Przekazywana czytelnikom monografia powstała jako efekt 3-letniej pracy zespołu autorów przy realizacji pracy badawczej finansowej przez Ministerstwo Nauk Szkolnictwa Wyższego w ramach projektu Badawczego Nr 3T10B091 27.
Rozwijano już poprzednio prace badawcze dotyczące diagnostyki cieplno-przepływowej złożonych obiektów energetycznych, w tym zwłaszcza parowych elektrownianych bloków energetycznych. W ubiegłych latach autorzy pracowali nad metodami diagnostyki cieplno-przepływowej wykonywanej w warunkach tego pomiaru. Prezentowane obecnie wyniki badań brały już pod uwagę jakość pomiaru dostępną realnie w ruchowych warunkach przemysłu w energetyce.
Spis treści:1. Wstęp. Rola diagnostyki cieplno-przemysłowej obiektów energetycznych w ich eksploatacji
1.1. Diagnostyka cieplno-przepływowa
1.2. Rola diagnostyki cieplno-przepływowej dla strategii eksploatacji obiektów energetycznych
1.3. Charakterystyka współczesnej diagnostyki cieplno-przepływowej obiektów energetycznych
1.4. Zdecentralizowane systemy nadzoru obiektów energetycznych
1.5. Wybrane przykłady zastosowania diagnostyki cieplno-przepływowej obiektów energetycznych
1.6. Charakterystyka pomiaru cieplno - przemysłowego obiektów energetycznych
1.7. Możliwości zastosowania diagnostyki cieplno-przepływowej ON-LINE
1.8. O automatycznej regulacji obiektów energetycznych
1.9. O diagnostyce cieplno- przepływowej turbin gazowych
1.10 O roli diagnostyki w projektowaniu turbin
Bibliografia do rozdziału 1
2. Charakterystyka pomiaru w ruchowych warunkach przemysłowych w energetyce
2.1. Monitoring i diagnostyka cieplno-przepływowa w rozproszonym systemie nadzoru
2.2. Pozyskiwanie danych pomiarowych z rozproszonych systemów sterowania DOS
2.3. Charakterystyka pomiaru wielkości cieplno-przepływowych
2.4. Warunki wiarygodnego pomiaru wielkości cieplno-przepływowych
2.5. Podstawy tworzenia bazy pomiarów cieplno-przepływowych
2.6. Współpraca systemu diagnostyki cieplno-przepływowej ze zdecentralizowanymi systemami nadzoru
2.7. Wykorzystanie baz pomiarów cieplno-przepływowych
Bibliografia do rozdziału 2
3. Symptomy i sygnatury niesprawnej pracy ustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych
3.1. Model obiektu energetycznego; zmienne niezależne i zmienne zależne
3.2. Zadania modelowania matematycznego obiektów energetycznych w odniesieniu do potrzeb diagnostyki cieplno-przepływowych
3.3. Charakterystyka programu DIAGAR
3.4. Zastosowanie pojęć stanu referencyjnego i stanu aktualnego
Bibliografia do rozdziału 3
4. Relacje diagnostyczne cieplno-przepływowe ustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe (SSN)
4.1. Ogólna koncepcja systemu diagnostyki cieplno-przepływowych
4.1.1. Hierarchiczny, modułowy system diagnostyczny
4.1.2. Zadanie modułu (D1) poszukiwania niesprawnych aparatów
4.1.3. Zadanie modułu (D2) diagnozowania aparatów składowych obiektu
4.2. Poszukiwanie i lokalizacja niesprawnych aparatów obiegów energetycznych
4.1.2. Wstęp
4.2.2. Wnioski I
4.2.3. Zastosowanie sieci neuronowej - klasyfikatora ze skokową funkcją przejścia dla modułu D1 poszukiwania niesprawnych aparatów (przypadek niepełnej informacji diagnostycznej)
4.2.4. Wnioski II
4.3. Rozpoznawanie typu degradacji aparatów obiektów energetycznych
4.3.1. Wstęp
4.3.2. Baza danych do szkolenia sieci neuronowej do rozpoznawania typu degradacji aparatów obiektów energetycznych
4.3.3. Właściwości sieci w rozpoznawaniu typu degradacji
4.4. Relacje diagnostyczne wybranych aparatów obiegów cieplnych i rozpoznawanie degradacji ich geometrii
4.4.1. Koncepcja budowy relacji diagnostycznych do rozpoznawania pojedynczych i wielokrotnych zmian geometrii aparatów obiektu energetycznego
