Rozmyte rozszerzenie metody TKE określania jakości procesu użytkowania bloków energetycznych

Transkrypt

1 Rozmt rozszrzni mtod KE okrślania jakości procs żtkowania 4 EKSLOYK ZGDNIENI EKSLOCJI MSZYN Zszt MICHŁ JĄK Rozmt rozszrzni mtod KE okrślania jakości procs żtkowania bloków nrgtcznch Słowa klczow Logika rozmta jakość działania sstmów ksploatacji sstm nrgtczn bloki nrgtczn modlowani rozmt. K-words Fzz logic alit o th ploitation sstms opration powr indstr sstms powr nits zz modlling. Smmar Sstm ksploatacjn w którm ralizowan są procs żtkow blok nrgtczngo jst złożon z wil współpracjącch podsstmów. W cl wznacznia jakości ralizowanch procsów żtko opracowano mtodę KE stosowaną obcni w wil lktrowniach krajowgo sstm lktronrgtczngo. o wprowadzni komptrowj kontroli procs ksploatacji stało się możliw zastosowani tj mtod do wznaczania jakości procsów żtkowania w czasi rzczwistm. oniważ mtodą tą zskj się wniki któr dotczą stanów w przstrzni wilowmiarowj z pwnm przbliżnim to porównani dwóch stanów obikt w prost sposób jst niwłaściw. Z tgo względ w opracowani zaproponowano rozszrzni mtod KE poprzz zastosowani torii zbiorów rozmtch zskjąc możliwość porównwania stanów obikt w sposób atomatczn.. Użtkowani bloków nrgtcznch Istotnm podsstmm sstm ksploatacjngo lktrowni jst blok nrgtczngo. W jęci cbrntcznm podobni jak sstm ksploatacjn olitchnika Radomska Wdział Mchaniczn Zakład chniki Ciplnj l. Krasickigo Radom tl.: mail: m.z.pajak@wp.pl

2 4 M. ająk lktrowni podsstm blok nrgtczngo można traktować jako wilki złożon i względni odosobnion []. Złożoność tgo podsstm opisj dża liczba paramtrów nizbędnch do monitorowania on-lin ralizowanch procsów clm ich optmalizacji []. Liczbność zbior paramtrów opisjącch blok zalż od jgo moc i wnosi około kilkst. rzkracza to znaczni możliwości prcpcjn opratora [3]. W związk z tm wprowadzono wil różnorodnch atomatcznch sstmów strowania i nadzor przbig procs prodkcji nrgii lktrcznj mającch na cl monitoring wartości zminnch opisjącch stan procs ich archiwizację i analizę możliwiającą optmalizację przbig procs [4]. Nistt z powod dżj złożoności podsstm oraz złożonch rlacji zachodzącch w podsstmi blok nrgtczngo ni istnij obcni jdnoznaczn algortm optmalngo strowania jgo żtkowanim. oniważ strowani to świadom oddziałwani na przbig procs przmsłowgo w cl osiągnięcia stalonch wników [5] to clm takim wznaczonm dla blok nrgtczngo moż bć optmalizacja sprawności przmian nrgii chmicznj paliwa na nrgię lktrczną. oszczgóln paramtr procs tchnologiczngo są zminnmi losowmi zalżnmi a ich wpłw na jakość przmian jst zróżnicowana. owodj to znaczn problm podczas wznaczania jakości żtkowania blok nrgtczngo w wilowmiarowj przstrzni wartości paramtrów ksploatacjnch gdzi jako jakość rozmi się zbiór cch sstm wrażonch za pomocą ich wartości liczbo wznaczającch stopiń spłninia stawianch wmagań. W cl zmnijsznia liczb cznników nizbędnch do analiz procs kontroli jakości żtkowania podsstm blok nrgtczngo wprowadzono mtodę chniczno-ekonomicznj Kontroli Eksploatacji KE. Mtoda ta możliwia wodrębnini podsstmów odpowidzialnch za obniżni sprawności przmian nrgtcznch ralizowanch w sstmi blok nrgtczngo. Mimo przbliżonch ocn zskiwanch tą mtodą jst ona w dalszm ciąg stosowana z powod łatwj analiz wskaźnikowj ralizowanj na wższm stopni zarządzania.. Implmntacja mtod KE jako ocn jakości prodkcji nrgii lktrcznj Do analiz jakości prowadzonch procsów żtko wkorzstano mtodę KE. W mtodzi tj wznacza się odchlni wartości zżtj nrgii chmicznj paliwa potrzbnj do wtworznia jdnostki nrgii lktrcznj zr od wartości odnisinia z. Odchlni to wrażon jst w jdnostkach cipła. zr = ± z z w p

