循环流化床锅炉的优化控制

【摘要】：循环流化床锅炉的自动控制,尤其是燃烧控制及主汽温度控制一直是过程控制研究领域的一个研究重点,但由于受各种因素限制,一直没有得到很好的解决。目前,国内在解决以上两个控制问题时,一般采用单回路控制和串级控制相结合的方法来完成,但受锅炉这一大滞后、时变对象的影响,控制稳定性差,控制回路的实际投运率很低,锅炉热效率得不到提高。国外有采用模糊控制的报道,但未提供具体的实现方案,另外整套设备的成本很高。 本文在简单介绍了循环流化床锅炉结构、优点及工作原理后,说明了模糊控制的基本原理,重点分析了循环流化床锅炉的常规控制方案,并在研究了大量国内外控制方法的基础上,结合我国锅炉结构的实际情况,提出了如下新的控制方法并加以实践。 1、设置主汽流量——给煤量关系曲线及总风量——给煤量关系曲线在线学习单元,在线改变曲线拐点坐标,以适应由于燃料热值变化给控制带来的影响。 2、提出以主汽流量——给煤量关系曲线为主,以主汽压力,主汽流量模糊控制器、床温校正模糊控制器为辅的燃料给定值设定方案,在大大提高了控制系统的投运率的同时,提高了锅炉的效率。 3、在燃烧控制中设置床温校正模糊控制器,以保证床温控制的稳定;并对该模糊控制器的设计与实现做出详细说明。 4、在主汽温度控制上提出采用过热汽温负荷分级模糊控制器进行控制,从实践上来看,控制效果很好。 以上控制系统采用上海自动化仪表股份有限公的SUPMAX800 D C S系统实现,无常规控制仪表,并在某厂循环流化床锅炉上实施,经半年的试运行表明,燃烧控制的投运率大大提高,投运率在80%以上,锅炉效率比手动控制提高2—3%,整个锅炉控制系统的性能优良,基本解决了流化床锅炉燃烧控制的问题。另外整个系统,不论是硬件还是软件,都用国产D C S系统实现,大大节约了厂方的投资成本,提高了国产D C S系统的声誉,同时也为上海自动化仪表股份有限公的SUPMAX800 D C S系统的普及推广起到了一个示范作用。