电厂燃煤机组燃烧过程专用控制装置及多变量控制的实现

中国科学技术大学硕士学位论文电厂燃煤机组燃烧过程专用控制装置及多变量控制的实现姓名：刘涛申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：薛福珍20070501电厂燃煤机组燃烧过程专用控制装置及多变量控制的实现作者：刘涛学位授予单位：中国科学技术大学相似文献(10条)1.期刊论文庄德奎.唐黎锋.ZHUANGDe-kui.TANGLi-feng燃烧控制系统在电厂锅炉中的应用-石油化工自动化2005,(6)以大连石化公司新建的220t/h燃油燃气锅炉为例,介绍了自控工程设计、软件组态技巧,对不同的子系统通过不同的测量手段和不同的控制手段来分析锅炉的经济燃烧和安全长周期运行.燃烧控制系统是锅炉中最主要的控制系统,主要包括燃料控制系统、风量控制系统、炉膛压力控制系统.2.学位论文才大亮低NOx排放的建模与优化研究2006我国是世界上少数几个以煤炭为主要能源结构的国家之一，利用燃煤发电是煤炭能转化利用的最有效方法。随着我国国民经济的飞速发展，人民生活水平逐步提高，我国电能在终端能源中的比重日益增大。煤电在我国电源结构中占65％以上，处主导地位。如此大量煤炭的燃烧发电对我国生态环境产生了严重的影响。节约资源，减少污染排放是我国急需解决的重要问题之一。研究开发燃煤发电厂低氮氧化物(NOx)排放对解决我国资源与环境污染问题以及电力工业可持续发展问题均有重要意义。本文以火电厂锅炉燃烧过程为研究对象，针对当前火电厂锅炉燃烧控制系统的新要求，在研究了NOx生成机理的基础上，对低NOx排放系统建模与优化进行了研究。本文主要的研究内容有如下几个方面：在查阅大量国内外相关资料的基础上，归纳总结了国内外低NOx排放技术的现状与发展方向，并对锅炉燃烧过程中可调叶栅煤粉分配器的作用及原理做了较为详细的介绍；在研究NOx生成机理的基础上，提出了抑制NOx生成的方法；通过对大量试验数据的分析，得出了煤种、煤粉细度、炉膛温度和过量空气系数等因素对NOx排放的影响；对最优化的基本理论及其工程意义作了简要描述，重点介绍了SQP算法的计算原理，及其MATLAB实现步骤；基于DeSoete燃料型NOx生成机理，针对使用可调叶栅煤粉分配器的燃煤锅炉，经过分析各种因素对燃煤锅炉NOx排放的影响，选择出几个关键影响NOx生成的因素，建立出低NOx排放过程优化模型；采用SQP优化算法对模型进行优化，得出各种工况下的可调叶栅煤粉分配器的叶栅角度α的参考值，从而指导电站锅炉的燃烧控制。优化计算结果表明，所得结果与实际情况比较符合，说明该模型是合理的。3.期刊论文吕剑虹.王建武.杨榕.袁震.薛文顺.石江陵.金建荣电厂锅炉燃烧控制系统优化-中国电力2001,34(10)结合南京热电厂6号锅炉燃烧控制系统的实际工程,分析基于直接能量平衡(DEB)压力控制系统的实质,提出分析、整定DEB系统的方法;同时还分析送、引风控制系统特点,提出优化送、引风控制系统方法.该优化控制技术已应用于南京热电厂6号锅炉燃烧控制系统中,明显改善了锅炉燃烧控制系统品质.4.学位论文马翔大型火电厂锅炉燃烧系统建模及优化控制新方法的探讨2004随着社会和经济的飞速发展，电力工业对自动控制系统的要求也越来越高。仅仅保障安全、稳定的生产已经不能满足各发电企业的需求。