Рассматривается структура многомерной аналитической многорежимной математической модели барабанного котла средней мощности для целей разработки современной высококачественной системы компьютерного управления котлом.

Рассмотрено применение для управления четырьмя парогенераторами и двумя питательными насосами цифрового многомерного оптимального регулятора для трех режимов работы участка питания.

В процесе анализа газов, которые поступают от газовых коллекторов на нефтеперерабатывающем заводе, предложена математическая модель сжигания этих газов. Рассмотрены три паровых котла, которые работают на один паропровод, на вход которого могут поступать два несертифицированных и один эталонный газ. Производительность пара, полученного сжиганием углеродного несертифицированного газа, в 5 раз превышает паропроизводительность, полученную сжиганием водородсодержащего газа.

Синтезирована автоматизированная система управления сжиганием несертифицированного топлива в барабанных котлах, работающих на общий паропровод. Тепловая нагрузка между группой котлов распределялась по оптимальному алгоритму, который определялся на основании таких показателей, как вероятность безотказной работы и эффективность использования энергоресурсов. Приведены результаты моделирования.

Рассмотрена многорежимная математическая модель динамики газовоздушного тракта барабанного котла средней мощности. По математической модели синтезирована современная многомерная оптимальная система управления технологическим участком и исследована ее работа в сравнении со штатной АСУ. Приведены показатели качества переходных процессов в сконструированных оптимальных системах управления. Приведен проект физической модели подобия газовоздушного тракта энергетического котла.

Рассмотрены особенности математического моделирования динамических свойств уровня пароводяной смеси в барабанном парогенераторе. Показано, что крайне неблагоприятное для автоматических систем управления вскипание уровня пароводяной смеси в барабанном парогенераторе является как следствием протекания сложных теплофизических процессов, так и конструктивных особенностей технологического участка. Поэтому использование для моделирования динамики уровня математических моделей, в которых не учитывается влияние аккумулирующего и дросселирующего свойств паропровода на расход насыщенного пара из парогенератора, а основное возмущающее воздействие (расход пара) рассматривается как независимая переменная, является некорректным. Предложена линейная математическая модель участка питания барабанного парогенератора, которая учитывает динамические свойства паропровода, соединяющего парогенератор с потребителем. Анализ структурной схемы предложенной математической модели показал, что между барабанным парогенератором и паропроводом существует обратная взаимосвязь по расходу пара. Отрицательный характер этой связи объясняет самовыравнивание уровня, связанное с изменением положения регулирующего клапана расхода пара или тепловыделением в топочной камере. Соответственно изменение площади проходного сечения регулирующего клапана турбины без изменения регулятором тепловой нагрузки тепловыделения в топочной камере или ядерном реакторе приводит к временному изменению расхода пара, т.е. к менее интенсивному вскипанию уровня и его переходу к новому установившемуся значению. Стабилизация уровня происходит ниже исходного значения вследствие кратковременного нарушения баланса между подачей питательной воды в парогенератор и отбором пара. Выявленные в результате решения системы дифференциальных уравнений особенности поведения уровня пароводяной смеси позволяют более адекватно моделировать работу существующих и перспективных систем управления питанием барабанных парогенераторов.