汽輪機(jī)在船舶動(dòng)力中主要以推進(jìn)汽輪機(jī)和發(fā)電汽輪機(jī)兩種形式存在,是船舶航行為了實(shí)現(xiàn)在船舶運(yùn)行過程中對(duì)于船舶燃燒系統(tǒng)和汽輪機(jī)之間的協(xié)調(diào)控制策略研究,本文建。立在實(shí)。際科。研項(xiàng)。目的基。礎(chǔ)上,根。據(jù)各裝。置的工。作原。理,對(duì)增。壓鍋。爐燃。燒系。統(tǒng)和汽。輪機(jī)之。間的協(xié)。調(diào)控。制進(jìn)。行了控。制策。略的研。究,開。展了以。下的研。究工。作:首先,結(jié)合增壓鍋爐及其輔助設(shè)備的運(yùn)行特點(diǎn),對(duì)增。壓鍋。爐燃。燒系。統(tǒng)的工。作機(jī)。理進(jìn)行深。入研。究。遵循質(zhì)量守恒和能量守恒定律,對(duì)增壓鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行建模。對(duì)于燃燒系統(tǒng)回路、煙氣回路、主汽輪機(jī)負(fù)載端分別進(jìn)行模型的建立,為整體燃燒系統(tǒng)的控制奠定了基礎(chǔ)。其次,針對(duì)于燃燒系統(tǒng)輸入端,即燃油、空氣回路進(jìn)行了控制方法研究。燃油端通過對(duì)各個(gè)回路進(jìn)行PID控制得到了很好的動(dòng)態(tài)特性,考慮到燃燒過程中的安全性,進(jìn)行了對(duì)于燃油流量、燃油總管壓力、燃油壓差三回路的耦合控制,驗(yàn)證了燃油系統(tǒng)耦合過程的安全、可行性。通過對(duì)于煙氣回路的PID控制得到了渦輪機(jī)組、輔汽輪機(jī)的動(dòng)態(tài)特性曲線,驗(yàn)證了煙氣回路的模型正確性,并在PID控制器的基礎(chǔ)上提出了模糊控制,進(jìn)一步改善了空氣流量的動(dòng)態(tài)性能�？紤]到燃燒過程中的安全性,通過對(duì)于不同工況下空氣、燃油比的調(diào)節(jié),在燃燒系統(tǒng)負(fù)荷增加過程中預(yù)先對(duì)空氣流量進(jìn)行補(bǔ)償,燃燒系統(tǒng)負(fù)荷降低過程中預(yù)先減少空氣流量,防止增壓鍋爐在燃燒過程中出現(xiàn)冒黑煙、白煙的現(xiàn)象。根據(jù)這些現(xiàn)象提出了對(duì)固定空燃比的改進(jìn)設(shè)計(jì)。并通過仿真驗(yàn)證了對(duì)空燃比優(yōu)化后系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能的改善情況。然后,在主蒸汽回路輸入端,即燃油、空氣回路得到良好控制的前提下,對(duì)主蒸汽壓力回路進(jìn)行了PID控制,驗(yàn)證了模型的準(zhǔn)確性,但是負(fù)載、工況發(fā)生變化的情況下,PID對(duì)于整體系統(tǒng)不能夠很好的完成跟隨調(diào)節(jié)。考慮到燃燒系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的、大滯后環(huán)節(jié),提出了廣義預(yù)測(cè)控制的控制策略。并通過離線辨識(shí)對(duì)廣義預(yù)測(cè)控制進(jìn)行了模型參數(shù)整定。完成控制器的設(shè)計(jì),能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)載端變化情況下,對(duì)于主蒸汽壓力更好的控制。最后,本文考慮到船舶推進(jìn)汽輪機(jī)在電站負(fù)荷突變時(shí)受到影響,針對(duì)這種情況作出協(xié)調(diào)控制策略。類比汽輪發(fā)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型給出推進(jìn)汽輪機(jī)的數(shù)學(xué)模型,并對(duì)。系統(tǒng)進(jìn)。行仿。真分。析。在保持兩汽輪機(jī)蒸汽配比的情況下,通過控制主蒸汽壓力的方法使推進(jìn)汽輪機(jī)和電站汽輪機(jī)在電站負(fù)荷突變時(shí)能夠協(xié)調(diào)控制,保。證了船。速的穩(wěn)。定。仿真結(jié)果表明,該控制策略能夠在負(fù)載端產(chǎn)生符合擾動(dòng)時(shí)很好得對(duì)推進(jìn)汽輪機(jī)進(jìn)行控制,具有很好的抗干擾性,并且燃燒系統(tǒng)在不同工況下工作,均可實(shí)現(xiàn)快速調(diào)節(jié),該控制系統(tǒng)具有很好的抗干擾性和快速性。本文針對(duì)船舶增壓鍋爐燃燒系統(tǒng)與電站的協(xié)調(diào)控制難點(diǎn),設(shè)計(jì)了相關(guān)的控制器,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明這些控制方法都能夠?qū)崿F(xiàn)船舶增壓鍋爐燃燒系統(tǒng)與電站的協(xié)調(diào)控制,并在此基。礎(chǔ)上解。決了考。慮推。進(jìn)汽輪機(jī)情。況下使船。速保。持穩(wěn)。定這一實(shí)。際的船舶運(yùn)行問題。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：U665.1
【部分圖文】：

流量、空。氣流。 。量和鍋。爐給。水量的調(diào)。節(jié)�？梢酝ㄟ^調(diào)。節(jié)渦。輪增。壓機(jī)。組中的各參。數(shù)，如輔。。汽輪。機(jī)、壓。氣。機(jī)、煙。氣輪。。機(jī)的進(jìn)汽。量、煙。氣流。。量和轉(zhuǎn)。速，來調(diào)。節(jié)空。氣流。量。

