大型火電機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)的建模仿真與優(yōu)化控制.pdf

1、能源問(wèn)題與環(huán)境問(wèn)題隨著現(xiàn)代社會(huì)的快速發(fā)展已成為中國(guó)乃至全世界關(guān)注的焦點(diǎn)。就我國(guó)現(xiàn)狀來(lái)說(shuō)，由于獨(dú)特的能源架構(gòu)和社會(huì)形態(tài)，直接決定了我國(guó)的電力工業(yè)在當(dāng)今乃至未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)將以燃煤火電機(jī)組為主。伴隨著電力工業(yè)架構(gòu)的調(diào)整，國(guó)內(nèi)的電源項(xiàng)目集中建設(shè)大型火電機(jī)組，著重發(fā)展大容量、高效率、高參數(shù)的超臨界火電機(jī)組。處于發(fā)展中、又可靠成熟的超臨界火電機(jī)組已經(jīng)被國(guó)際納入潔凈煤燃燒技術(shù)的軌道，相比于傳統(tǒng)的亞臨界火力發(fā)電機(jī)組，超臨界機(jī)組的發(fā)電煤耗率大大減

2、少，更加具有節(jié)約和環(huán)保意義。本文在研究了超臨界機(jī)組燃燒系統(tǒng)的工作原理、控制任務(wù)以及生產(chǎn)工藝流程的基礎(chǔ)之上，給出了西安某電廠600MW超臨界機(jī)組各個(gè)設(shè)備的概述及運(yùn)行規(guī)范。
　　整個(gè)火電廠的能量來(lái)源是由超臨界機(jī)組燃燒系統(tǒng)將燃料燃燒產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化的蒸汽動(dòng)能。本文以超臨界機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)為研究對(duì)象，集中研究系統(tǒng)建模和優(yōu)化控制兩個(gè)方面。
　　精準(zhǔn)的系統(tǒng)模型賦予了超臨界機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)更高的控制水平，同時(shí)能正確反映各個(gè)熱力設(shè)備的動(dòng)態(tài)響應(yīng)

3、過(guò)程及相關(guān)參數(shù)，充分了解機(jī)組運(yùn)行的動(dòng)態(tài)特性。我們可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集到的運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)，應(yīng)用智能算法對(duì)超臨界機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)進(jìn)行模型辨識(shí)，進(jìn)而得到符合現(xiàn)場(chǎng)要求的數(shù)學(xué)模型。本文對(duì)600MW超臨界機(jī)組的煙氣含氧量系統(tǒng)、主汽壓系統(tǒng)和爐膛負(fù)壓系統(tǒng)三個(gè)燃燒系統(tǒng)子系統(tǒng)的特性進(jìn)行了研究分析，以采集的運(yùn)行數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用粒子群算法(PSO)對(duì)三個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行辨識(shí)。將原始數(shù)據(jù)與系統(tǒng)辨識(shí)得出的具體結(jié)果進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證了以現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)為根據(jù)的系統(tǒng)模型的可行性。

4、　　常規(guī)控制方法并不能滿足具備耦合強(qiáng)、慣性大、變量大等特點(diǎn)的超臨界機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)對(duì)控制性能的較高要求。由于粒子群優(yōu)化算法(PSO)可以根據(jù)燃燒控制系統(tǒng)的控制狀態(tài)，智能地調(diào)整控制器參數(shù)，本文對(duì)超臨界機(jī)組燃燒控制系統(tǒng)采用PSO算法的優(yōu)化控制方法，它的響應(yīng)速度更快，跟蹤能力更好，抗干擾能力和魯棒性更強(qiáng)，從而達(dá)到快速、穩(wěn)定的控制效果。本文對(duì)比分析了PSO算法的優(yōu)化結(jié)果與PID經(jīng)驗(yàn)整定公式的優(yōu)化結(jié)果，同時(shí)給出了相應(yīng)的優(yōu)化效果對(duì)比曲線，進(jìn)而充分的