电站锅炉燃烧优化技术的发展与应用

系统地分析了电站锅炉燃烧优化技术的现状，针对锅炉燃烧优化存在的问题，提出了电厂实施闭环控制的可行性和必要性，并对燃烧优化闭环控制系统的功能和实施关键点进行了介绍。该技术在电厂的应用具有推广价值。     

锅炉燃烧优化控制系统在火电厂的应用

针对某电厂330 MW机组锅炉上实施燃烧优化闭环控制系统项目,总结燃烧优化项目成功实施的几个重要步骤及实施中应该注意的问题,为此类项目在国内实施提供经验借鉴。     

基于极值搜索控制的电站锅炉在线燃烧优化

提出一种基于极值搜索控制的电站锅炉在线燃烧优化方法.首先分析了极值搜索控制的基本原理,指出其实质是通过调制和解调过程,在滤波器的共同作用下对性能指标相对设定值变化的导数进行估计,然后利用梯度法获得局部最优解;给出了基于极值搜索控制的燃烧优化控制系统的基本结构及参数设置方法.通过某送风控制系统的仿真结果表明,该燃烧优化策略不但能够成功地驱动系统达到最佳含氧量目标值,实现燃烧优化;同时作为一种闭环、在线优化方式,它对负荷变化、漏风等干扰因素具有更好的适应能力.     

电站锅炉燃烧优化技术的发展趋势

燃烧优化技术是实现电站锅炉高效燃烧和污染物控制的最经济、最有效的方法之一.通过在对国内外电站锅炉燃烧优化技术研究现状综述的基础上,还对燃烧技术的发展趋势进行了展望.燃烧优化技术研究主要表现在线测量仪表、非线性动态建模、多元优化目标、专家系统和闭环系统等方面,将混沌理论、分形理论、场协同理论、灰色系统理论和数据挖掘理论等科技前沿技术应用到电站锅炉燃烧优化的研究中,将会大大拓展燃烧优化的研究空间,给燃烧优化的研究带来新的生命力.     

基于遗传算法和模糊理论的循环流化床锅炉燃烧控制研究

为改善对循环流化床锅炉燃烧过程的控制品质,提出了一种循环流化床燃烧模糊控制方案,并基于遗传算法对模糊控制规则进行了优化研究。仿真结果表明:通过与传统的模糊控制比较,基于遗传算法优化后的循环流化床锅炉燃烧模糊控制系统的控制效果在超调量、调节时间等动态特性方面优于优化前的模糊控制系统,控制品质令人满意。     

优化控制在循环流化床锅炉的应用及实施

目前国内的循环流化床自动化投入率普遍较低,对分散控制系统提出了更高的控制要求,以增强电厂的整体效益和竞争力.但由于循环流化床机组的特有的燃烧特性,常规PID控制策略很难实现循环流化床锅炉燃烧自动控制,导致循环流化床锅炉机组的自动投入率低,机炉协调控制根本无法投运.优化控制系统在循环流化床锅炉燃烧控制的应用,为此提供了一种良好的解决途径.     

热风炉燃烧优化控制系统设计

为了达到热风炉的最佳燃烧状态，设计了热风炉燃烧优化控制系统。采用力控组态软件作为热风炉燃烧优化控制系统的核心设备，有利于提高系统的稳定性。利用C#语言对锅炉的动态寻优算法进行编写，实现热风炉燃烧状态的精准控制。将OPC通信技术作为系统的核心技术，并建立iFIX控制系统和优化控制系统之间的通信连接。为提高系统的控制精度，分别采用动态平PID和自寻优两种控制方式对热风炉进行优化。     

