Modelowanie matematyczne obiegu parowo-wodnego w układzie skojarzonym z turbiną gazową dla potrzeb diagnostyki cieplnej

Współczesne systemy diagnostyki cieplnej wymagają zaawansowanych narzędzi obliczeniowych, w tym modeli matematycznych. Modele te powinny się charakteryzować stosunkowo krótkim czasem obliczeń przy jednocześnie zapewnieniu wymaganej dokładności wyników. W artykule przedstawiono model symulacyjny obiegu parowo-wodnego bloku jednej z polskich elektrociepłowni gazowo-parowych. Opracowany model obejmuje modele cząstkowe turbiny kon-densacyjno-upustowej o mocy znamionowej 65 MW, układu ciepłowniczego oraz zbiornika wody zasilającej i chłodnicy kondensatu. Przedstawiony model turbiny parowej obejmuje bilanse substancji i energii oraz model linii rozprężania pary. Model linii rozprężania pary opracowano w oparciu o równanie przelotności i na sprawność wewnętrzną grup stopni. Mode-le układu ciepłowniczego oraz zbiornika wody zasilającej i chłodnicy kondensatu obejmują bilanse substancji i energii. Nieznane wartości współczynników empirycznych zostały estymowane w oparciu o wyniki pomiarów eksploatacyjnych. Przeprowadzono walidację wyników obliczeń uzyskanych z modelu w oparciu o wyniki pomiarów eksploatacyjnych. Dokonano oceny jakości predykcji modelu i sformułowano odpowiednie wnioski.

---

Modern operation control systems require advanced computational tools, including mathematical models. These models should have a simple structure and short computing time. The article presents a simulation model of the steam-water cycle in one of the Polish gas turbine combined cycle power plant. The developed model encompasses: a partial model of the steam turbine with the installed rated power of 65 MW, a partial model of the heating system and a partial model of the feed water tank and a cooler condensate. The presented model of the steam turbine contains mass and energy balance equations and a steam expansion line model which has been developed on the basis of a steam flow capacity equation and a turbine internal efficiency equation. The presented models of the heating system and the feed water tank and the cooler condensate contain mass and energy balance equations. The unknown parameters, which appear in empirical equations have been estimated on the basis of measure results with the use of the last square method. A validation of developed model has been conducted with the use of measure results. The quality of the model prediction was evaluated. Appropriate conclusions were drawn.