3 Rozmt rozszrzni mtod KE okrślania jakości procs żtkowania 43 gdzi: zr rzczwist jdnostkow zżci cipła z jdnostkow zżci cipła z odchłka zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł przczn zwnętrznch w odchłka zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł przczn wwnętrznch p odchłka zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł przczn pozostałch. Uwzględniając tlko odchłki wwnętrzn podawan w litratrz [] jako najistotnijsz otrzmano równani : zr z = gdzi: odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł tmpratr par świżj odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł ciśninia par świżj 3 odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł tmpratr par wtórni przgrzanj 4 odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł dławinia par w przgrzwacz wtórnm 5 odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł wtrsków wod do par wtórni przgrzanj 6 odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł rzczwistj tmpratr wod zasilającj 7 odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł rzczwistgo ciśninia w skraplacz 8 odchłka wartości zżcia cipła na wtworzni kwh okrślona z ttł obniżonj sprawności kotła. W cl wznacznia wartości rzczwistgo jdnostkowgo zżcia cipła stala się w trakci prób rozrcho blok charaktrstki wkrsów słżącch do wznaczania wartości odchłk. Wartość z jako jdnostkow zżci nrgii chmicznj podawana jst w postaci zalżnj od moc blok i tmpratr wod chłodzącj. Wartości słżąc do wliczania poszczgólnch odchłk są wznaczan z wkrsów mpircznch. b możliwić atomatczn przprowadzani analiz zastosowano mtodę intrpolacji wilomianowj. Zastosowani otrzmanch jako wnik intrpolacji równań analitcznch wmaga dosć znaczngo nakład obliczniowgo. rzkładm otrzmanch równań moż bć ormła 3 możliwiająca obliczni wartości odchłki względniającj rzczwist ciśnini w skraplacz [7].

4 M. ająk 44 p p sk sk z 7 = 3 gdzi: p sk ciśnini w skraplacz moc blok p sk = p sk = 5 = > = = = = = tmpratra wod chłodzącj kalorczność paliwa mowngo.

5 Rozmt rozszrzni mtod KE okrślania jakości procs żtkowania 45 owższ równania 3 8 zskano jako wnik działania oprogramowania atorskigo zaprogramowango w jęzk C obliczającgo współcznniki intrpolacjn mtodą itracjną. Koniczn nakład obliczniow nizbędn do wznacznia jakości procsów żtko przprowadzanch w podsstmi blok nrgtczngo spowodował ogranicznia w stosowani mtod tlko w trbi o-lin poprzz obliczani ilości zżtj nrgii chmicznj za okrs zrokr 9 t koń zr E t pocz zrokr = t 9 koń E gdzi: zrokr ilość zztj nrgii chmicznj paliwa w okrsi t pocz t kon E nrgia. W litratrz [3] dokładność obliczania poszczgólnch odchłk wartości zżcia cipła na wtworzni kwh od wartości odnisinia okrślana jst jako 0% dla odchlń małch i 3% dla odchlń najistotnijszch a smę odchlń można okrślić z dokładnością 4 6% co w stosnk do wskaźnika jdnostkowgo zżcia nrgii przz blok powodj błąd 05 08%. Dzięki wprowadzni komptrzacji procsów kontroli procs ksploatacji możliw stało się zastosowani mtod KE do okrślania jakości procsów żtko w czasi rzczwistm. Jdnak zalżności wartości poszczgólnch odchłk od wartości paramtrów żtko powodją ż zmiana wartości paramtrów powodjąca wzrost sprawności przmian nrgtcznj w zakrsi jdnj odchłki moż spowodować zmnijszni sprawności w zakrsi innj odchłki. Koniczna zatm staj się bdowa mtod porównwania jakościo stanów kład. Stan jakościow podsstm jst okrślon w przstrzni odchłk. Najistotnijszch odchłk jst osim więc przstrzń odchłk jst przstrznią ośmiowmiarową. Nalż zaznaczć ż pojawia się t koniczność względninia dokładności wznacznia wartości odchlń. t pocz 3. orównani stanów jakościo podsstm blok nrgtczngo Rozwiązjąc zagadnini wznaczania jakości ralizowango procs żtkowania wartości poszczgólnch odchłk zintrprtowano jako zminn sstm ksploatacjngo blok nrgtczngo a jakość jako odchlni od wartości odnisinia z zbiór zminnch przjętch do opis jakości działania 8 wznacza 8 wmiarową przstrzń ocn zgodni z opism zamiszczonm w poprzdnim pnkci. Jżli na poszczgólnch osiach współrzędnch tj przstrzni odwzorj się wartości obliczonch odchłk

