本文關(guān)鍵詞：惡劣工況下鍋爐燃燒閉環(huán)優(yōu)化控制與能效分析研究

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【摘要】：燃煤工業(yè)鍋爐每年消耗煤炭占總消耗量的三分之一,是高耗能工業(yè)行業(yè)。我國(guó)的工業(yè)鍋爐燃燒工況較為惡劣、難以建立精確模型、鍋爐熱效率低、自動(dòng)化水平不高,能源消耗嚴(yán)重。近年來(lái)工業(yè)鍋爐計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展及各種優(yōu)化控制算法的應(yīng)用,使鍋爐自動(dòng)優(yōu)化控制得以實(shí)現(xiàn),提高了鍋爐燃燒效率。本文以青島某熱電廠鍋爐改造項(xiàng)目為研究對(duì)象,針對(duì)鍋爐運(yùn)行過(guò)程中存在的“工況惡劣、模型復(fù)雜、控制簡(jiǎn)單、評(píng)測(cè)滯后”等問(wèn)題,研究惡劣工況下鍋爐實(shí)時(shí)閉環(huán)優(yōu)化控制算法設(shè)計(jì)與在線能效評(píng)測(cè)系統(tǒng)建立。系統(tǒng)能夠滿足廠家提出的不停爐改造、保證汽包水位穩(wěn)定、保證鍋爐經(jīng)濟(jì)安全穩(wěn)定燃燒、具有能效分析功能、提供報(bào)表與一鍵復(fù)位六項(xiàng)要求。首先,本文在另一臺(tái)監(jiān)控主機(jī)上利用力控組態(tài)軟件設(shè)計(jì)監(jiān)控界面,監(jiān)控界面能夠?qū)崟r(shí)顯示鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)。同時(shí)設(shè)計(jì)了主從監(jiān)控主機(jī)權(quán)限切換、心跳信號(hào)、參數(shù)超限報(bào)警、一鍵復(fù)位等功能來(lái)確保整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。其次,設(shè)計(jì)OPC接口,實(shí)現(xiàn)力控組態(tài)軟件與DCS的數(shù)據(jù)連通。對(duì)力控組態(tài)軟件自帶的OPC客戶端進(jìn)行配置,與浙大中控JX-300XP DCS的OPC服務(wù)器連通。融合鍋爐燃燒機(jī)理信息,對(duì)通過(guò)DCS獲取的鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,確定模糊控制規(guī)則。然后,利用C#編寫(xiě)能效分析模塊和優(yōu)化閉環(huán)控制模塊。能效分析模塊采用正平衡法和反平衡法分析鍋爐效率,并將結(jié)果傳送給優(yōu)化控制模塊。優(yōu)化控制模塊通過(guò)擬人控制、模糊PID控制、自尋優(yōu)控制等控制算法來(lái)應(yīng)對(duì)鍋爐燃燒過(guò)程的惡劣工況。最后,通過(guò)C#編寫(xiě)軟件建立鍋爐的在線優(yōu)化與能效評(píng)測(cè)一體化系統(tǒng),并能夠?qū)崿F(xiàn)鍋爐自動(dòng)優(yōu)化控制、運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示、鍋爐報(bào)警設(shè)置、數(shù)據(jù)庫(kù)查詢、用戶管理、能效分析等功能。系統(tǒng)不僅能夠利用模糊PID控制解決鍋爐滯后時(shí)間長(zhǎng)、慣性大等問(wèn)題,并能夠通過(guò)結(jié)合能效分析結(jié)果優(yōu)化鍋爐燃燒。經(jīng)實(shí)例分析驗(yàn)證,本文設(shè)計(jì)的結(jié)合能效分析的優(yōu)化控制系統(tǒng)能夠適應(yīng)惡劣的燃燒工況,提高鍋爐的燃燒效率。
【關(guān)鍵詞】：鍋爐 優(yōu)化控制 能效分析 模糊PID C#
【學(xué)位授予單位】：青島科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TK227.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 課題來(lái)源12-13
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容13-14
• 第二章 鍋爐工藝流程及控制方法14-21
• 2.1 鍋爐工藝流程14-16
• 2.1.1 鏈條鍋爐簡(jiǎn)介14-15
• 2.1.2 鍋爐常規(guī)控制策略15-16
• 2.2 鍋爐控制方法16-20
• 2.2.1 PID控制16-17
• 2.2.2 三沖量控制17-19
• 2.2.3 模糊控制19-20
• 2.3 本章小結(jié)20-21
• 第三章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)21-39
• 3.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-22