OPC技术特点及其在异构DCS中的应用

介绍OPC技术特点及其在跨控制系统中的应用优势,阐述循环流化床锅炉燃烧优化控制系统无缝移植到异构DCS控制系统的实现方法及应用效果。     

电站锅炉燃烧特征提取方法研究

实施燃烧优化是电站锅炉提高燃烧效率,实现节能降耗减排的有效方法之一.提出一种基于电厂运行数据统计分析的锅炉燃烧优化方法.该方法具体包括4个层面:对燃烧状态进行分类、对反映燃烧状态的特征信号进行归纳、建立燃烧特征信号与燃烧状态的映射模型、优化燃烧控制系统.其中,寻找燃烧特征信号是该方法的一项基础工作.从锅炉燃烧的稳定性、经济性和环保性3方面,寻找出燃烧特征信号.由于一些特征信号不能或难于直接测量,重点对间接测量的方法进行了讨论,并对现有的直接和间接测量的研究方法和研究成果进行了分析.     

循环流化床锅炉的优化运行

分析燃用福建无烟煤循环流化床锅炉热效率偏低等问题的主要原因,摸索该类循环流化床锅炉运行规律,从入炉煤质和燃料粒径、运行炉床温度、风煤配比、一二次风和上下二次风比、料层厚度等方面着手优化运行方式,应用燃烧优化控制系统实现锅炉燃烧自动优化控制,使锅炉热效率提高了2.2%以上,年运行平均热效率达到85.5%以上,对循环流化床...     

基于缸压的船用柴油机燃烧闭环控制策略研究

针对柴油机全寿命过程中动力性下降及各缸工作不均匀的问题,以MAN 6L16/24型船用柴油机为研究对象,模拟因各缸喷油器老化而引起柴油机动力性下降和各缸工作不均匀,对比分析开环、转速闭环和燃烧闭环等不同控制策略改善柴油机动力性、工作均匀性的效果及动态控制性能,针对燃烧闭环控制转速滞后较大的问题,提出转速-燃烧闭环协同控制策略,分析了该控制策略对轨压波动和进气流道阻塞干扰因素的鲁棒性。仿真结果表明,协同控制策略可有效改善柴油机各缸工作不均匀现象,提升转速响应速度。     

船用中速柴油机缸压闭环控制技术仿真研究

针对船用柴油机工作不均匀及循环波动对柴油机性能和振动噪声的负面影响问题,以6L16/24-CR型船用中速柴油机为对象,使用软件在环仿真技术对缸压闭环控制策略进行仿真分析。建立能模拟各缸不均匀性和循环波动的柴油机实时模型,从气缸压力中选取能指示柴油机各缸燃烧状态的反馈变量,根据反馈变量和控制变量之间的动态关系开发缸压闭环控制策略,建立由柴油机实时模型、气缸压力反馈变量、控制策略和喷油控制变量构成的软件在环仿真平台,在该软件在环仿真平台上对缸压闭环控制策略进行闭环仿真。结果表明,开发的缸压闭环控制策略能满足船用柴油机的控制要求,在仿真环境下能改善约99%的各缸不均匀。     

船用低速柴油机缸压闭环控制硬件在环仿真技术研究

针对船用低速柴油机各缸和各循环间燃烧不平衡性问题,以6EX340EF型船用低速柴油机为研究对象,使用AVL Cruise M软件开发了具有各缸和各循环间的压力波动功能且满足准确性和实时性要求的仿真模型;结合NI CompactRIO硬件和NI LabVIEW软件,开发了缸压闭环控制快速原型,通过位置管理模块和缸压采集分析处理模块,从缸压数据中提取平均指示压力和50%燃烧放热量相位作为反馈变量,以喷油正时和喷油脉宽为控制变量,对缸压进行闭环控制;集成实时仿真模型、硬件在环仿真系统和快速控制原型,构成闭环系统。试验验证表明:开发的缸压闭环控制策略能够使燃烧特性参数波动减少50%左右,对各缸和各循环间的燃烧不平衡性均有改善效果。     

高压共轨柴油机缸压闭环控制系统开发及试验

针对高压共轨柴油机各缸工作不均匀的问题,以CA4DLD18E5高压共轨柴油机为对象,采用缸压闭环控制技术开发了一套由基础控制器(BC)和缸压闭环快速原型控制器(PRPC)组成的缸压闭环控制系统.PRPC采集各缸的缸压,计算燃烧特征参数IMEP和CA50,按缸压闭环控制策略将各缸修正后的喷油正时和喷油脉宽发送给BC,实现...     