4.4.2. Koncepcja architektury i treningu sieci neuronowej dla relacji diagnostycznych
4.5. uwagi końcowe
Bibliografia do rozdziału 4
5. Poszukiwanie błędów i niepewności w systemach pomiarowych bloków energetycznych.
5.1. Przetwarzanie pomiarów referencyjnych
5.2. Wybrane specyficzne warunki pomiarów
5.3. Symulacje degradacji eksploatacyjnej urządzeń i jednego z mierników w otoczeniu korpusu części Wp
5.4. Wyniki symulacji i rozpoznawania degradacji przez SSN
5.5. Symulacje degradacji i eksploatacyjnej urządzeń składowych bloku i mierników zainstalowanych w upustach turbiny
5.6. Rozpoznawania degradacji przez SSN wytrenowane na podstawie wyników symulacji
5.7. Rozpoznawania zdegradowanych mierników na przykładach z praktyki eksploatacyjnej
5.8. Rozpoznawania skali degradacji mierników
5.9. Podsumowanie
Bibliografia do rozdziału 5
6. Koncepcja symptomów i sygnatur niesprawnej pracy nieustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych
6.1. Modelowanie dynamicznej pracy bloku energetycznego
6.2. Zmienne niezależne modeli niestacjonarnego
6.3. Niestacjonarne i dynamiczne pomiary referencyjne
6.4. Odtwarzanie dynamiki rzeczywistych dynamicznych pomiarów
6.5. Koncepcja budowy symtomów i sygnatur przy niestacjonarnej pracy bloku
Bibliografia do rozdziału 6
7. Przykłady pozyskiwania symptomów i sygnatur niesprawnej pracy nieustabilizowanych cieplnie bloków energetycznych
7.1. Obiekt badany
7.2. Charakterystyka wykorzystywanych wyników pomiarów
7.3. Metoda badań
7.4. Wyniki testowania struktury SSN
7.5. Wybór optymalnego zestawu danych wejściowych SSN - parametrów niezależnych
7.6. Dalsze doskonalenie metody neuronowej symulacji dynamiki zmian parametrów
7.7. Szczegółowa optymalizacja sieciu symulujących rozkład temperatury w upuście
7.8. Wpływ ciśnienia skraplania
7.9. Przykłady zastosowania wytrenowanych SSN do wyznaczania stanów referencyjnych i symptomów dla turbinowych korpusów WP
7.10 Przykłady zastosowania wytrenowanych SSN fo wyznaczania stanów referencyjnych i symptomów dla turbinowych korpusów SP
7.11. Podsumowanie
Bibliografia do rozdziału 7
8. Wpływ automatycznej regulacji i przemysłowych warunków pomiarowych na pozyskiwanie symptomów niesprawnej pracy bloków energetycznych
8.1. Wprowadzenie
8.2. Zbiór zmiennych niezależnych w diagnostyce on-line turbozespołu parowego
8.3. Rola sygnału położenia zaworów regulacyjnych w modelu matematycznym turbiny parowej
8.4. Rodzaje oddziaływań na położenie zaworów regulacyjnych turbiny
8.4.1. Oddziaływanie sygnału mocy turbozespołu na przebieg położenia zaworów regulacyjnych
8.4.2. Oddziaływanie częstotliwości obrotów wirnika turbozespołu na przebieg położenia zaworów regulacyjnych turbiny
8.4.3. oddziaływanie częstotliwości systemu elektroenergetycznego na przebieg położenia zaworów regulacyjnych turbiny
8.4.4. Oddziaływanie struktury i nastawień regulatora na przebieg położenia zaworów regulacyjnych
8.4.5. Oddziaływanie zakłóceń na przebieg położenia zaworów regulacyjnych
8.5. Przegląd problematyki diagnostycznej w działaniu układu regulacji automatycznej turbozespołu
8.6. Przykłady nieprawidłowości w działaniu układu regulacji automatycznej turbozespołu
8.7. Koncepcja modelu zamkniętego układu regulacji turbozespołu parowego, do celu diagnostyki on-line, z użyciem sztucznych sieci neuronowych
8.8. Rola błędów pomiarowych w postępowaniu diagnostycznym
8.9. Podsumowanie
Bibliografia do rozdziału 8
9. Przykłady procedur diagnostycznych wybranych urządzeń składowych bloków energetycznych
9.1. Modele opisujące obiekty energetyczne
9.2. Charakterystyka procedur diagnostycznych skraplacza
9.3. Charakterystyka procedur diagnostycznych dyfuzorów wylotowych turbin
9.4. Charakterystyka procedur diagnostycznych pomp
9.5. Charakterystyka procedur diagnostycznych obejść wymienników regeneracyjnych
9.6. Podsumowanie
Bibliografia do rozdziału 9
10. Możliwości pozyskiwania symptomów niesprawnej pracy turbin gazowych10.1. Średnia temperatura gazów w przekroju wylotowym komory spalania
10.1.1. Współczynnik nierówności pola temperaturowego za komorą spalania
10.1.2. Wpływ parametrów eksploatacyjnych na nierówność pola temperatur za komorą spalania
10.1.3. Rozkład pola temperatur za komorą spalania przy zmianach w układzie doprowadzającym powietrze do komory spalania
10.2. Niskoczęstotliwościowe pulsacje strumienia gazów za komorą spalania
10.2.1. Analiza wpływu czynników zewnętrznych na niskoczęstotliwościowe pulsacje strumienia gazów za komorą spalania
10.2.2. Wpływ strumienia powietrza zza sprężarki na strumień gazów za komorą spalania
10.2.3. Wpływ dawki paliwa na pulsacje strumienia gazów za komorą spalania
10.2.4. Wpływ strefy nieczułości regulatorów prędkości kątowej turbiny gazowej na pulsacje strumienia gazów za komorą spalania
10.2.5. Analiza teoretyczna wpływu nieczułości regulatorów prędkości na powstanie drgań samowzbudnych
10.2.6. Analiza wpływu odbiornika mocy na pracę komory spalania
10.2.7. Wpływ czynników wewnętrznych na pulsacje strumienia gazów za komorą spalania
10.3. Wnioski
Bibliografia do rozdziału 10
11. wykorzystywanie wyników diagnostyki cieplno-przepływowej wykonywanej w ruchowych warunkach przemysłowych w projektowaniu turbin
11.1. Wpływ chropowatości powierzchni profili na dobór głównych parametrów projektowych stopni turbinowych
11.2. Wpływ przecieków przez uszczelnienia na dobór korzystnych wartości projektowych parametrów stopni turbinowych
11.3. Podsumowanie
Bibliografia do rozdziału 11
12. Podsumowanie