PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Demonstration of a grey-box approach towards the diagnostics of a feedwater heater (Part I) - model development

Autorzy
Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Demonstracja podejścia "grey-box" do diagnostyki wymiennika wody zasilającej (Część I) - rozwój modelu
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Work related to the first-principle modeling of a boiler feedwater heater operating in a power unit is presented, along with theoretical discussion concerning its structural simplifications, parameter estimation, and dynamical validation. The objectives of this work are as follows: (i) formulate a moderately complex first-principle model of a feedwater heater to reproduce operational measurements in real-time simulations, (ii) develop a tuning method for this model, (iii) propose key indicators of heater performance using a model-based approach, and finally (iv) automate the calculation process of the indicators. The first objective has been addressed in this paper while the remaining objectives are dealt with in the second paper. In the first part of this work, the development process of such a model is presented, including necessary simplifications for improving its performance and functionality. As a result of the proposed simplifications, performance approximate to the real-time was achieved on a regular PC workstation for a series of six low- and high-pressure heaters.
PL
Artykuł przedstawia proces modelowania podgrzewacza regeneracyjnego pracującego w systemie bloku energetycznego z wykorzystaniem równań fizycznych. Artykuł zawiera dyskusje dotycząca uproszczeń struktury modelu, estymacji jego parametrów oraz walidacji. Celami pracy jest: (i) sformułowanie umiarkowanie złożonego modelu wymiennika odtwarzającego dane pomiarowe w rzeczywistej skali czasu, (ii) przedstawienie metody strojenia modelu, (iii) zaproponowanie wskaźników użyteczności podgrzewacza na podstawie podejścia wspartego modelem, oraz (iv) automatyzacja procesu wyznaczania tych wskaźników. Pierwszy z celów zawiera się w tej części pracy, a pozostałe w części drugiej. Pierwsza cześć pracy opisuje proces tworzenia modelu z uwzględnieniem koniecznych uproszczeń w celu podniesienia jego użyteczności oraz funkcjonalności. W wyniku zaproponowanych uproszczeń, uzyskano użyteczność zbliżoną do czasu rzeczywistego na stacji roboczej klasy PC, dla modelu obejmującego zespół sześciu wymienników nisko i wysokociśnieniowych.
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
31--38
Opis fizyczny
Bibliogr. 24 poz., rys.
Twórcy
autor
  • AGH University of Science and Technology, Department of Robotics and Mechatronics Al. Mickiewicza 30, piotr.czop@labmod.com
Bibliografia
  • [1] H. van Putten , P. Colonna, Dynamic Modeling of Steam Power Cycles. Part I - Simulation of a Small Simple Rankine Cycle System, Applied Thermal Engineering 27 (2007) 467-480.
  • [2] H. van Putten, P. Colonna, Dynamic Modeling of Steam Power Cycles. Part II - Simulation of a Small Simple Rankine Cycle System, Applied Thermal Engineering 27 (2007) 2566-2582.
  • [3] T. Barszcz, Virtual Power Plant in Condition Monitoring of Power Generation Unit, Proceedings of the 20th International Congress on Condition Monitoring and Diagnostic Engineering Management, Faro, Portugal 2007, June 13-15.
  • [4] T. Barszcz, P. Czop, Methodologies and Applications of Virtual Power Plant - New Environment for Power Plant Elements Modeling, Institute of Sustainable Technologies, Radom 2007.
  • [5] R. J. Patton, P. M. Frank, R. N. Clark (eds.), Issues of fault diagnosis for dynamic systems. Springer-Verlag, London, 2000.
  • [6] M. Youssef, Header type feedwater heaters as retrofits for cycling units, Power-Gen Europe 93, Paris 1993, May 25-27.
  • [7] BW. Surgenor, A Simulation Study of a Feedwater Heater Level Control. Summer Computer Simulation Conference SCS, Chicago 1985.
  • [8] L. Drbal, K. Westra, P. Boston, Power plant engineering, Springer 1995.
  • [9] J.H. Lienhard IV, J.H. Lienhard V, A heat transfer textbook, Phlogiston Press, 2004, US.
  • [10] G.F. Naterer, C.H. Lam, Transient Response of Two-Phase Heat Exchanger With Varying Convection Coefficients, Journal of Heat Transfer, 128 (2006) 953-962.
  • [11] R.K. Shah., D.P. Sekulic, Fundamentals of Heat Exchanger Design, John Wiley and Sons 2000.
  • [12] T. Kuppan, Heat Exchanger Design Handbook, Mechanical Engineering, Marcell Dekker Inc 2000.
  • [13] R.K. Shah, E.C. Subbarao, R.A. Mashelkar, Heat transfer equipment design, Taylor & Francis 1998.
  • [14] K. Henrik, A. Olsson, Model Order Reduction of a Heat Exchanger Model, Numerical Analysis and Computer Science (NADA) Royal Institute of Technology (KTH), Stockholm, Sweden 2005.
  • [15] Y.G. Yohanis, O.S. Popel, SE. Frid, A simplified method of calculating heat flow through a two-phase heat exchanger, Applied Thermal Engineering, 25 (2005) 2321-2329.
  • [16] G. Jonsson, O.P. Palsson, An Application of Extended Kalman Filtering to Heat Exchanger Models, Journal of Dynamic Systems, Measurement, and Control, 116 (2) (1994) 257-264.
  • [17] C. Bonivento, P. Castaldi, D. Mirotta, Predictive Control vs PID Control of an Industrial Heat Exchanger, The 9 th Mediterranean Conference on Control and Automation, Dubrovnik, Croatia 2001, June 27-29.
  • [18] J. Szargut, Influence of Regenerative Feed Water Heaters on the Operational Costs of Steam Power Plants and HP Plants,. Int. J. of Thermodynamics, 8 (3) (2005) 137-141.
  • [19] K. Roth, V. Scherer, K. Behnke, Enhancing the dynamic performance of electricity production in steam power plants by the integration of transient waste heat sources into the feedwater pre-heating system. Int. J. Energy Technology and Policy, 3 (1/2) (2005) 50-56.
  • [20] C.F. Andreone, S. Yokell, Tubular Heat Exchanger Inspection, Maintenance, and Repair, McGraw Hill 1995.
  • [21] D.W. Hiltbrand, G.W. Choe, Heater drains system redesign at Comansche Peak using the RETRAN-03 transient analysis computer code, Heat Transfer, Proceding of 11th IHTC, vol. 6, Kyongju, Korea 1998.
  • [22] B. Elmegaard, Simulation of Boiler Dynamics - Development, Evaluation and Application of a General Energy System Simulation Tool, PhD Thesis ET-PhD 99-02, Technical University of Denmark, 1999.
  • [23] D. Flynn (eds.), Thermal Power Plants - Simulation and Control, The Institution of Electrical Engineers, London 2000.
  • [24] M. Holmgren, X Steam for Matlab, 2006, available: http:// www.x-eng.com.Author1 A.: Title of a paper. Journal of Science, 1997, Vol. l, No. 2, pp. 78-94.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BAR0-0060-0016
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.