6 46 M. ająk w danj chwili t to na tj podstawi można wznaczć pnkt M. W przstrzni wilowmiarowj pnkt M stanowi konic wktora którgo początkim jst początk kład współrzędnch. Wznaczon wktor opisjąc jakość działania sstm w chwili t oznacza się smbolm WWJ. Następni w rozpatrwanj przstrzni na każdj z przjętch osi współrzędnch odwzorowjąc wzorcow wartości odchłk można wznaczć pnkt M. nkt M jst końcm wktora KWJ wzorcowgo stan jakości działania sstm. Odlgłość międz końcami wktorów KWJ a WWJ w przjętj przstrzni 8 wmiarowj wznacza ocnę jakości działania sstm [8]. W przpadk mtod KE wktor KWJ jst wktorm zrowm poniważ jgo konic jst pnktm odnisinia zatm jakość działania sstm ksploatacjngo blok nrgtczngo jst odlgłością końca wktora WWJ od początk kład współrzędnch. ołożni końca wktora WWJ jst zminn poniważ wznaczon jst w przstrzni cch sstm odchłk przz ich wartości chwilow [8]. Rs.. Gomtrczna intrprtacja jakości działania sstm w przstrzni R 3 Fig.. Graphical intrprtation o th sstm opration alit in R 3 spac Rozwiązani problm dotczącgo względniania nidokładności wznaczania wartości odchłk zralizowano wprowadzając do rozważań lmnt torii zbiorów rozmtch. Każdą z odchłk traktowaną jako zminną losową zamodlowano w postaci trójkątngo smtrczngo zbior rozmtgo tp Λ [9]. Za wartość modalną zbior przjęto ostrą wartość analizowanj odchłki natomiast nośnik zbior został okrślon jako równ 0% wartości modalnj. W tn sposób w procsi obliczń jakości procs żtkowgo względniono nidokładność wznaczonj wartości odchłki jdnostkowgo zżcia cipła na wprodkowani kwh nrgii. rzdstawiono to zalżnością 0.

7 Rozmt rozszrzni mtod KE okrślania jakości procs żtkowania i. i 0. 9i FSΛ = 0.9i < i 0 0. i. i i < <. i 0. i gdzi: i wartość i-tj odchłki. Odwzorowani wartości odchłk w postaci zbiorów rozmtch powodj transormację końca wktora WWJ do obszar powstałgo poprzz rlację wilowmiaro projkcji clindrcznch płaskich zbiorów rozmtch [0]. odobni prztransormowano pnkt odnisinia mtod. W tm cl wkonano projkcję clindrczną smtrcznch zbiorów rozmtch tp Λ o wartości modalnj równj 0 i nośnik równm 0% zakrs zminności poszczgólnch odchłk. rojkcja clindrczna zbiorów rozmtch tp Λ wkonana prz żci opratora minimm jako opratora -norm tworz w przstrzni obszar w postaci hiprostrosłpa R n. Dla tak powstałch obszarów oblicza się odlgłość w zalżności od wzajmngo ich stowania w przstrzni wilowmiarowj. Dla obszarów rozłącznch wznacza się dla każdgo z nich pnkt charaktrstczn mtodą środka ciężkości oraz oblicza odlgłość w mtrc Eklidsowj. Rs.. Okrślani wzajmnj odlgłości rozłącznch stanów jakościo w przstrzni odchłk Fig.. h dinition o th alit o th powr nit opration in th dviations spac in cas o sparatd aras

8 48 M. ająk Dla obszarów posiadającch część wspólną wznaczoną prz zastosowani opratora minimm [] oblicza się moc otrzmango zbior rozmtgo jako całkę po nośnik zbior rozmtgo [] card IS FS = sp p IS µ IS... n d d Ldn FS FS gdzi: card ISFS moc zbior rozmtgo części wspólnj obszarów rozmtch sp p ISFS nośnik zbior rozmtgo części wspólnj obszarów rozmtch. Rs. 3. Okrślani wzajmnj odlgłości stanów jakościo posiadającch część wspólną w przstrzni odchłk Fig. 3. h dinition o th alit o th powr nit opration in th dviations spac in cas o non sparatd aras orównjąc otrzman odlgłości można okrślić któr z stanów żtko obikt jst bliższ wartości odnisinia. Dzięki tm możliw jst zastosowani mtod KE do procs strowania przbigim procsów żtko blok nrgtczngo. 4. Wnioski Na podstawi przprowadzonch rozważań sormłowano następjąc wnioski:

