锅炉燃烧系统的自适应预测函数控制

针对目前电厂锅炉燃烧系统的大滞后、强耦合及变工况等突出问题,提出了一种基于卡尔曼(CARMA)模型的自适应预测函数控制方法,通过实时辨识过程模型的参数,不断去修正预测函数控制器的参数.利用该方法对某电厂锅炉燃烧系统进行了仿真,结果表明:自适应预测函数控制方法对于多输入、多输出过程具有较好的控制效果,是一种计算简单、鲁棒性较强、控制精度高的控制方法.     

基于动态论域的循环流化床锅炉燃烧系统的模糊自适应PID控制

基于循环流化床(CFB)锅炉燃烧系统非线性、强耦合、大滞后等特点,针对床温与主蒸汽压力强耦合控制难点,设计前馈补偿解耦控制器降低二者耦合度,在对解耦后的独立回路采用模糊自适应PID控制的基础上,引入动态论域的思想,利用随工况自适应变化的伸缩因子调整模糊论域范围,对PID参数Kp、Ki、Kd进行更精准的在线整定.以某CFB锅炉燃烧系统为研究对象,进行动态论域模糊自适应PID控制仿真试验.结果 表明:相比传统模糊PID控制,燃烧系统主要参数通过动态论域模糊自适应PID控制的动态超调量减小5％～10％,动态响应速度提高近30％;动态论域模糊自适应PID控制方法自适应性和鲁棒性良好,可满足实际热工现场需求.     

基于自适应遗传算法参数优化的锅炉燃烧特性建模

近年来,随着节能减排越来越受到关注,燃煤电站锅炉燃烧优化课题得到了广泛的研究,而电站锅炉燃烧特性建模是燃烧优化课题研究的基础和关键。文中采用混合核函数构造最小二乘支持向量机（LS—SVM）,为了提高该支持向量机回归模型的精度,通过自适应交叉和变异的改进型遗传算法对模型参数进行全局寻优。计算结果表明,根据本文方法建立的燃烧模型很简洁,精度较高,只需要应用少量的训练样本就能比较精确的预测锅炉的燃烧特性,具有较显著的工程应用价值。     

基于遗传算法的燃煤锅炉NOx排放控制

文中在分析锅炉NOx排放物生成机制、影响因素及其控制方式和锅炉效率影响因素的基础上,结合锅炉燃烧特性试验,建立了锅炉排烟温度、飞灰含碳量和NOx排放的改进型的Elman动态神经网络预测模型,这种改进型的Elman动态网络结构简单、计算量小、容易收敛且易实现在线辨识。并利用预测模型输出的锅炉排烟温度和飞灰含碳量,通过简化的锅炉损失计算模型得到锅炉排烟损失和未完全燃烧损失,这两项损失和预测模型输出的NOx排放构造了锅炉优化燃烧寻优的目标函数。利用遗传算法的寻优特性搜索锅炉可调参数的最优值,指导运行人员在高效燃烧低NOx排放的基础上优化运行。     

移动气化旋转燃烧锅炉的技术分析

通过分析现有的氮氧化物控制技术,以氮氧化物控制理论和锅炉移动气化燃烧技术相结合,研制出一种新型移动气化旋转燃烧锅炉.介绍了该锅炉的结构、工作原理和特点,分析了氮氧化物控制技术在该锅炉上的应用,进行了环保测试.该锅炉通过移动气化旋转燃烧,降低了氮氧化物的排放,实现了二次燃烧,是一种适用性强、节能的环保型锅炉,有广阔的市场...     

基于改进自适应GPC的锅炉主蒸汽温度预测控制

为了维持锅炉主蒸汽温度良好的控制品质,提出基于改进自适应广义预测控制(A-PIGPC)的主蒸汽温度预测控制方法。首先,对锅炉主蒸汽温度高阶模型进行降阶,建立一阶加纯滞后(FOPDT)模型,并根据实际情况考虑了输入约束条件;然后,对广义预测控制(GPC)算法的优化性能指标进行改进,使其具有PI反馈结构,采用带遗忘因子的递推最小二乘法(RLS)在线辨识模型参数,满足变工况的需要;最后,进行MATLAB仿真验证所提方法的有效性。研究表明:A-PIGPC优于常规PID和GPC、预测函数控制(PFC)控制方法,且在变工况下有较强的鲁棒性。     

