本文關(guān)鍵詞：火電廠直吹式制粉系統(tǒng)建模與優(yōu)化控制

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【摘要】：目前國(guó)內(nèi)大容量燃煤機(jī)組多數(shù)采用中速磨直吹式制粉系統(tǒng),針對(duì)一些可磨系數(shù)低、磨損性強(qiáng)和煤粉細(xì)度要求較高的煤種,也有采用雙進(jìn)雙出鋼球磨直吹式制粉系統(tǒng)。這兩種直吹式制粉系統(tǒng)的控制系統(tǒng)均屬于多變量控制系統(tǒng),而當(dāng)前主流的控制策略多采用簡(jiǎn)單的多個(gè)回路設(shè)計(jì)方法。為了保證制粉系統(tǒng)在全工況、多擾動(dòng)條件下的控制品質(zhì),提高制粉系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化運(yùn)行水平,需要對(duì)直吹式制粉系統(tǒng)的特性進(jìn)行研究,建立其動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,并實(shí)現(xiàn)多變量系統(tǒng)的節(jié)能優(yōu)化控制。分析了MPS型中速磨煤機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,基于質(zhì)量和能量平衡,考慮原煤水分對(duì)磨煤機(jī)系統(tǒng)及煤粉水分的影響,建立了MPS型中速磨煤機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,并利用歷史數(shù)據(jù)結(jié)合遺傳算法對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)；設(shè)計(jì)擴(kuò)展卡爾曼濾波方法對(duì)磨煤機(jī)的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行估計(jì)和驗(yàn)證。基于磨煤機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,將煤粉水分作為前饋信號(hào),設(shè)計(jì)前饋補(bǔ)償控制器對(duì)磨煤機(jī)出口風(fēng)溫進(jìn)行優(yōu)化控制。仿真結(jié)果表明,所建立的模型能夠?qū)δッ簷C(jī)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行有效的預(yù)測(cè),采用的前饋補(bǔ)償環(huán)節(jié)可以很好的降低煤粉水分,進(jìn)一步提高了鍋爐效率和尾部煙氣利用率。分析了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的動(dòng)態(tài)運(yùn)行特性,基于質(zhì)量和能量平衡,考慮原煤水分對(duì)能量平衡的影響,建立了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。利用歷史數(shù)據(jù)結(jié)合預(yù)測(cè)誤差最小化辨識(shí)方法對(duì)模型中的參數(shù)進(jìn)行辨識(shí)；設(shè)計(jì)擴(kuò)展卡爾曼濾波方法對(duì)原煤水分進(jìn)行估計(jì)。基于以上模型,改變以往采用單回路PID對(duì)各控制量進(jìn)行控制的策略,采用新型擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)空間預(yù)測(cè)控制方法建立多變量控制系統(tǒng),通過(guò)負(fù)荷指令與一次風(fēng)流量和煤粉流量的關(guān)系,優(yōu)化一次風(fēng)流量與煤粉流量的設(shè)定值。仿真結(jié)果表明,建立的磨煤機(jī)模型能夠?qū)δッ簷C(jī)的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行有效預(yù)測(cè),所采用的控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)在快速跟蹤負(fù)荷變化的同時(shí)克服原煤水分和其他輸出量的擾動(dòng)。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TM621

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本文編號(hào)：1151977