熱電廠鍋爐先進(jìn)控制系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn).pdf

1、燃煤鍋爐是火力發(fā)電廠的三大設(shè)備之一，它的自動控制水平直接影響了整個電廠的能耗水平和環(huán)保指標(biāo)。國內(nèi)的大型電廠基本實現(xiàn)了計算機(jī)集散控制系統(tǒng)，但是對于汽水系統(tǒng)和風(fēng)煙系統(tǒng)的一些復(fù)雜回路，常規(guī)的PID控制策略不僅無法取得好的控制效果，甚至有的投運(yùn)自動都有困難。所以，將先進(jìn)控制策略（如預(yù)測控制）應(yīng)用到鍋爐的關(guān)鍵回路并構(gòu)建整體的先進(jìn)控制系統(tǒng)將是未來提高鍋爐控制水平的發(fā)展趨勢。
　　 本文在詳細(xì)了解DCS系統(tǒng)知識和鍋爐主要工藝的基礎(chǔ)上，結(jié)合OP

2、C通訊技術(shù)、遞推最小二乘估計方法、基于Hankel矩陣提取脈沖響應(yīng)序列方法、廣義預(yù)測控制算法和基于鍋爐反平衡熱效率計算方法的燃燒優(yōu)化策略，針對新疆獨(dú)山子熱電廠5＃爐設(shè)計實現(xiàn)了一套具有安全性和可移植性的獨(dú)立于原DCS系統(tǒng)的先進(jìn)控制系統(tǒng)。本文主要內(nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)如下：
　　 (1)本文在保留原DCS系統(tǒng)和控制方式的基礎(chǔ)上，另外構(gòu)建一個先進(jìn)控制服務(wù)器，與原DCS系統(tǒng)物理隔離，雙網(wǎng)卡冗余連接。同時通過設(shè)計合理的控制模式切換邏輯和狀態(tài)跟蹤方法

3、來實現(xiàn)兩個系統(tǒng)之間的安全無擾切換；采用當(dāng)前主流的OPC技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，有利于實現(xiàn)先進(jìn)控制系統(tǒng)的可移植性。
　　 (2)本文提出了一種基于輸入輸出數(shù)據(jù)的Hankel矩陣提取脈沖響應(yīng)序列的方法，并針對熱電廠5＃爐的一次風(fēng)壓回路實例提取脈沖響應(yīng)序列并用于模型算法控制器的設(shè)計和仿真研究，取得了理想的效果。
　　 (3)先進(jìn)控制系統(tǒng)中利用VC設(shè)計了三個功能獨(dú)立的組件：數(shù)據(jù)通訊組件、數(shù)據(jù)實時趨勢組件和先進(jìn)控制組件，并通過共享數(shù)據(jù)池

4、協(xié)作實現(xiàn)先進(jìn)控制的功能。同時對DCS系統(tǒng)和廠級SIS系統(tǒng)進(jìn)行了必要的畫面添加和邏輯修改。
　　 (4)針對熱電廠5＃爐風(fēng)煙系統(tǒng)和汽水系統(tǒng)的關(guān)鍵回路（爐膛負(fù)壓、一次風(fēng)壓、氧含量以及主汽溫度和壓力），結(jié)合具體工藝，經(jīng)過長期耐心的調(diào)試工作，實現(xiàn)了以上所有回路的預(yù)測控制，并取得了良好的控制效果。
　　 (5)針對低位發(fā)熱量無法在線測量的問題，本文提出了一種熱值在線估算的方法，改進(jìn)了反平衡熱效率的計算公式。然后在此基礎(chǔ)上，提出了基