节能增效已成为我国电力企业改革的目标取向。然而，目前国内许多火电厂锅炉运行工况复杂多变，实际运行情况与最初设计工况存在很大差别，单纯依靠传统的操作规程和控制手段，无法满足现代化电厂对经济性管理的要求。本文以火电厂锅炉燃烧过程为研究对象，针对当前火电厂锅炉燃烧控制系统的新要求，在研究RBF神经网络和优化理论的基础上，对RBF神经网络在电站锅炉燃烧系统建模与优化中的应用进行了研究。并以华能福州电厂1＃机组1150t／h锅炉为对象，建立锅炉燃烧系统的稳态模型，在此模型的基础上通过SQP优化算法，求取最佳工况下的各过程变量的参考值，提供给下级DCS子系统，从而指导锅炉的燃烧控制。离线仿真表明，这种优化方法，行之有效，特别适用于非线性、强耦合、大延迟，并长期稳态运行的工业过程。本文的主要研究内容和成果有如下几个方面：1．阐述了大型火电厂单元机组生产的一般过程和控制要求，并对锅炉燃烧过程及其控制系统做了较为详细的介绍。5.学位论文程蓓锅炉CO和O,2的连续监测及燃烧控制系统改进2003目前在火电厂锅炉中普遍安装氧化锆氧量计来测量烟气中氧的体积分数,并根据炉内烟气含氧量来控制锅炉送风量,以保证锅炉燃烧的经济性.由于氧化锆管测量本身的缺陷,以及烟道漏风对氧体积分数的影响,造成氧量信号不准确,从而使燃烧控制效果不够理想.文中首先对各种常用的测量锅炉中氧和一氧化碳体积分数的仪表进行综述,并说明信号测量的重要性,接着分析现有氧量仪表的缺陷.然后研制一种新型的锅炉烟气中O,2和CO的在线分析仪表,详细介绍了其原理和结构,特别分析研究了新型顺磁式氧量表的原理和特点,并说明了仪表安装调试方法.该仪表业已成功安装于安徽淮南洛河发电厂＃3锅炉上,并已连续运行1年零7个月,效果良好.在成功测量的基础上,文中又对＃3锅炉的燃烧控制系统进行理论上的改进,设计了一种新型的送风控制系统.该系统主要根据烟气中CO和0,2的体积分数联合控制送风量,在保留了原有控制系统的方案的同时,增加了模糊控制器,以保证燃烧的经济和安全性,同时弥补了仅根据氧量信号控制的不足.最后,对设计的送风控制系统进行了计算机仿真研究.仿真结果表明,该模糊控制器对燃烧经济性控制是有效的.6.会议论文郭启刚.林碧华.韩璞复合模糊控制器在燃烧系统中的应用2001针对日照发电厂用常规PID控制的燃烧控制系统存在惯性、滞后、非线性、时变、工作环境和干扰的不确定性、难以建立精确的数学模型、超调量过大等特点,基于模糊控制及常规PID控制的各自优点,提出将模糊控制与PID控制相结合的复合控制中的PID-Fuzzy控制应用于燃烧控制系统.仿真结果表明,对于山东日照发电厂的燃烧控制系统,采用PID-Fuzzy控制,其超调量很小,上升时间和过渡时间较小,稳态精度较高,且对于系统参数变化具有较强的适应能力,证明了该设计方案的正确性和实用性.7.学位论文夏猛基于辐射能信号的电站锅炉燃烧控制系统研究2005火电厂锅炉燃烧过程控制系统的基本任务是使燃料燃烧所产生的热量适应锅炉蒸汽负荷的需要，同时还要保证锅炉的安全经济运行。通常，火电厂锅炉燃烧过程控制系统是由汽压控制子系统、烟气含氧量控制子系统、炉膛负压控制子系统等组成。其中，汽压控制是根据锅炉主蒸汽压力的偏差或火电机组的负荷请求指令来控制进入锅炉的燃料量，但是由于火电厂锅炉结构复杂、热容量大、汽压控制对象具有较大的迟延和惯性特性，加之燃料流量准确测量的困难性，以及现用燃料的品质多变性，火电厂目前应用的汽压控制子系统很难及时有效地克服燃料内扰，难以确保燃烧过程的稳定性、负荷适应性，影响系统的安全性和运行的经济性。