Zastosowanie rachunku wyrównawczego w optymalizacji lokalizacji pomiarów do obliczeń mocy cieplnej kotła parowego

• Autorzy: Szega M.

Warianty tytułu

EN

Application of the data reconciliation algorithm in optimization of measurements location for calculation of thermal capacity of a steam boiler

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zastosowanie rachunku wyrównawczego w technice cieplnej oprócz uwiarygodnienia pomiarów przynosi korzyści związane ze zmniejszeniem ich niepewności. Obliczone niepewności pomiarów po uwiarygodnieniu są mniejsze od niepewności pomiarów, stanowiących obok wyników pomiarów dane wejściowe do rozwiązania zadania wyrównawczego. Jednym z warunków zastosowania rachunku wyrównawczego jest występowanie nadmiarowości pomiarowej w procesie, przewyższającej jej minimalny zasób pozwalający w sposób jednoznaczny obliczyć wartości zmiennych niewiadomych. Wartości zmniejszenia niepewności wybranych pomiarów lub zmniejszenia złożonej niepewności wielkości będącej pomiarem pośrednim zależą między innymi od liczby i lokalizacji nadmiarowych pomiarów w procesie cieplnym. Przedstawiono metodykę doboru optymalnej lokalizacji nadmiarowych pomiarów do obliczeń mocy cieplnej kotła parowego z wykorzystaniem rachunku wyrównawczego oraz metod programowania stochastycznego. W obliczeniach optymalizacyjnych jako funkcję celu, która podlega minimalizacji, przyjęto współczynnik zmienności - niepewność względną mocy cieplnej kotła. Opracowano przykład obliczeniowy dla parowego kotła fluidalnego bloku energetycznego o mocy znamionowej 153 MW.

EN

Application of the data reconciliation algorithm in the thermal engineering enable to increase reliability and uncertainty of measurement data. An uncertainty of measurements after data reconciliation is always less than the uncertainty before the data reconciliation. One of the condition of the data reconciliation algorithm application is the surplus of measurements information of the process, exceed the minimum value enable to unambiguously calculate unmeasured values. The value of reduce of the uncertainty of selected measurements or of reduce of complex uncertainty of an indirect measurements depend on the number and location of a surplus measurements in the considered thermal process. Methodology of the selection of the optimal surplus of measurements in the measurements system for calculation of thermal capacity of the steam boiler using data reconciliation algorithm and stochastic programming has been presented. Coefficient of variation - relative uncertainty of the thermal capacity of the steam boiler has been assumed as an objective function in the optimization calculations, which is minimized. The exemplary calculations concerning a fluidized-bed steam boiler of the 153 MW power unit have been carried out. The final conclusions have been formulated.

Słowa kluczowe

PL

rachunek wyrównawczy; optymalizacja lokalizacji pomiarów; kocioł parowy

EN

data reconciliation; optimization of measurements location; steam boiler

• Wydawca: KAPRINT
• Czasopismo: Rynek Energii
• Rocznik: 2010
• Tom: nr 2
• Strony: 149--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Szega M.

• Zakład Energetyki Cieplnej i Chłodnictwa Instytutu Techniki Cieplnej Politechniki Śląskiej, ul. Konarskiego 22, 44-101 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Bagajewicz M.J.: Process Plant Instrumentation: Design and Upgrade. Technomic Publishing Company, Inc. Lancaster, Pennsylvania, USA. 2001.
• [2] Greń J.: Statystyka matematyczna. Modele i zadania. Wyd. VII. PWN, Warszawa 1984.
• [3] Lichota J.: Artificial Neural Networks Application to Optimization of Heat-only Boiler Control. Rynek Energii Nr 4(83), 2009, str. 61-67.
• [4] Madron F., Veverka V.: Optimal selection of Measuring Points in Complex Plants by Linear Models. AIChE J., 38, 2, pp. 227, 1992.
• [5] Szargut J. (red.): Rachunek wyrównawczy w technice cieplnej. Ossolineum, Wrocław, 1985.
• [6] Szega M.: Zastosowanie rachunku wyrównawczego do uwiarygodnienia wyników pomiarów w układzie cieplnym bloku energetycznego siłowni parowej. Monografia nr 193. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2009.
• [7] Szega M.: Wpływ nadmiarowej informacji pomiarowej w rachunku wyrównawczym na niepewność pomiarów po uwiarygodnieniu na przykładzie wybranego procesu cieplnego. Prace Naukowe – Konferencje z. 25. VIII Konferencja Problemy Badawcze Energetyki Cieplnej. Oficyna Wyd. Pol. Warsz., Warszawa 2007, s.573-584
• [8] Szega M.: Comparison of Methods of Analysis of the Quality of Measured Data in the Data Validation Algorithm. Proceedings of the 6-th International Carpathian Control Conference. Miskolc-Lillafüred, Hungary, 24-27 May, 2005. Vol. II, pp. 167-172.
• [9] Tamhane A.C., Mah R.S.H.: Data Reconciliation and Gross Error Detection in Chemical Process Networks. Technometrics, Nov. 1985, Vol. 27 No.4. 409-422.
• [10] Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement. International Organization for Standardization, 1995. Wydanie polskie; Zakład Metrologii Ogólnej Głównego Urzędu Miar, 1999.
• [11] IMSL Fortran 90 MP Library version 4.01 for Microsoft Windows NT(R) and Microsoft Windows95(R). Copyright (c) 1999, an unpublished work by Visual Numerics, Inc.
• [12] VDI-Richtlinien. Verein Deutscher Ingenieure. Messunsicherheiten bei Abnahmemessungen an energie- und kraftwerkstechnischen Anlagen, Grundlagen, VDI 2048, Blatt 1. Oktober 1998.