流量、空。氣流。 。量和鍋。爐給。水量的調(diào)。節(jié)�？梢酝ㄟ^調(diào)。節(jié)渦。輪增。壓機(jī)。組中的各參。數(shù)，如輔。。汽輪。機(jī)、壓。氣。機(jī)、煙。氣輪。。機(jī)的進(jìn)汽。量、煙。氣流。。量和轉(zhuǎn)。速，來調(diào)。節(jié)空。氣流。量。

圖 1.3 美國(guó)艦用立式自然水循環(huán)增壓鍋爐。過實(shí)。驗(yàn)分。析得出現(xiàn)有的強(qiáng)。制循。環(huán)鍋。爐可�？啃圆焕�。想、經(jīng)。了改。進(jìn)此類鍋。爐， 從 1956 年起，美。國(guó)海。軍研。究所開。始大。壓鍋。爐。該型鍋。爐燃。油壓。力 4 mpa，有 3 個(gè)噴油。器，噴。自。動(dòng)控。制系。統(tǒng)保。證風(fēng)。油比在最佳數(shù)值上，系。統(tǒng)施。加的負(fù)。制系。統(tǒng)自動(dòng)調(diào)。整輸入。若渦。輪增。壓機(jī)。組的功。率剩。余量過旁。通。閥將過。�？铡馀�。出，進(jìn)。而實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋。爐空。氣量的調(diào)。整能廣。泛使用。此后，效。率高達(dá) 85%的改。進(jìn)型“D”形爐。膛增。。而該型鍋。爐因?yàn)橹�。量尺。寸較。大的緣。故使。用范。圍并不廣。泛[8] 的船用增壓鍋爐 50 年代左右，我們國(guó)。家開始進(jìn)行了對(duì)于船。用增。壓鍋。爐的對(duì)于增。壓鍋。爐的原理開。展了研。究。在很多研。究所和船。廠有對(duì)應(yīng)的投入生。產(chǎn)。但是在研。究生產(chǎn)過。程中更多的是對(duì)電。站原。理基本相。同的情況下，船。用增。壓鍋。爐相對(duì)于陸。用電站增。工。作環(huán)。境、區(qū)。域影。響的鍋。爐體。積、效。率等方。面有著更。高
【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 趙加鳳;馬修真;趙世舟;;改進(jìn)的Hammerstein系統(tǒng)及其在增壓鍋爐中的應(yīng)用[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2013年03期

2 王志甄;鄒志云;趙丹丹;桂新軍;吳春華;;分段線性化多模型動(dòng)態(tài)矩陣控制算法的設(shè)計(jì)[J];計(jì)算機(jī)與應(yīng)用化學(xué);2010年08期

3 張曉云;王元慧;李淑英;苗安立;;船用增壓鍋爐動(dòng)態(tài)特性仿真研究[J];計(jì)算機(jī)仿真;2010年07期

4 鄧娜;王曉凱;;改進(jìn)的GPC在網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)時(shí)延問題中的應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)仿真;2010年06期

5 朱齊丹;張妤;周宏威;張靜巧;;變偏置雙交叉燃燒控制在船用增壓鍋爐裝置的應(yīng)用[J];船舶工程;2009年01期

6 張靜巧;朱齊丹;;一種新的增壓鍋爐空氣流量的控制方法[J];哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào);2008年07期

7 于文軒;唐勝利;;船用增壓鍋爐的模塊化仿真研究[J];機(jī)電設(shè)備;2008年03期

8 王敏;姜任秋;;艦用增壓鍋爐動(dòng)態(tài)特性仿真分析[J];機(jī)電設(shè)備;2006年03期

9 馬文學(xué),鐘漢樞;動(dòng)態(tài)矩陣控制研究進(jìn)展及其應(yīng)用現(xiàn)狀[J];重慶工業(yè)高等專科學(xué)校學(xué)報(bào);2005年01期

10 譚文;時(shí)滯過程改進(jìn)型Smith預(yù)估器的整定(英文)[J];控制理論與應(yīng)用;2003年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前3條

1 張妤;船舶汽輪機(jī)智能控制研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

2 張靜巧;船用增壓鍋爐燃燒控制系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

3 華志剛;先進(jìn)控制方法在電廠熱工過程控制中的研究與應(yīng)用[D];東南大學(xué);2006年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李輝;燃?xì)廨啓C(jī)氣路故障診斷技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

2 荀振宇;小型增壓鍋爐動(dòng)態(tài)性能仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

3 趙冬來;基于Simulink的渦輪增壓機(jī)組匹配特性仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2012年

4 付強(qiáng);增壓鍋爐用渦輪增壓機(jī)組的性能匹配仿真研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2011年

5 于廣;艦船鍋爐蒸汽動(dòng)力裝置多目標(biāo)控制問題的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 張宇;智能控制在船用鍋爐主蒸汽壓力系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

7 李大志;非線性系統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)控制研究[D];遼寧工程技術(shù)大學(xué);2008年

8 張國(guó)磊;船用增壓鍋爐穩(wěn)態(tài)性能計(jì)算及動(dòng)態(tài)過程仿真[D];哈爾濱工程大學(xué);2008年

9 王澤;供熱煤粉鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D];太原理工大學(xué);2008年

10 吳慶雙;基于廣義預(yù)測(cè)控制的輾環(huán)機(jī)控制算法研究[D];吉林大學(xué);2008年

本文編號(hào)：2846593