本文以《燃烧三维可视化诊断及机组负荷控制新技术研究项目》为依托，在分析某电厂燃烧过程控制系统的基础上，利用该项目研究中获取的炉膛辐射能信号，以该电厂自动化系统功能扩充为背景，着重探讨与论证炉膛辐射能信号在锅炉燃烧过程控制中的应用，即将迅速反映燃料量变化的炉膛辐射能信号作为导前变量来完善原有燃烧过程控制系统的设计。研究中利用现场采集的大量运行数据，根据最小二乘法原理辨识出控制对象的数学模型，并对模型的准确度进行了验证。为了对比分析原有系统和改进系统的性能，研究中运用MATLAB中的Simulink仿真工具对二者进行了仿真实验分析，研究结果表明改进系统在性能上比原有系统有了明显的优化，验证了改进的系统比原有系统能够很好的克服内扰，克服控制对象大迟延、大惯性的特点给燃烧过程控制带来的不利影响，优化了燃烧，减少了污染物的排放，节约了能源，提高了机组的安全性和经济性。本文的研究成果将为火电厂锅炉燃烧过程控制系统的设计与改造提供新的思路与参考8.期刊论文刘久斌.李德桃.LIUJiu-bin.LIDe-tao电厂锅炉燃烧系统的模糊免疫PID控制-动力工程2005,25(5)讨论了单元机组采用炉跟机负荷控制方式时的锅炉燃烧控制系统,针对风扇磨直吹制锅炉汽压调节对象惯性大、给煤机给煤量与控制电流呈非线性等特点,分析了对象的数学模型,将高阶惯性对象等效为带纯迟延的一阶惯性系统;利用借鉴生物系统的免疫机理而设计出的一种非线性控制器,再使用Zadeh的模糊逻辑AND操作并采用常用的mom反模糊化方法得到模糊控制器的输出f(u(k),△u(k)).通过计算机仿真,给出了仿真曲线.结果表明,汽压系统能做到稳定性高,鲁棒性强,调节及时,反应速度快,动态偏差小,无静态偏差.该分析和控制方法非常适合于燃烧控制系统,控制品质好,符合工程实际,有实用价值.图6参49.学位论文田彬电厂锅炉燃烧控制系统的研究2007为解决锅炉燃烧控制系统中存在的大延迟、大惯性、非线性、时变等问题,本文应用近年来发展起来的随机分布控制理论,提出对锅炉炉膛温度分布进行闭环控制的新策略.本文主要工作有:(1)首先应用Fluent流体力学软件对锅炉燃烧过程进行数值模拟,得到锅炉炉膛温度场数据;(2)确立一个等价的B样条炉膛温度场分布模型;(3)本文给出了基于随机分布控制理论的燃烧控制方案,给出了炉膛温度场分布控制系统的性能指标,分别应用粒子群寻优算法和梯度下降法求解控制律.本文分别对燃烧过程中锅炉炉膛温度场分布的静态过程和动态过程进行控制,仿真结果表明锅炉炉膛温度场分布能够迅速趋进于期望的炉膛温度场分布,因而确保了锅炉燃烧控制的快速性和经济性.10.期刊论文陈非.孙灵芳锅炉燃烧控制的优化设计及应用-电站系统工程2009,25(1)针对电厂锅炉燃烧过程非线性、干扰多、耦合性强等特性造成的准确控制上的困难,采用PID神经网络进行了燃烧控制系统的设计,通过仿真应用研究,结果表明在固定负荷下系统控制优于生产实践中的PID控制作用.本文链接：授权使用：上海海事大学(wflshyxy)，授权号：6f9ff8ee-2f4d-444b-8e56-9de001500df9下载时间：2010年8月28日