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大型循环流化床机组节能优化运行技术研究

孟磊  
【摘要】:循环流化床机组是符合国家环保政策、产业政策和市场需求的电站新技术。由于能源危机和节能环保问题越来越突出,循环流化床机组在我国得到了迅速发展。目前,我国已经相继投运了一批300MW循环流化床机组。 大型循环流化床机组虽然具有很多优点,但是已经投运的机组普遍存在能耗偏高的问题。通过多次调研发现,造成循环流化床机组能耗偏高一个非常重要的原因就是自动控制投入率低。因此,研究大型循环流化床机组的控制特性,改善控制效果,实现优化运行,是大型循环流化床机组亟待解决的问题之一本文从优化控制的角度研究大型循环流化床机组的优化运行,通过优化运行实现节能降耗。主要工作有: (1)对大型循环流化床机组进行了能损分析。首先分析了大型循环流化床锅炉效率计算方法,结合现场数据进行了实例计算。然后给出了运行目标值确定的方法。最后基于耗差分析理论,建立了大型循环流化床机组耗差分析模型,结合现场数据进行了耗差分析,并且提出了优化运行建议。 (2)分析了大型循环流化床机组控制中存在的问题,重点研究了主汽温、床温和协调控制策略的改进方法。针对二次优化控制理论存在的问题进行了改进,提出了基于改进的二次优化控制理论的床温优化控制方法,仿真表明该方法可以取得好的控制效果。针对Smith预估控制对模型误差敏感的问题,提出了基于自适应控制和模糊控制的改进方法,并且将其应用于主汽温控制,仿真结果表明该方法可以取得好的控制效果。分析了大型循环流化床机组协调控制不能投入自动的原因,针对锅炉延迟大和煤质不稳定的问题,提出了循环流化床协调控制优化策略,并且通过现场试验验证了其具有好的控制性能,能满足电网调度的要求。 (3)为了将能损分析理论和优化控制算法应用于实践,设计并主持研发了大型循环流化床机组优化运行系统,其开发的核心是实时数据库。首次采用I/O异步完成端口和红黑树技术开发了实时数据库RD6DB,该数据库具有较好的实时性和并发性,已经推广应用。经过现场试验,优化运行系统在现场应用后实现了节能的目的。


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