基于改进神经动态规划算法的CFB锅炉床温控制器

循环流化床锅炉燃烧系统是一个复杂的、大时滞、强耦合、非线性系统,维持燃烧室内正常的床温,是硫化床锅炉稳定运行的关键;针对传统的CFB锅炉床温控制器存在抗干扰能力弱、稳定时间长、控制精度不高等问题,提出了一种新型的基于改进神经动态规划(NDP)算法的锅炉床温控制器,该控制器的模型模块采用Elman神经网络;在某工控点下,将其用于CFB锅炉燃烧控制系统,并与传统的PID控制器进行比较;仿真结果表明:基于改进NDP算法的控制器,可以更好地拟合CFB锅炉燃烧系统的实际数学模型,具有动态性能好、收敛速度快、控制精度高等优点。     

大型循环流化床锅炉发电机组协调控制系统研究与设计

鉴于CFB锅炉非线性、大滞后和强耦合燃烧特点,引入"前馈加偏差校正"、"正踢和反踢"及解耦等控制策略;解决输入变量(如给煤量、风量)到负荷、汽压响应的大迟延惯性问题,解决多变量耦合(如给煤量、一次风量、二次风量、床温、床压等)对主汽压力、负荷、汽温、床温等的强耦合关系问题,解决给煤量、风量对床温影响的非线性关系问题,解决汽机调节快与锅炉响应慢的快机慢炉特性问题;以实现大型CFB锅炉机组协调控制。     

动态矩阵算法对循环流化床床温控制的优化

在技术创新和社会发展的双重需求下,洁净煤燃烧技术尤为重要,循环流化床锅炉的应用越来越广泛。其燃烧系统具有多数工业复杂系统所具有的特点,例如强非线性、大时滞、强耦合、强时变性等,实现优化控制难度较大。首先,分析了锅炉燃烧系统的床温控制对象,在研究了床温动态特性的基础上,提出了基于动态矩阵控制(DMC)算法的优化策略。动态矩阵控制算法是预测控制算法的一种,在抗干扰和稳定性能方面具有较好的效果。然后,通过Matlab仿真试验验证该算法的实用性,并与传统的PID控制方法进行比较。试验结果表明,在某种工况下,基于动态矩阵控制的算法在速度和稳定性能方面优于PID控制。鉴于目前广泛应用于工厂实际生产的仍旧是PID控制。该研究结果在证实了该算法优势的基础上,也展现了现代新型控制策略的优势,有望加速现代控制策略在实际生产过程中的运用。     

仿人智能协调控制在循环流化床锅炉燃烧控制系统中的应用

针对循环流化床锅炉燃烧系统中主蒸汽压力和床体温度的强耦合问题,提出了基于仿人智能协调控制,并在此基础上与仿人智能模糊控制相结合的解耦控制策略,并将此控制策略应用于燃烧系统进行仿真;仿真结果表明,该策略有效地解决了循环流化床锅炉燃烧系统的非线性、大滞后和强耦合问题,实现了燃烧系统中主蒸汽压力和床体温度的解耦控制,并且在施加扰动后,体现出了一定的抗干扰能力,能收到良好的控制效果。     

先进控制在循环流化床锅炉燃烧优化控制方面的应用

随着热电企业供需关系的逐步改变,以及循环流化床锅炉自动化程度的不断提高,热电企业对分散控制系统DCS及其自动化控制提出了更多的要求,要求锅炉运行各项指标更经济、自动化水平更高,以提高锅炉系统运行的安全系数、增强企业的整体效益和竞争力。目前由于循环流化床锅炉大滞后、多变量耦合的燃烧特性,常规PID控制策略很难实现其燃烧过程的自动化控制,导致锅炉的自动投入率极低、管网系统波动大、多台锅炉之间的协调控制无法实现,不能满足企业对供电供热系统的调度要求,因此需要一种新的控制理论来实现。利用大连凯博科技发展有限公司专利技术无辨识自适应预估控制器实现对循环流化床锅炉燃烧过程的自动控制,并对锅炉燃烧过程中的煤量和风量进行优化,及时、准确的对锅炉给煤、密相床温,炉膛负压以及风量的预估计算和控制,实现了燃烧过程的自动控制和过程优化,达到了提高锅炉效益,减少煤耗的目的。通过在山东海化集团240T/H循环流化床锅炉的实际应用,实现自动控制时,主蒸汽压力的平稳度提高20%以上,节煤1%以上。     

