مدل سازی و طراحی سیستم تشخیص عیب مبتنی بر روش باند گراف برای بویلر بازیاب حرارتی نیروگاه سیکل ترکیبی طرح نیام شرکت مپنا
چکیده
عدم تشخیص به موقع عیب یا خرابی به وسیله کاربر در سیستم های حساس، منجر به صدمه دیدن و از بین رفتن مقادیر قابل توجهی از امکانات و اطلاعات خواهد شد. در برخی از موارد این امر باعث تلفات جانی نیز می گردد. در نتیجه تمایل روزافزونی در زمینه تشخیص خرابی چه در مجامع علمی و چه در مجامع صنعتی ایجاد شده است و خودکار نمودن تشخیص عیب سیستم و علت آن امروزه یک ضرورت در حوزه های مختلف از جمله نیروگاه ها محسوب می شود. با توجه به افزایش تعداد نیروگاه های سیکل ترکیبی بر اساس طرح نیام شرکت مپنا در کشور، مدل سازی و طراحی سیستم تشخیص عیب برای اجزای اصلی این نیروگاه ها، امری مهم تلقی می شود. یکی از اجزای اصلی نیروگاه سیکل ترکیبی، بویلر بازیاب حرارتی می باشد که عملکرد مناسب آن نقش بسزایی را در بهبود عملکرد نیروگاه ایفا می کند. از طرفی با توجه به اینکه بویلر بازیاب حرارتی یک سیستم پیچیده و با مقیاس بزرگ صنعتی محسوب می شود، بایستی از روش دقیق و کارآمد برای مدل سازی و طراحی سیستم نظارتی آن استفاده نمود. در این گزارش، تمرکز بر روش باند گراف صورت گرفته است. روش باند گراف به دلیل دارا بودن ویژگی های رفتاری ، ساختاری و سببی ، علاوه بر استفاده در مدل سازی سیستم ها، می تواند برای آنالیز و طراحی سیستم تشخیص عیب قسمت های گوناگون سیستم ها نیز مورد استفاده قرار گیرد. در واقع این روش، مصالحه ای بین روش های پیچیده مدل سازی که بر استفاده از معادلات دیفرانسیلی پیچیده تاکید دارند و روش های مدل سازی که سیستم را به صورت یک جعبه سیاه مدل می کنند، می باشد و نیز محدودیتی برای مدل سازی سیستم ها در حوزه های گوناگون ندارد. در این گزارش، بر اساس این روش، در مرحله اول، تمامی زیرسیستمهای اصلی بویلر بازیاب حرارتی نیروگاه سیکل ترکیبی طرح نیام مپنا یعنی پیشگرمکن، تانک ذخیره، پمپهای فشار ضعیف و قوی، اکونومایزر فشارقوی، درام و اواپراتور فشار ضعیف و قوی و سوپرهیترهای فشار ضعیف و قوی مدل سازی شده اند. سپس مدل پیشنهادشده مورد اعتبارسنجی قرار گرفته است. با توجه به اینکه مقادیر به دست آمده از مدل، کمتر از 2 درصد با مقادیر واقعی فرآیند اختلاف دارند، اعتبارسنجی مدل با موفقیت انجام گرفته است. در مرحله دوم، بر اساس روش باند گراف، سیستم تشخیص عیب مناسبی برای بویلر بازیاب حرارتی نیروگاه سیکل ترکیبی طرح نیام مپنا طراحی گردیده است. سپس با تزریق خرابیهای گوناگون به مدل پیشنهادشده، صحت عملکرد سیستم طراحی شده، مورد ارزیابی قرار گرفته است. نتایج حاصله از این ارزیابی نشان می دهد که سیستم تشخیص عیب طراحی شده، هر 77 عیب ممکن برای بویلر مذکور را به درستی آشکارسازی و جداسازی می کند و می تواند سیستم تشخیص عیب مطلوب و دقیقی برای بویلرهای بازیاب حرارتی طرح نیام مپنا محسوب شود. لازم به ذکر است که با توجه به اطلاعات جمع آوری شده از مقالات و کتب گوناگون، چنین طرحی در این مقیاس بزرگ، برای اولین بار انجام گرفته است.