發(fā)布時(shí)間：2017-06-30 09:13

  本文關(guān)鍵詞：生物質(zhì)直燃發(fā)電鍋爐控制方案設(shè)計(jì)與應(yīng)用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：人類對(duì)能源的需求量隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展也在日益增大。但是,近年來化石能源的儲(chǔ)量日益減少的同時(shí)因化石能源的大量使用而造成的環(huán)境污染卻越來越嚴(yán)重。生物質(zhì)能作為一種新型的清潔能源逐漸引起關(guān)注,直燃發(fā)電是目前生物質(zhì)能最普遍也是相對(duì)成熟的利用方式。丹麥BWE公司所研發(fā)的水冷振動(dòng)爐排鍋爐,技術(shù)先進(jìn),在很大程度上提高了生物質(zhì)直燃發(fā)電機(jī)組的發(fā)電效率。由于秸稈等生物質(zhì)燃料自身性質(zhì)的特殊性,導(dǎo)致生物質(zhì)鍋爐的輸料系統(tǒng)、燃燒系統(tǒng)以及除灰除渣系統(tǒng)更為復(fù)雜,所以在結(jié)構(gòu)上以及燃燒控制方案上與燃煤鍋爐相比存在著很大的差異。論文針對(duì)安徽蒙城電廠的1x30MW的130t/h水冷振動(dòng)爐排鍋爐,設(shè)計(jì)了針對(duì)生物質(zhì)燃料的燃燒控制方案,并深入分析了控制方案的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行結(jié)果以及其他仍然存在的問題。論文首先介紹了生物質(zhì)燃料的特點(diǎn)以及其燃燒過程的特殊性,并簡要介紹了生物質(zhì)直燃發(fā)電的工藝過程,然后分析了水冷振動(dòng)爐排鍋爐和循環(huán)流化床鍋爐各自的優(yōu)缺點(diǎn)；然后本文基于對(duì)燃燒系統(tǒng)主要功能的分析,設(shè)計(jì)了相關(guān)子系統(tǒng)的控制方案,即在給水量控制中采用了單沖量與三沖量相結(jié)合的串級(jí)控制系統(tǒng)；在燃料量的控制方案中引入由PID控制器調(diào)節(jié)后得到的氧量信號(hào)；在送風(fēng)量控制系統(tǒng)中添加了過量空氣調(diào)節(jié)器,作為整個(gè)串級(jí)控制系統(tǒng)的主調(diào)節(jié)器；在引風(fēng)量的控制系統(tǒng)中結(jié)合燃燒特性以及爐排振動(dòng)特點(diǎn),為非線性環(huán)節(jié)f1(x)進(jìn)行死區(qū)設(shè)置,以避免引風(fēng)機(jī)擋板和電機(jī)轉(zhuǎn)速頻繁動(dòng)作；在主蒸汽溫度控制系統(tǒng)中,采用由積分器和一階延時(shí)函數(shù)所構(gòu)成的雙回路控制方式來獨(dú)立的控制個(gè)體過熱器的溫度,并通過過熱器進(jìn)口溫度的響應(yīng)來抵消出口溫度的偏差。接下來基于汽包水位反饋控制系統(tǒng),提出了一種基于自整定的以及模糊自整定的汽包水位積分過程高性能反饋控制系統(tǒng),很好的提高了系統(tǒng)的控制性能。最后在LN2000 DCS平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了試驗(yàn)驗(yàn)證,并在蒙城電廠對(duì)控制方案進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試與分析,結(jié)果表明：該項(xiàng)目鍋爐的自動(dòng)化投入率達(dá)到了96%,能夠?qū)崿F(xiàn)振動(dòng)爐排鍋爐的調(diào)整和控制,確保了機(jī)組安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。本文的研究內(nèi)容可以為生物質(zhì)電廠燃燒系統(tǒng)的控制問題研究提供理論基礎(chǔ)和借鑒。
【關(guān)鍵詞】：生物質(zhì)直燃發(fā)電 振動(dòng)爐排鍋爐 燃燒系統(tǒng) 方案設(shè)計(jì) 運(yùn)行調(diào)試
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM611;TP273
【目錄】：

