Das Ziel dieser Diplomarbeit ist die Simulation einer realen GuD-Anlage1 als lauffähiges Programm unter dem Betriebssystem MS-Windows. Als Referenzanlage wurde die GuDAnlage Leuna-Werke der Leuna-Steag Energiegesellschaft mbH gewählt. Das Programm
soll durch verschiedene Darstellungsformen wie Systemschaltbilder, Kurvendarstellungen, Analogbilder verschiedener Parameter einem Kraftwerkswartenplatz ähneln. Primär soll das Programm möglichst in Echtzeit arbeiten und so den Anfahr- und Abfahrprozess simulieren sowie alle Anlagendaten wie Temperaturen, Massenströme und Leistungen
auf dem Systembildschirm ausgeben. Der Betrieb der Dampfturbine muss komplett neu berechnet werden, da die Referenzanlage den Niederdruckdampf als Prozessdampf verwendet.
Im Programm soll aber eine Kondensationsdampfturbine arbeiten und allen verfügbaren Dampf entspannen. Um die Wartezeiten der Echtzeitsimulation zu verkürzen, eine kalte Anlage benötigt bis zu 7 Stunden bis sie zu 100% hochgefahren ist, soll auch eine Veränderung der Simulationsgeschwindigkeit implementiert werden.
Die Ausgangsmaterialien zur Erstellung des Programms sind originale Datenblätter der GuD-Anlage Leuna-Werke sowie der GuD-Anlage „Agua del Cajon“ in Neuquen / Argentinien. Hierzu gehören Kurvendarstellungen des Anfahr- und Abfahrprozesses der
Gasturbinen mit Abhitzekessel sowie diverse Planungsunterlagen der jeweiligen Betreiber. Als Programmiersprache habe ich Visual Basic 5.0 ausgewählt, da sie bei der heutigen Prozessorleistung diesen Anforderungen gerecht wird und leicht zu erlernen ist. Zusätzlich gibt es eine große Auswahl von ActiveX2 Steuerelementen zur freien Benutzung im Internet Sie werden benötigt um diverse Animationen oder Darstellungen des GuD-Prozesses benutzerfreundlich darzustellen.
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Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Aufgabenbeschreibung
- Lösungsansatz
- Gliederung der Diplomarbeit
- Aufbau und Funktion von GuD-Anlagen
- Grundlagen
- Die GuD-Anlage ohne Zusatzfeuerung
- Das Kombikraftwerk
- Das Verbundkraftwerk
- Komponenten einer GuD-Anlage
- Die Gasturbine
- Der Abhitzekessel im GuD-Prozess
- Die Dampfturbine im GuD-Prozess
- Sonstige Komponenten im GuD-System
- Betriebsarten und Funktion
- Der Anfahrvorgang
- Die GuD-Anlage im Teillastbetrieb
- Die Referenzanlage GuD-Anlage Leuna
- Grundlagen
- Ideen und Konzepte zur Programmerstellung
- Programmplanung
- Grundidee und Leistungsumfang
- Quellen und Unterlagen
- Die Programmstruktur
- Die Entwicklungsumgebung Visual Basic 5.0
- Kurzbeschreibung
- Die Steuerelemente (OCX)
- Dynamic Link Libraries (DLL) und das API
- Ereignisorientierte Programmierung (EOP)
- Programmerstellung
- Einführung
- Das Fensterkonzept
- Aufbau der grafischen Oberfläche
- Das MDI-Formular
- Das Prozessfenster
- Das Panel-Formular
- Das Schreiber-Formular
- Das Protokoll-Formular
- Die Programmierung
- Das Systemfenster Form3
- Die Timer der Gasturbinen und Abhitzekessel
- Die Timer4 Routine
- Funktionen in Timer6
- Das Panel Form5
- Die Option 'Anlagen Sollleistung'
- Der Betriebsschalter für den automatischen Betrieb
- Der Button 'Detail'
- Die Gasturbinen Startschalter
- Die vertikalen Scrollbars
- Die Optionsfelder der Simulationsgeschwindigkeit
- Das Protokoll-Formular Form6
- Das Schreiber-Formular Form2
- Initialisierung beim Start
- Die Optionsfelder
- Die PictureBox
- Die CheckBox für das Fadenkreuz
- Das MDI-Formular Forml
- Initialisierung beim Start der Form
- Die CPU-Auslastungsanzeige
- Das Programmmenü
- Die Buttonleiste Toolbarl
- Das Deklarationsmodul Modull.bas
- Das Systemfenster Form3
- Benutzungshinweise
- Kompatibilität
- Installation
- Bedienung
- Die Button- und Menüleiste
- Ausblick und Einschränkungen
- Die Abfahrroutine
- Begrenzte Schreiberfläche
- Unzureichende Meldungen im Protokollfenster
- Statischer Anfahrvorgang
- Speicherfunktion
- Prozess mit optimalen Wirkungsgrad
- Schlussbetrachtung
- Anhang
- Anhang A - Prozessdiagramme
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Diese Diplomarbeit verfolgt das Ziel, ein lauffähiges Simulationsprogramm für eine reale Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD) unter dem Betriebssystem MS-Windows zu erstellen. Als Referenzanlage dient die GuD-Anlage Leuna-Werke der Leuna-Steag Energiegesellschaft mbH. Das Programm soll das Anfahr- und Abfahrverhalten der Anlage sowie die relevanten Anlagendaten simulieren und visualisieren.
- Simulation des Anfahr- und Abfahrprozesses einer GuD-Anlage
- Darstellung von Anlagendaten wie Temperaturen, Massenströmen und Leistungen
- Entwicklung einer Echtzeitsimulation mit Anpassung der Simulationsgeschwindigkeit
- Einsatz von Visual Basic 5.0 als Programmiersprache
- Integration von ActiveX-Steuerelementen zur Gestaltung der Benutzeroberfläche
Zusammenfassung der Kapitel
Die Diplomarbeit beginnt mit einer Einleitung, die die Aufgabenbeschreibung, den Lösungsansatz und die Gliederung der Arbeit präsentiert. Kapitel 2 beschäftigt sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise von GuD-Anlagen, einschließlich der verschiedenen Komponenten und Betriebsarten. Kapitel 3 befasst sich mit Ideen und Konzepten zur Programmerstellung, inklusive Programmplanung, Leistungsumfang und Programmstruktur. Kapitel 4 beschreibt die Entwicklungsumgebung Visual Basic 5.0, einschließlich der Steuerelemente, Dynamic Link Libraries und der ereignisorientierten Programmierung. Kapitel 5 widmet sich der Programmerstellung, einschließlich der Fensterkonzepte, der grafischen Oberfläche und der Programmierung der verschiedenen Module. Kapitel 6 erläutert die Benutzungshinweise für das Programm, einschließlich Kompatibilität, Installation und Bedienung. Kapitel 7 befasst sich mit den Ausblicken und Einschränkungen des Programms, inklusive der Abfahrroutine, Speicherfunktion und dem Prozess mit optimalem Wirkungsgrad. Die Arbeit endet mit einer Schlussbetrachtung.
Schlüsselwörter
Die Diplomarbeit konzentriert sich auf die Themen Simulation, Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD), Visual Basic 5.0, Echtzeitsimulation, Anfahr- und Abfahrprozess, Anlagendaten, ActiveX-Steuerelemente und Programmierung.
- Quote paper
- Rainer Jungbluth (Author), 2001, Erstellung eines Simulationsmodells für den Betrieb einer Gas- und Dampfturbinenanlage (GuD), Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1058