锅炉燃烧含氧量中的大数据与神经网络技术分析

锅炉燃烧是工业生产中常见的形式,但其在运行过程中存在诸多潜在的问题,与之相关的能源损耗以及环境影响也是人们长期以来关注的话题。只有锅炉长期处于稳定运行状态,才可以确保其具有良好的燃烧效率。通过采集火电厂锅炉燃烧相关运行数据,旨在研究电厂大数据背景下将神经网络建模方法应用于锅炉燃烧系统辨识的可行性,探讨其对提高火力发电燃烧效率的意义。     

超临界机组协调系统的模糊增益调度预测控制

针对火电厂超临界机组多变量锅炉-汽机协调系统在大工况范围内运行具有强非线性的特点,提出了一种基于模糊增益调度的预测控制方法.通过现场试验获取多个工况点处的协调系统传递函数模型,结合增益调度和模糊逻辑推理方法建立全局自适应模糊模型,利用预测控制技术确保控制系统全局优化品质.基于模糊增益调度的预测控制方法设计火电厂超临界机...     

燃煤锅炉烟气脱氮技术

论述了燃煤电站锅炉低NOx燃烧技术的原理,系统介绍了电厂大机组锅炉所采用的低NOx燃烧系统,比较了现有的低NOx控制技术方法及其应用情况,为低NOx燃烧设备的选择提供参考。1 000 MW燃煤电站锅炉烟气脱氮系统运行结果表明,从燃烧过程中控制NOx的生成量,有利于实现NOx的达标排放,能大幅度降低电站锅炉烟气脱硝系统的投资和运行费用。     

低氮燃烧配风控制系统的开发及工程应用

低氮燃烧技术是适应我国超低污染排放政策的必然趋势。作为一项这十余年才发展起来的清洁煤燃烧技术,低氮燃烧技术在控制策略方面还较为薄弱。针对燃煤电站锅炉进行低氮燃烧改造后现有二次风配风控制的现状及问题,进行了原因分析。以成熟的燃烧热力学机理为支撑提炼出核心模型,采用先进建模、优化算法和控制逻辑等相关技术,研发出了一套面向二次风、SOFA风的低氮燃烧控制系统。最终给出了系统在300 MW锅炉机组的实际应用案例,不仅能够实现锅炉复杂工况下的智能配风、降低并保持NO_x低排放,而且稳定了SCR脱硝系统喷氨量,具有非常明显的经济效益和社会意义。     

基于Smith预估控制和遗传算法优化的燃油蒸汽锅炉燃烧控制

为解决蒸汽锅炉燃烧控制效果不佳的问题,提出一种基于Smith预估控制和遗传算法优化的燃油蒸汽锅炉燃烧控制方法,使用模糊控制输出变偏置双交叉限幅燃烧控制方法中的偏置函数,对控制器采用遗传算法进行参数优化,并使用Smith预估控制法搭建控制回路。在仿真中以常用蒸汽压力3.8和5.6 MPa两个工况升降负荷为例,对传统的变偏置双交叉限幅燃烧控制方法和改进的燃烧控制方法进行了对比,并进行鲁棒性分析。仿真结果表明：控制系统的快速性、稳定性均有所改善,且改进后的系统具有良好的鲁棒性。     

Generalized predictive control of steam pressure in a drum boiler

An application of generalized predictive control (GPC) to superheat steam pressure of a 200 MW drum boiler is presented. The system performance is evaluated by computer simulation, using a detailed nonlinear boiler model, and compared with that obtained using conventional PI (proportional-integral) control. Results show a significant improvement in performance over a wide range of operating conditions     

流化床锅炉预测指导系统研究

针对流化床锅炉控制系统的特点和运行管理中存在的问题,研究了解耦广义预测控制和多变量参数估计原理,选择预测控制理论来设计流化床预测指导系统,并对预测指导系统进行了仿真研究,通过仿真研究,获得了该系统的参数选择机制,同时,把研究结果应用到工程实践中,为莱西某厂设计了流化床预测指导系统,对工人的操作进行指导以及培训,取得了很好的效果,由于该系统设计方法是通用的,可以应用到其它类似的系统中。     

循环流化床锅炉动态运行特性模型研究

循环流化床锅炉由于其高效、低污染、燃料适应性强等优点 ,在热电行业内得到广泛的应用。其燃烧系统是一个分布参数、非线性、实变、多变量紧密耦合的对象。通过建立包括燃烧系统和汽水系统在内的总体数学模型 ,对 1台 2 2 0t/h循环流化床锅炉的动态特性进行了仿真计算。仿真结果表明 ,燃烧系统耦合性强 ,给煤量和送风量对床层温度和蒸汽温度都有明显影响 ;滞后时间大 ,燃料加入后 ,经较长的时间才会影响到主汽温度和床层温度的变化。研究结果为循环流化床锅炉燃烧控制系统设计和优化提供基础 ,为从根本上解决循环流化床锅炉燃烧控制系统自动投入率低的问题创造条件。     