• 3.2 監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)22-23
• 3.3 OPC通訊接口設(shè)計(jì)23-24
• 3.4 系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)24-27
• 3.4.1 軟件通訊設(shè)計(jì)25
• 3.4.2 登錄及用戶管理功能設(shè)計(jì)25
• 3.4.3 參數(shù)實(shí)時(shí)曲線功能設(shè)計(jì)25-26
• 3.4.4 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能設(shè)計(jì)26-27
• 3.4.5 優(yōu)化控制功能設(shè)計(jì)27
• 3.4.6 能效分析功能設(shè)計(jì)27
• 3.5 鍋爐安全運(yùn)行設(shè)計(jì)27-28
• 3.5.1 監(jiān)控主機(jī)權(quán)限切換設(shè)計(jì)27
• 3.5.2 心跳信號(hào)設(shè)計(jì)27-28
• 3.5.3 參數(shù)超限報(bào)警設(shè)計(jì)28
• 3.5.4 一鍵復(fù)位設(shè)計(jì)28
• 3.5.5 用戶權(quán)限設(shè)計(jì)28
• 3.6 控制策略設(shè)計(jì)28-35
• 3.6.1 控制方案設(shè)計(jì)28-31
• 3.6.2 控制方法設(shè)計(jì)31-35
• 3.7 模糊PID仿真驗(yàn)證35-38
• 3.8 本章小結(jié)38-39
• 第四章 鍋爐優(yōu)化控制實(shí)現(xiàn)39-55
• 4.1 監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)39-43
• 4.1.1 監(jiān)控系統(tǒng)界面及功能實(shí)現(xiàn)39-42
• 4.1.2 監(jiān)控系統(tǒng)通訊實(shí)現(xiàn)42-43
• 4.2 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)43-49
• 4.2.1 軟件通訊實(shí)現(xiàn)43-44
• 4.2.2 登錄及用戶管理功能實(shí)現(xiàn)44-45
• 4.2.3 鍋爐重要參數(shù)實(shí)時(shí)曲線顯示功能實(shí)現(xiàn)45
• 4.2.4 數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)功能實(shí)現(xiàn)45-46
• 4.2.5 優(yōu)化控制功能實(shí)現(xiàn)46-47
• 4.2.6 能效分析功能實(shí)現(xiàn)47-49
• 4.3 鍋爐安全運(yùn)行實(shí)現(xiàn)49-51
• 4.3.1 監(jiān)控主機(jī)權(quán)限切換49
• 4.3.2 心跳信號(hào)49-50
• 4.3.3 參數(shù)超限報(bào)警50-51
• 4.3.4 一鍵復(fù)位51
• 4.3.5 用戶權(quán)限設(shè)置51
• 4.4 模糊控制量化論域選擇51-52
• 4.5 優(yōu)化控制實(shí)例52-53
• 4.6 系統(tǒng)的啟動(dòng)步驟53-54
• 4.7 本章小結(jié)54-55
• 第五章 鍋爐能效分析設(shè)計(jì)55-64
• 5.1 工業(yè)鍋爐能效測(cè)試模型55-56
• 5.2 正平衡法56-57
• 5.3 反平衡法57-59
• 5.4 能效分析實(shí)例59-63
• 5.4.1 能效分析流程60-61
• 5.4.2 實(shí)例圖分析61-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章 結(jié)論64-66
• 6.1 結(jié)論64
• 6.2 展望64-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 附錄70-74
• 致謝74-75
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文75-76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 康支霞;張憲;馬永光;王兵樹(shù);;循環(huán)流化床鍋爐床溫控制神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)動(dòng)態(tài)建模[J];鍋爐技術(shù);2006年S1期

2 譚蓬;;燃煤鍋爐能效測(cè)試及結(jié)果分析[J];鍋爐制造;2011年05期

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本文編號(hào)：630219