130t/h循环流化床锅炉燃烧控制系统应用

锅炉机组燃烧控制系统以130t/h循环流化床为例,阐述了循环流化床燃烧技术机理及其优点的广范应用;借助计算机组态技术,设计燃烧控制系统模型,模拟锅炉燃烧系统运行工况,采用高压罗茨风机转速调节返料风挡板返料量.改变料层厚度的方法调节床温,分析适应锅炉负荷变化燃烧调整.通过风与煤的搭配调节锅炉负荷实现锅炉循环量的改变,建立了稳定的物料循环将大量热量带到整个炉膛.从而使炉膛上下温度梯度减少,增大了负荷调节的范围达到调节锅炉负荷的目的;减少运行人员误操作事故,避免突发事件.     

循环流化床锅炉燃烧系统的多模态仿人智能控制

针对循环流化床锅炉燃烧被控对象的非线性、时变、大滞后及多变量强耦合的特点,将基于多模态仿人智能控制的解耦控制策略应用于该系统中;根据智能逻辑选择回路的逻辑信号,对相应的仿人智能模糊控制器进行选通,从而实现主蒸汽压力和床体温度之间的动态解耦;仿真结果证明,该策略基本上消除了主蒸汽压力和床体温度之间的耦合,响应曲线过渡平稳,响应较快,能收到良好的控制效果;为解决循环流化床锅炉燃烧控制参数强耦合问题提供了一种新的尝试和途径。     

基于PCS7的并列运行锅炉燃烧控制系统

针对并列运行锅炉存在主蒸汽母管压力波动较大和各个锅炉燃烧不稳定的问题,分析了主蒸汽母管压力内、外扰动的形成原因以及影响锅炉燃烧的各种因素,提出了能保持蒸汽母管压力稳定的加前馈的串级控制方案。利用西门子公司的PCS7过程控制系统,实现了并列运行锅炉燃烧过程的自动控制。该控制系统使用Profibus现场总线进行现场站级之间的通讯,而工作站级和现场站级之间的通讯是通过工业以太网环网。生产实践证明,该控制方案设计合理、控制系统使用方便、鲁棒性强,基本满足了并列运行锅炉燃烧过程自动化的要求。     

PID参数模糊自整定循环流化床床温控制系统

床温是循环流化床锅炉燃烧控制系统中的一个重要参数，本文设计了模糊自整定PID参数控制器对循环流化床锅炉床温进行控制，仿真结果表明模糊自整定PID参数控制系统动态性能明显优于常规定参数PID控制系统，且前者较后者的抗内扰能力强、鲁棒性好。     

基于DMC的循环流化床锅炉燃烧控制系统设计

循环流化床锅炉燃烧系统是一种纯滞后、大延迟、强耦合的系统。而多变量动态矩阵控制对模型精度要求不高,对惯性、延迟和耦合的适应能力较强,且有很强的鲁棒性,因此,把多变量动态矩阵控制用于循环流化床锅炉燃烧控制系统。仿真结果表明,该系统响应速度较快,输出量和控制量变化较小,取得了比较满意的控制效果。     

改进蚁群PID-神经元解耦的CFB锅炉燃烧系统控制

床温和主汽压都是循环流化床锅炉生产运行中的重要参数,会直接影响机组的安全性和经济性。但由于这两者对象存在非线性、大时延、强耦合等特点,其现场控制效果一直不太理想。本文首先采用自适应神经元将床温和主汽压解耦,再利用具有分工特征的蚁群算法优化参数的PID控制器对两者进行独立控制。采用该算法优化常规PID控制参数,能够实现控制参数的快速寻优。该方案应用于循环流化床锅炉燃烧系统仿真,结果表明能有效实现系统解耦,且具有响应快、超调量小等优点,有效地提高了控制品质。     

改进遗传算法优化控制器参数的燃烧控制

主汽压和床温是循环流化床锅炉(CFBB)燃烧控制系统中两个重要的控制指标,直接影响着锅炉运行的安全性和经济性。常规PID控制大多采用人工凑试法来调整PID控制器参数,结果往往耗时且难以实现燃烧系统的实时控制。为了实现燃烧系统的实时控制,提出了一种改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案。在控制过程中,先利用前馈补偿解耦法对主汽压和床温进行解耦,再采用改进遗传PID控制器对两个对象进行独立控制。仿真结果分析表明,与常规PID控制相比,改进遗传算法优化PID控制器参数的控制方案可以有效地改善循环流化床锅炉燃烧系统的动态性能、稳定性能以及快速性能,并提高系统的控制品质。     