• 摘要10-11
• ABSTRACT11-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題的行業(yè)背景及意義13-15
• 1.2 國內(nèi)外生物質(zhì)發(fā)電概況15-16
• 1.3 自動(dòng)控制系統(tǒng)在火力發(fā)電機(jī)組的應(yīng)用16-19
• 1.4 論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)概述19-21
• 第2章 生物質(zhì)直燃鍋爐系統(tǒng)分析21-31
• 2.1 生物質(zhì)電廠簡介21
• 2.2 生物質(zhì)電廠的主要燃料21-24
• 2.2.1 燃料特性21-23
• 2.2.2 生物質(zhì)燃料的燃燒過程23-24
• 2.3 鍋爐系統(tǒng)的工藝設(shè)備及技術(shù)參數(shù)24-25
• 2.4 相關(guān)子系統(tǒng)概述25-28
• 2.4.1 汽水系統(tǒng)25
• 2.4.2 給料系統(tǒng)25-26
• 2.4.3 風(fēng)煙系統(tǒng)26-27
• 2.4.4 除塵除渣系統(tǒng)27-28
• 2.5 水冷振動(dòng)爐排28-29
• 2.5.1 水冷振動(dòng)爐排的簡介28
• 2.5.2 水冷振動(dòng)爐排鍋爐與循環(huán)流化床鍋爐的優(yōu)缺點(diǎn)的比較28-29
• 2.6 本章小結(jié)29-31
• 第3章 生物質(zhì)直燃鍋爐控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)31-51
• 3.1 鍋爐控制系統(tǒng)概述31-32
• 3.2 順序控制系統(tǒng)32-34
• 3.2.1 基本要求32-33
• 3.2.2 鍋爐的啟停程控33-34
• 3.3 模擬量控制系統(tǒng)34-48
• 3.3.1 基本要求34-35
• 3.3.2 給水控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)35-38
• 3.3.3 燃料量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)38-40
• 3.3.4 送風(fēng)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)40-43
• 3.3.5 引風(fēng)量控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)43-46
• 3.3.6 主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)46-48
• 3.4 其他控制系統(tǒng)48-49
• 3.5 本章小結(jié)49-51
• 第4章 基于自整定和模糊自整正的汽包水位高性能反饋控制設(shè)計(jì)51-63
• 4.1 汽包水位積分過程反饋控制器的自整定51-53
• 4.1.1 積分器加純滯后環(huán)節(jié)的模型辨識(shí)及PI控制器參數(shù)整定51-53
• 4.1.2 積分器加慣性環(huán)節(jié)的模型辨識(shí)及PI控制器參數(shù)整定53
• 4.2 PI或PID控制器的局限性和高性能的反饋控制策略53-56
• 4.3 PI控制器參數(shù)模糊自整定機(jī)構(gòu)56-59
• 4.4 設(shè)計(jì)實(shí)例與仿真研究59-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第5章 直燃鍋爐控制方案的實(shí)現(xiàn)以及現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試運(yùn)行結(jié)果分析63-81
• 5.1 LN2000 DCS概述63-69
• 5.1.1 LN2000 DCS的自動(dòng)化水平64
• 5.1.2 控制系統(tǒng)的硬件64-66
• 5.1.3 控制系統(tǒng)的軟件66-69
• 5.1.4 通訊系統(tǒng)69
• 5.2 蒙城電廠現(xiàn)場(chǎng)的I/O信號(hào)類型及數(shù)量69-71
• 5.3 影響燃燒系統(tǒng)的因素及調(diào)整71-73
• 5.3.1 燃料性質(zhì)的影響及調(diào)整71-72
• 5.3.2 配風(fēng)的影響及調(diào)整72-73
• 5.3.3 振動(dòng)爐排的影響及調(diào)整73
• 5.4 蒙城電廠的燃燒系統(tǒng)調(diào)整73-78
• 5.4.1 給水控制結(jié)果分析73-74
• 5.4.2 給料控制結(jié)果分析74-75
• 5.4.3 送風(fēng)量控制結(jié)果分析75-76
• 5.4.4 引風(fēng)量控制結(jié)果分析76-77
• 5.4.5 主蒸汽溫度控制結(jié)果分析77-78
• 5.5 鍋爐在運(yùn)行過程中存在的其他問題及解決方案78-79
• 5.6 本章小結(jié)79-81
• 第6章 結(jié)語與展望81-83
• 6.1 論文結(jié)論81-82
• 6.2 研究展望82-83
• 參考文獻(xiàn)83-87
• 致謝87-88
• 附件88

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