【摘要】：循環(huán)流化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler,CFBB)是近 30 年來在海內(nèi)外得到快速發(fā)展的新興潔凈燃燒技術(shù),由于其燃料適應(yīng)性廣、脫硫脫硝效率高等優(yōu)點(diǎn),符合當(dāng)前能源和環(huán)境這兩個(gè)社會發(fā)展的主題。但是,循環(huán)流化床鍋爐是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、多入多出的大滯后系統(tǒng)。其流態(tài)化燃燒的技術(shù)特點(diǎn)使得爐膛內(nèi)物料的流動和能量的交換相對傳統(tǒng)煤粉爐復(fù)雜得多,這也使得循環(huán)流化床鍋爐的控制變得更加困難。所以,建立面向控制的循環(huán)流化床動態(tài)數(shù)學(xué)模型是非常有實(shí)際意義的工作�；谏鲜鲈�,本文首先充分理解了循環(huán)流化床鍋爐的工藝過程以及協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)各個(gè)變量之間的耦合關(guān)系,分別建立了循環(huán)流化床床溫、主汽壓和功率的動態(tài)模型,并將其結(jié)合為循環(huán)流化床鍋爐的協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型。并且基于內(nèi)蒙古京海電廠330MW循環(huán)流化床鍋爐的現(xiàn)場實(shí)際數(shù)據(jù),對所建模型進(jìn)行了連續(xù)階躍動態(tài)仿真和實(shí)時(shí)仿真。實(shí)時(shí)仿真結(jié)果與循環(huán)流化床鍋爐的現(xiàn)場數(shù)據(jù)相吻合。為了解決協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)的非線性問題,在所建協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)模型的基礎(chǔ)上,引入了 T-S模糊模型,并將負(fù)荷作為模糊模型唯一的前件變量。將模糊推理系統(tǒng)與預(yù)測控制算法相結(jié)合,以T-S模糊模型為預(yù)測控制的預(yù)測模型,從而組成非線性模糊預(yù)測控制器。最后將所設(shè)計(jì)的控制器應(yīng)用到CFB鍋爐協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)中。仿真結(jié)果顯示,所設(shè)計(jì)的非線性模糊預(yù)測控制器對床溫、主汽壓和功率都能進(jìn)行很好的控制,并且當(dāng)機(jī)組負(fù)荷大范圍變動時(shí),相對于PI這傳統(tǒng)控制算法,也有更好的控制品質(zhì)。
【圖文】：

圖２－１循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)逡逑鼓泡床沸騰爐發(fā)展而來的ＣＦＢ鍋爐作為一種新興燃燒技術(shù)，首先燃要破碎成煤粉，而只需要簡單破碎成１0毫米左右的煤顆粒即可。當(dāng)膛之后，會被爐內(nèi)的大量高溫床料包裹從而迅速加熱，很快著火燃燒。爐膛底部吹入，將煤粒和床料吹起，使其處于一種擬懸浮狀態(tài)，即燒。這樣的燃燒機(jī)制使得爐內(nèi)的工質(zhì)和空氣完全混合，從而大大提。為了防止未燃盡的煤粒隨煙氣離開爐膛，在爐膛出口或過熱器后部分離裝置，進(jìn)行氣固分離。被分離的固體顆粒先進(jìn)入返料倉，之后通回爐內(nèi)，這便是一個(gè)完整的床料循環(huán)。在“流態(tài)化”燃燒的同時(shí)，整工質(zhì)流動和能量傳遞非常劇烈，這樣可以讓爐堂溫度分布相對均勻。機(jī)制使得循環(huán)流化床鍋爐能夠在爐膛溫度不高的時(shí)候仍然可以輸出，同時(shí)低溫燃燒降低了硫化物和硝化物的排放１２３１。與此同時(shí)，經(jīng)省給水流過水冷壁加熱后經(jīng)過汽包汽與水將會分離，分離出來的飽和蒸級過熱器加熱成合格的過熱蒸汽，過熱蒸汽通過主汽調(diào)門等調(diào)節(jié)閥門內(nèi)部，蒸汽在高速流經(jīng)汽輪機(jī)內(nèi)的動葉柵時(shí)會迅速膨脹，推動汽輪機(jī)１３９１

必須協(xié)調(diào)好床溫－主汽壓－輸出功率三者的關(guān)系。所以根據(jù)以上分析，本文模型的逡逑輸入變量應(yīng)為給煤量、一次風(fēng)量和汽機(jī)閥門開度，輸出變量應(yīng)為床溫、主汽壓和逡逑汽機(jī)輸出功率。輸入輸出變量的耦合關(guān)系如下圖２－２所示：逡逑給煤邐｜邋床n義弦淮畏玨沃髕瑰義戲趴仁涑齬β叔義賢跡玻慚妨骰殘骺刂葡低呈淙朧涑鲴詈瞎叵低煎義希玻慚妨骰補(bǔ)拇參露治瞿Ｐ灣義顯諮妨骰補(bǔ)拍�，除翣q夯氳拿毫現(xiàn)�，还訉戵量的不可燃辶x系難反擦希ㄕ頰雎盼锪現(xiàn)柿康模梗罰ヒ隕希廡┭反擦顯諑拍諂鸕轎镥義狹涎貳⑷攘吭靨宓淖饔�，循环物料蚜d鷗叨壬仙锪嚇ǘ認(rèn)陸�。晤U歉萋義咸拍諼锪嚇ǘ認(rèn)嗖罱洗蟮奶匭�，将炉虤W殖擅芟嗲拖∠嗲�。哉幆膛二次肪樥浽辶x舷虜糠鄭話愣ㄒ邐芟嗲�，而栽滯次肪樥涬E锨潁頤僑銜竅∠嗲�。磪⒙辶x現(xiàn)傅木褪鍬琶芟嗲锪系奈露�。磪⒙的大小对锅炉哉b杏兇胖匾淖饔�，壤_彥義狹蟯嚴(yán)醯男矢叩�，，葎┫燃尽的程洱x木煤頹褰嘈�，都和磪⒙有关。瘟x義瞎兄坪蛻難妨骰泊蠖嘌≡癖３執(zhí)參略冢福埃�？９�(dān)

本文編號：2699815