9 Rozmt rozszrzni mtod KE okrślania jakości procs żtkowania 49 wpłw wartości poszczgólnch paramtrów żtko podsstm blok nrgtczngo na jakość zachodzącch w nim przmian nrgtcznch jst zróżnicowan i współzalżn co prz przmiszczani się pnkt znamionowj sprawności w przstrzni wilowmiarowj powodj znaczn problm prz próbi wznacznia jakości jgo żtkowania zastosowani mtod KE możliwia wodrębnini podsstmów tchnologicznch odpowidzialnch za obniżni sprawności przmian nrgtcznch ralizowanch w obrębi blok nrgtczngo dzięki wprowadzni komptrzacji procsów kontroli ksploatacji możliw jst zastosowani mtod KE do opisania jakości procsów żtko w czasi rzczwistm zastosowani mtod KE do wznacznia w czasi rzczwistm jakości działania blok nrgtczngo wmaga okrślnia sposob porównania stanów jakościo obikt w przstrzni wilowmiarowj względniającgo przbliżon charaktr obliczń wartości odchłk intrprtacja wartości odchłk jako zminnch sstm oraz jakości działania jako odchlnia od wartości jdnostkowgo zżcia cipła pozwala na zastosowani mtod Wilowmiarowgo Wktora Jakości do okrślnia jakości przbigającgo procs żtkowania względnini nidokładności okrślnia wartości odchłk w prowadzonj analizi można wkonać wprowadzając do rozważań lmnt torii zbiorów rozmtch. raca wpłnęła do Rdakcji r. Litratra [] Kalotka J. ająk M.: Gospodarka rmontowa lktrowni ciplnch. Radom IE 006. [] Janiczk R.S.: Eksploatacja lktrowni paro Warszawa WN 99. [3] Coad. Yordon E.: Objct-Orintd nalsis rntic Hall 99. [4] Kościln J.M.: Kirnki rozwoj zdcntralizowanch sstmów atomatki DSC omiar tomatka Kontrola 998 nr 6 s [5] Sta Z.: Wprowadzni do zagadniń strowania Warszawa MIKOM 00. [6] rojkt Komptrowgo Sstm Nadzor rac Elktrowni Węglowj ERO_KE Radom EKOM 993. [7] Smalko Z. Woropa M. Mślwski Ł. Ślęzak M. Jankowski.: h concpt o th valation modl dsign in th cas o th transport sstms opration alit CSIM vol. II Nw Dlhi 004. [8] ająk M. Mślwski Ł.: Rozmt modl ocn jakości działania złożongo sstm ksploatacji roblm Eksploatacji 3/005 IE Radom 005 s. 3 5.

10 50 M. ająk [9] Łachwa.: Rozmt świat zbiorów liczb rlacji aktów rgł i dczji Warszawa EXI 00. [0] Mślwski Ł. Woropa M. ająk M.: Zastosowani lmntów logiki rozmtj w ocni jakości działania złożonch sstmów ksploatacji Konrncja Nakowa nt. dowa i ksploatacja obiktów tchnicznch w torii i praktc iczska maj 005 s [] igat.: Modlowani i strowani rozmt Warszawa EXI 999. [] ająk M.: Fzz stimation o th maintnanc managmnt opration alit [w] Zagadninia Eksploatacji Maszn 4/006 IE I Radom 006. Fzz tnsion o th powr nits opration alit assssmnt according to th KE mthod Smmar h ploitation sstm o th powr nit consists o grat amont o powr indstr dvics. o assss th alit o powr nit opration th KE mthod was laboratd. h mthod is now applid in a lot o powr plants in or contr. hanks to th comptrisd ploitation control it is possibl to s th mthod as a tool o th powr nit opration alit assssmnt carrid ot in ral tim. Unortnatl th rslts o th KE mthod ar stimat with approimation. dditionall th mthod dscribs th objct stat in mltidimnsional spac. cas o all that rasons th comparison o two dirnt stats o th powr nit is not a simpl calclation. In th papr th zz tnsion o th dviation mthod is prsntd. hanks to it th atomatic comparison o two opration points o th powr nit bcoms to b possibl.