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《合肥工业大学》 2009年
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生物质燃料锅炉控制策略研究及其控制系统研制

倪向红  
【摘要】: 本文从某轮胎制造企业锅炉设备扩容的需求出发,在当前我国节能减排任务相当艰巨的时代背景下,利用地处水稻等农作物主产区的地理优势,提出新增生物质燃料锅炉以代替燃煤锅炉,围绕新的生物质燃烧介质,根据锅炉控制任务的要求,研究了生物质燃料锅炉的汽包水位控制和过热蒸汽温度控制系统以及燃烧控制系统的控制策略,同时结合锅炉控制对象的特点和该企业现有锅炉的控制现状,从综合自动化系统的可靠性、开放性和可扩充性几个方面,比较分析了几种流行的现场总线、FCS相对于DCS的优越性以及CAN总线技术应用于生物质燃料锅炉的可行性,最终选择设计了基于CAN现场总线的生物质燃料锅炉FCS控制系统,并做到与该企业原有三台DCS系统兼容。基于组态软件开发的人机界面具有界面友好、操作方便等特点,实现了监控和管理功能。 由于锅炉燃烧过程是一个大惯性、纯时滞、变参数的多输入多输出的复杂过程,使用固定的空气燃料比值加氧量校正控制方式不易得到较佳的控制效果,而前人对生物质燃料锅炉的研究甚少,锅炉运行人员操作经验也不足,本文采用模糊控制技术和常规PID控制相结合的设计思想,在常规PID的基础上,通过对比选择引入以最高炉膛热量信号为被控量的空燃比模糊自寻优控制算法对锅炉燃烧过程进行最有效的控制,使得生物质燃料锅炉具有较高的生物质燃烧率和热值、较少的废气排放和显著的节能等优点,同时FCS控制系统具有DCS不具备的诸多功能,这样达到企业设备扩容、技术升级的目的,而生物质燃料相对于煤炭具有明显的低成本优势,因此生物质燃料锅炉的应用不仅创造了一定的经济效益而且还具有良好的社会效益。
【学位授予单位】:合肥工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TK32

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【参考文献】
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