【摘要】：我國以煤炭為主要能源,生產(chǎn)和生活用電主要以火電為主,而火力發(fā)電過程中會產(chǎn)生大量的氮氧化物(NOx),造成空氣污染。隨著近年來霧霾和酸雨等現(xiàn)象的頻繁發(fā)生,國家對火電廠排放煙氣NOx濃度的要求越來越嚴(yán)格,高效、穩(wěn)定的脫硝控制系統(tǒng)是保證火電廠排放煙氣NOx濃度達(dá)標(biāo),并且盡可能為電廠節(jié)約成本的關(guān)鍵。火電廠脫硝系統(tǒng)是一個(gè)典型的大遲延、非線性、多工況系統(tǒng),其控制具有一定的難度,應(yīng)用傳統(tǒng)的PID控制經(jīng)常會出現(xiàn)煙氣NOx濃度波動大、排放超標(biāo)等問題。本文在充分學(xué)習(xí)和研究了火電廠現(xiàn)有的脫硝控制策略及先進(jìn)的工業(yè)過程控制算法的基礎(chǔ)上,提出了采用多模型預(yù)測控制策略進(jìn)行火電廠SCR出口NOx濃度控制,該控制策略結(jié)合了預(yù)測控制魯棒性強(qiáng)、動態(tài)性能好、適用于大遲延系統(tǒng)的特點(diǎn)及多模型控制適用于非線性、不確定性、多工況系統(tǒng)的特點(diǎn),能夠有效的進(jìn)行SCR出口NOx濃度控制。在模型集的選取方面采用多固定模型加一個(gè)可重新賦初值的自適應(yīng)模型的形式,多固定模型為根據(jù)現(xiàn)場數(shù)據(jù)離線辨識得到的不同負(fù)荷下的對象模型,可重新賦初值的自適應(yīng)模型可以在線辨識對象參數(shù),并且通過固定模型對自適應(yīng)模型進(jìn)行重新賦初值,加快自適應(yīng)模型的收斂速度;預(yù)測控制器采用廣義預(yù)測控制器,模型集中每個(gè)子模型都有其對應(yīng)的控制器,可重新賦初值的自適應(yīng)模型對應(yīng)的控制器參數(shù)可以在線調(diào)整,從而提高控制精度;各控制器之間采用基于累積誤差最小的模型切換策略進(jìn)行切換,并且采用滯后切換算法對切換策略加以修正,避免控制器的頻繁切換問題。通過仿真對比了多模型預(yù)測控制與單PID控制及多模型PID控制策略的控制效果,仿真結(jié)果表明無論在設(shè)定值階躍變化情況下還是負(fù)荷變動情況下,多模型預(yù)測控制器的控制效果均為最優(yōu)的。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X773;TP273

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2637504