循环流化床锅炉燃烧系统动态特性分析

根据循环流化床锅炉的工作特点以及燃烧系统输入和输出过程变量间的耦合关系,讨论了ＣＦＢＢ的蒸汽压力和床温的动态特性。认为引起蒸汽压力变动的主要原因在于燃料量（内扰）和汽轮机调门的变化（外扰）;而影响床温变化的主要因素是给煤量、风量、物料循环量的变动,并从传热和燃烧过程分析了这些因素间的相互耦合关系。这对ＣＦＢＢ燃烧自动控制系统的设计与调试,以及整个控制系统的可靠运行都至关重要。     

Chaotic modelling and control of combustion instabilities due to vaporization

In this paper, a state of the art LES algorithm is employed to validate an evaporation model to be employed in predictive modelling regarding combustion instabilities. Good agreement between the numerical predictions and experimental data is achieved. Additionally, transient sub-critical droplet evaporation is investigated numerically. In particular, a numerical method is proposed to capture the extremely important pressure–velocity–density coupling. Moreover, a discrete dynamic model accounting for both combustion and vaporization processes is developed. In terms of different bifurcation parameters relevant to either combustion or evaporation, various bifurcation diagrams are presented. As part of the nonlinear characterization, the governing process Lyapunov exponent is calculated and employed to analyze the stability of the particular dynamic system. The study has shown conclusively that the evaporation process has a significant impact on the intensity and nonlinear behaviour of the system of interest, vis-à-vis a model accounting for only the gaseous combustion process. Furthermore, a particular nonlinear control methodology is adopted to control the chaotic behaviour displayed by the particular aperiodic motions observed. This algorithm is intended to be implemented for control of combustion instability numerically and experimentally to provide a rational basis for some of the control methodologies employed in the literature.     

锅炉蒸汽压力模糊控制器的设计

锅炉燃烧过程是一个具有强干扰的非线性、时变的多变量过程,各个通道时延不同.由于锅炉燃烧过程存在比较紧密的祸合关系,给被控变量和操作变量的配对带来一定难度.一般是将燃烧系统分解成几个相对独立的调节对象,较少考虑耦合,相应设置独立的调节回路,主要控制回路有蒸汽压力控制回路、空燃比控制回路、炉膛负压控制回路,由于蒸汽压力控制...     

基于新型测温技术的电站锅炉燃烧优化

为了提高锅炉效率,减少污染物排放,电站锅炉需要进行燃烧优化。以新型测温技术为基础,提出一种包含炉内温度场测量结果的燃烧优化模型,采用模拟退火算法作为燃烧优化控制算法进行优化。以某电厂300 MW锅炉为研究对象,采用仿真的方法对燃烧优化控制算法进行研究,通过对锅炉运行参数受到扰动时的工况进行燃烧优化,验证了模拟退火算法的优化性能。结果表明:在锅炉运行参数受到扰动时,模拟退火算法作为优化算法,能够给出有效的燃烧调整指令,解决扰动产生的问题,使炉膛燃烧状态保持设定的优化状态。     

电站锅炉炉内三维温度场在线检测与分析

在1台670t/h电站锅炉上安装了1套三维温度场可视化监测系统,该系统由炉膛火焰图像探测器、视频分割器及工控机等组成。通过对炉膛火焰辐射图像的处理,采用正则化方法实现了炉膛内三维温度场(沿锅炉高度方向划分为12层横截面)的在线监测。检测结果表明,由于该锅炉掺烧高炉煤气。在沿炉膛高度方向上形成了两个燃烧高温区;炉内平均温度与机组负荷和主汽压力的相关性较好;通过对一次锅炉灭火事件的分析,表明该系统在燃烧诊断方面具有重要作用。     

循环流化床燃烧的补偿式解耦控制系统

循环流化床锅炉是一个分布参数,非线性、时变、多交量紧密耦合的被控制对象,其中主汽压力和料床温度是关键参数,又是具有紧密关系强耦合变量,它们均是通过调节给煤量和一次送风量来实现控制的,这就给燃烧控制系统的设计带来困难,难以实现精确的控制。本文提出了一在于多变量频域解耦控制理论的补偿式解耦控制系统,解决了主汽压力和料床温度的燃烧系统控制难题,经在35t/h循环流化床实用,取得了满意的结果。