循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制邏輯設(shè)計與優(yōu)化.pdf

1、循環(huán)流化床作為一種先進的燃煤技術(shù)，由于其對燃料的廣泛適應(yīng)性以及良好的環(huán)保排放指標，在當(dāng)今發(fā)電行業(yè)中得到越來越多的應(yīng)用。 循環(huán)流化床鍋爐發(fā)展的歷史與傳統(tǒng)煤粉爐相比并不長，在我國也就是近十年來才得到推廣普及。由于循環(huán)流化床鍋爐和傳統(tǒng)鍋爐結(jié)構(gòu)和運行方式上的差異，人們對循環(huán)流化床鍋爐的內(nèi)在特性的認識還不夠深入。如何提高循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的控制品質(zhì)是當(dāng)前電力行業(yè)中普遍存在的一個難題。其主要的難點在于過程的非線性時變以及大遲延特性。

2、 好的控制策略設(shè)計必須建立在對被控對象深刻了解的基礎(chǔ)上，本課題重點分析了循環(huán)流化床鍋爐的主要過程特性討論了燃燒環(huán)節(jié)輸入量和輸出量之間的靜態(tài)關(guān)系，并由此提出相應(yīng)的控制系統(tǒng)設(shè)計方案。 針對循環(huán)流化床鍋爐燃燒過程的非線性時變以及大遲延的特性，本課題在總結(jié)已有控制技術(shù)的基礎(chǔ)上提出了采用模糊自整定PID調(diào)節(jié)器改善過程控制的動態(tài)特性，以及用改進Smith預(yù)估器改善對大遲延對象的控制特性的方案。 模糊自整定PID調(diào)節(jié)器在PID調(diào)節(jié)

3、器的基礎(chǔ)上綜合了專家在PID調(diào)節(jié)器參數(shù)調(diào)整方面的經(jīng)驗。模糊算法的輸入采用過程設(shè)定值和改進Smith預(yù)估器的輸出的差值e以及差值的變化率ec，經(jīng)過模糊化后通過模糊推理形成相應(yīng)的比例系數(shù)增量ΔKp和積分系數(shù)增量Δki。PI調(diào)節(jié)器根據(jù)ΔKp和Δki修正其比例系數(shù)Kp和Ki，由此達到優(yōu)化控制回路動態(tài)過程的目的。 純遲延環(huán)節(jié)的存在，使得系統(tǒng)的被控變量無法及時反映系統(tǒng)輸入及中間環(huán)節(jié)的擾動。采用傳統(tǒng)的PID調(diào)節(jié)方法，很可能造成系統(tǒng)的較大超調(diào)乃

4、至不穩(wěn)定。目前在工程領(lǐng)域中，Smith預(yù)估器作為一種克服大遲延的手段得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)Smith預(yù)估器對被控對象的數(shù)學(xué)模型精確度有較高的要求。作者根據(jù)有關(guān)文獻編制了對傳統(tǒng)Smith預(yù)估器的改進方案，并在仿真試驗中取得了較好的效果。 通過對控制方案以及有關(guān)仿真結(jié)果的分析，作者認為通過模糊自整定PID和改進Smith預(yù)估器的結(jié)合，能較好的改善循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的動態(tài)特性，對于其他類似的非線性時變且存在大遲延的系統(tǒng)同