循环流化床锅炉燃烧系统的自抗扰控制器优化设计

循环流化床锅炉燃烧系统是典型的具有非线性、大滞后、强耦合特性的系统, 很难建立准确的数学模型,常规的控制方法难以取得良好的控制效果. 自抗扰控制器具有结构简单, 不依赖被控对象具体模型等优点, 易于工业现场应用. 本文为某国产75 t/h循环流化床锅炉燃烧系统设计自抗扰控制器, 使用非支配排序果蝇算法对控制器参数进行基于ITAE指标、调节时间和最大控制量的多目标优化. 用所设计控制器进行仿真研究, 并与非优化的自抗扰控制器和基于预期动态的PI控制器进行比较. 结果表明, 所设计控制器效果最优, 可以更有效地对通道间的耦合 进行估计和补偿, 具有更强的解耦能力.     

基于LabVIEW的PID锅炉温控补水系统的设计与实现

锅炉补给水系统是电厂安全运行的重要辅助系统,其补水技术直接影响到机组的平稳、可靠运行。基于LabVIEW的锅炉温控补水系统旨在通过采集锅炉内水温,并将数据转换为水量值送至LabVIEW软件,通过实时显示、分析和处理实现对锅炉容水量的控制。系统的设计具有人机交互性强、控制精度高、稳定性好、使用方便等优点。     

A neuro-fuzzy controller for a stoker-fired boiler,based on behavior modeling

A key issue in an industrial stoker-fired boiler is the design of an efficient and robust controller for its combustion system, so that the boiler can provide a continuous supply of steam at the desired pressure conditions. However, it is difficult to achieve this objective by using a model-based approach because of the high nonlinearity and uncertainty of boiler systems. In addition, the control performance may also suffer as a result of strong load changes, large disturbances, large time lags, and so forth. This paper presents a behavior-modeling-based approach to the design of a neuro-fuzzy controller for the combustion control of a stoker-fired boiler. In this approach, boiler combustion processes with unknown structure are modeled by defining three dynamic behaviors. According to these behavior ‘templates’, their corresponding fuzzy-logic controllers can be optimized off-line. During boiler system operation, the appropriate fuzzy-logic controller is fired, based on an on-line assessment of its dynamic behavior. The application results obtained demonstrate the effectiveness and the robustness of the proposed controller.     

The operation control and application of CFB boiler unit with high blending ratio of coal slurry

In China, a large amount of coal slurry is produced every year as the by-product of coal washing. If all these slurry were utilized, it could not only bring huge economic benefits but also solve the environmental pollution caused by coal slurry storage. As one of the most important devices to burn the coal slurry, circulating fluidized bed (CFB) boilers needs to improve the control level to consume more slurry. In this paper, the characteristics of CFB boiler with large blending ratio of coal slurry are investigated from both the operation and control aspects. The energy fluctuation caused by long-term coal slurry combustion in CFB boiler is analyzed, which would influence the operating stability of the unit and restrict the blending ratio of coal slurry. Based on the analysis and boiler energy storage theory, a novel control strategy is proposed to improve energy conversion and stabilize energy fluctuation caused by co-combustion of coal slurry. Finally, the control strategy is applied to an actual 300 MW CFB boiler unit. The long-term operation shows that the improved control system can reduce the energy fluctuations, raise the control stability and increase the coal slurry blending ratio, bringing huge economic benefits to power plant.     

300MW循环流化床主汽压波动大的分析和解决方案

针对300MW循环流化床加减负荷等情况时主汽压波动大导致AGC和协调退出的问题,仔细分析了循环流化床的运行特性和锅炉主控系统的控制逻辑,提出了切实可行的逻辑优化方案,使主汽压力在正常范围内变化,保证了机组的安全稳定运行。     

锅炉新型PLC控制系统设计及应用

为达到锅炉自动燃烧,经济运行的目的。采用P L C新型控制系统,配合智能控制算法,通过对现场参数的优化分析,现场设备的远程控制,实现了锅炉的无人化运行。实践证明,该控制系统具有优良的控制效果和可靠性。     

大型循环流化床机组的协调控制系统设计

大型循环流化床锅炉迟滞性和热惯性大,被控参数间耦合关系强烈,自动控制问题难度更大.在对山西昱光电厂2×300MW循环流化床机组协调控制系统投入的过程中,对存在的问题进行了多方面的探讨,采用适合流化床锅炉新的控制策略,使机组负荷变化率达到1.5％Pe,并实现了投入自动发电控制方式运行.