если там не 100 атмосфер, то поправкой от температуры можно учесть все химические чудеса. А других быть ещё не должно, плотность маленькая.

DarkDragon> А в данном случае - просто зашита таблица перепада и расхода топлива.

Сурово. Тогда они должны полагаться на фиксированную плотность (или давление) воздуха на входе в котёл при заданном положении регулятора, иначе действительно непонятно, как они там подгоняют смесь.
Там точно нет (отдельного) управления параметрами воздуха на входе?

DarkDragon> Даже температурной коррекции на уходящих газах нет.

Хм. А вот это наводит на мысль, что они как-то полагаются на способности агрегата к газодинамическому саморегулированию. Т.е. машина специально спроектирована так, чтобы как можно меньше параметров отдавать на откуп внешнему регулятору.

Да, я ещё тут подумал: в принципе, если у нас стоит цель загнать котёл в оптимальный режим, то наша цель будет заключаться исключительно в том, чтобы на 1 кг топлива получить x кг газов, остальные параметры сами должны будут оказаться какими надо. Теплотворная способность топлива и конструкция агрегата ведь не изменяются. Иначе говоря, нам надо обеспечить хорошее регулирование в оптимальном режиме работы, а в неоптимальном - только рулить в сторону улучшения.
При этом табличка должна быть не от уже посчитанного расхода газов, а от давления до входа в сопловой аппарат, после него, и расхода топлива. Тогда параметров должно хватить. Там не так?
... так пускай наступает на нас холодным рассветом новый день ...  3.0.33.0.3

yuu2

опытный

AXT> Хм. А вот это наводит на мысль, что они как-то полагаются на способности агрегата к газодинамическому саморегулированию.

Если котёл высоконапорный, то для определения расхода воздуха в нём достаточно иметь (прошитую в алгоритм) зависимость КПД турбогазодувки от частоты, а измерять собственно частоту газодувки и температуру на выхлопе турбины.
 6.06.0
+
-
edit
 

pokos

аксакал

DarkDragon> Повторюсь - система аналогична судовым ЭУ, может это какая-то особенность специфики или некое ноу-хау? Вот такая вот загадка...
Честно говоря, я не понимаю, зачем вводить петлю обратной связи по подаче воздуха в судовой установке. Ведь атмосферное давление меняется мало - корабли не летают в стратосферу. Соответсвенно, близкая к стехиометрической смесь может быть подана всегда, исходя только лишь из знания типа топлива и нужного для него количества воздуха. Соотношение-то это постоянно и известно заранее. А число оборотов воздушного и топливного компрессоров можно связать вообще при помощи механической передачи.
Конструкторы при помощи САР, в данном случае, регулируют целевой параметр агрегата - мощность турбины. И делается это, как раз, петлёй обратной связи с минимальным количеством промежуточных звеньев. Если так, то всё логично.
 6.06.0

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru