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智能算法在450t/h CFB锅炉床温—主蒸汽压力控制中的应用

作　者: 李亮
导　师: 于希宁
学　校: 华北电力大学（河北）
专　业: 控制理论与控制工程
关键词: CFB锅炉燃烧系统智能算法解耦控制仿真研究
分类号: TP273
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

循环流化床(CFB)锅炉燃烧控制系统是一个分布参数、非线性、时变、大滞后、多变量紧密耦合的被控对象,燃烧控制难,自动投运率低,实际运行中主要依靠手动控制。本文在分析CFB锅炉运行特性的基础上,针对某机组原控制系统存在问题,对子系统的常规PID控制方案进行改进,提出负荷分段控制,结合实际运行经验,采用智能算法对燃烧控制系统的床温及主蒸汽压力控制子系统进行设计、仿真、组态与调试,并采用参数自整定模糊PID多变量解耦控制的思想力求实现CFB锅炉床温-主蒸汽压力的解耦控制。通过对设计方案的仿真研究,结果表明:该设计方案具有良好的解耦效果,控制系统的调节品质令人满意,并具有良好的鲁棒性和抗干扰能力。

全文目录

中文摘要  4
ABSTRACT  4-8
第一章绪论  8-13
  1.1 循环流化床的发展  8-9
  1.2 课题的研究背景及意义  9-10
  1.3 循环流化床锅炉自动控制研究的现状  10-11
  1.4 本文的主要研究内容  11-13
第二章循环流化床锅炉的原理及燃烧特性分析  13-24
  2.1 循环流化床锅炉的结构及工作原理  13-15
    2.1.1 循环流化床锅炉的结构  13-14
    2.1.2 循环流化床锅炉的工作原理  14-15
  2.2 循环流化床锅炉的燃烧特性分析  15-22
    2.2.1 循环流化床锅炉控制系统任务  15
    2.2.2 循环流化床锅炉燃烧控制特点  15-16
    2.2.3 循环流化床锅炉运行过程中主要被调量的调节手段  16-18
    2.2.4 循环流化床锅炉的床温运行调节  18-20
      2.2.4.1 负荷与床温  18
      2.2.4.2 煤质与床温  18-19
      2.2.4.3 给煤量与床温  19
      2.2.4.4 一次风与床温  19-20
      2.2.4.5 二次风与床温  20
      2.2.4.6 床高与床温  20
    2.2.5 循环流化床锅炉的主蒸汽压力运行调节  20-21
      2.2.5.1 负荷与主蒸汽压力  20-21
      2.2.5.2 煤质与主蒸汽压力  21
      2.2.5.3 调速系统与主蒸汽压力  21
    2.2.6 自动控制系统现场投运情况及分析  21-22
  2.3 基于负荷分段模型设计方案的提出  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 CFB 锅炉原燃烧控制系统的分析与改造  24-35
  3.1 床温控制系统  24-30
    3.1.1 原床温控制系统现场投运情况及分析  24
    3.1.2 改造后床温控制系统  24-25
      3.1.2.1 改造的总体方案  24-25
      3.1.2.2 改造的具体方案  25
    3.1.3 系统仿真试验  25-27
      3.1.3.1 一次风门有调节裕量的情况  25-27
      3.1.3.2 一次风门没有调节裕量的情况  27
    3.1.4 控制系统工程应用组态及床温控制系统的现场调试  27-29
      3.1.4.1 工程应用组态  27-28
      3.1.4.2 控制系统的现场调试  28-29
    3.1.5 结论  29-30
  3.2 主蒸汽压力控制系统  30-34
    3.2.1 原主蒸汽压力控制系统现场投运情况及分析  30
    3.2.2 常规控制方案  30
    3.2.3 仿人工智能控制方案  30-32
    3.2.4 仿人工智能控制策略在 DCS 中的实现及现场调试  32-34
      3.2.4.1 DCS 中的实现  32-33
      3.2.4.2 现场调试  33-34
    3.2.5 结论  34
  3.3 本章小结  34-35
第四章基于参数自整定模糊 PID 的多变量解耦控制  35-40
  4.1 参数自整定模糊PID 控制器的设计  35-38
    4.1.1 控制器的系统结构  35
    4.1.2 参数自整定原则  35-36
    4.1.3 模糊控制规则表  36-37
    4.1.4 PID 参数初值的确定  37-38
  4.2 多变量解耦控制原理  38
  4.3 多变量解耦控制系统的结构  38-39
  4.4 本章小结  39-40
第五章参数自整定模糊 PID 多变量解耦控制系统的仿真研究  40-46
  5.1 被控对象的动态特性分析  40-41
  5.2 系统仿真实验  41-43
  5.3 鲁棒性实验  43
  5.4 抗干扰性实验  43-44
  5.5 分段控制  44-45
  5.6 本章小结  45-46
第六章结论及展望  46-47
参考文献  47-50
致谢  50-51
在学期间发表的学术论文和参加科研情况  51

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