大功率发动机监控系统及智能运维等技术的发展

基于2019年CIMAC大会,介绍了大功率发动机测量与监测、性能优化、控制系统及智能运维等方面的最新技术与产品。指出:气体机及双燃料发动机的研制已成为明显趋势;大型机器的全生命周期管理是当今热门研究方向;燃烧闭环控制是船用柴油机追求的目标之一。     

天然气发动机空燃比的自适应控制研究

提出一种新的天然气发动机空燃比自适应控制策略。通过对空燃比实施抖动形成寻优控制因素的变化，测量发动机转速波动差作为寻优控制响应的判据，实现以燃料经济性为寻优目标的闭环优化控制，并用于现有氧传感器无法使用的稀燃天然气发动机。通过软件和硬件控制系统设计，尤其是抗干扰设计，在一台单缸天然气发动机上进行应用，验证了其可行性。     

循环流化床锅炉床温的控制特性

结合上海石化热电总厂310 t/h循环流化床锅炉的运行实例,研究循环流化床锅炉燃烧系统中床温的控制特性.根据锅炉燃烧试验曲线,确定了影响锅炉床温变化的各个调节变量及其相应的传递函数.其中,一次风变化对床温影响表现出典型的逆向响应特性.以经典控制理论为基础,详细分析了逆向响应系统的特点,与右半平面零点的关系,以及闭环的稳定性问题,并且将结论进一步推广到含有延迟环节的系统.     

Numerical prediction of operating characteristics of micro-gas turbine combustor with on-board reformed EGR system using co-simulation model and 1D reduced model

In this study, an on-board reforming gas turbine system was proposed to expend the combustion stability and operating points of as gas turbine combustor aiming for fuel lean condition. On-board reforming does not store the syngas unlike the existing conventional reforming device, but formed syngas as the operating load changes and participates in combustion. In previous research conducted for this study, a concept single nozzle combustor was designed that satisfies the thermal output of 150 kW and the turbine inlet temperature of 1200 K. In addition, by designing a non-catalytic partial oxidation-based concept reformer, syngas formation was confirmed in various operation points. In previous research, closed-loop analysis was performed to analyze the independent effects of combustor and reformer. However, in this study, open-loop analysis that simulates the combustor and reformer simultaneously was performed to analyze the effect of the combined system at various operating points. As a result, improved combustion was confirmed by the generation of OH radicals when the oxidizing agent was diluted with increasing hydrogen content. This is similar to the lean OH radical distribution in a low-oxidizing environment, which is the basic characteristics of moderate or intense low-oxygen dilution combustion. The reformer analyzed the reaction by changing the reformate fuel inlet velocity. Through this, it was confirmed that the mixedness inside the reformer improved as the reformate fuel inlet velocity. Finally, to calculate the efficiency of the hydrogen addition operating points under various conditions, suitable operating points were derived by comparison with conventional partial oxidation reforming. The operating range of moderate or intense low oxygen dilution combustion in an on-board reforming gas turbine system was numerically predicted. This is expected to greatly contribute to the study to improve the stability of moderate or intensive low oxygen dilution combustion in the future.     

基于Simulink在不同排气背压下VGT增压系统控制策略

为了改善柴油机在高背压环境条件下进排气流速降低、涡前排温、缸内最高燃烧压力和油耗升高等问题,采用Simulink软件,基于柴油机数学模型建立某型号柴油机零维仿真模型和可变截面涡轮(variable geometry turbine,VGT)增压系统仿真模型,并根据试验结果对模型进行校核.利用所建立的仿真模型模拟在不同排...