利用輻射能信號(hào)優(yōu)化鍋爐主蒸汽溫度控制的研究.pdf

1、大型火力發(fā)電廠鍋爐主蒸汽溫度控制是電廠熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)的重要組成部分。
　　 由于主蒸汽溫度大遲延、大慣性等特點(diǎn)，采用傳統(tǒng)PID控制器的主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的品質(zhì)難以滿足電廠安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的需要。盡管國(guó)內(nèi)外多位專家、學(xué)者多方研究對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，但局限于以鍋側(cè)參數(shù)信號(hào)為反饋信息變參數(shù)PID控制器仍然解決不了大遲延的問(wèn)題。
　　 通過(guò)鍋爐燃燒可視化檢測(cè)技術(shù)獲取的反映實(shí)時(shí)爐膛燃燒總能量的輻射能信號(hào)，可以引入到主蒸汽溫度控制回路中，

2、提前調(diào)節(jié)減溫水量，從而有效的控制主蒸汽溫度，從根本上解決了大遲延問(wèn)題。基于這一思想，本課題在兩個(gè)電廠各一臺(tái)300MW機(jī)組鍋爐上裝設(shè)了爐內(nèi)燃燒三維可視化檢測(cè)系統(tǒng)，獲取爐膛燃燒實(shí)時(shí)的輻射能信號(hào)。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)變工況動(dòng)態(tài)試驗(yàn)，探尋了輻射能信號(hào)的變化規(guī)律，揭示水冷壁、過(guò)熱器等與輻射能之間的靜態(tài)關(guān)系。
　　 在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)積累的大量數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，利用Matlab工具箱對(duì)主蒸汽溫度被控對(duì)象進(jìn)行模型辨識(shí)以及數(shù)值仿真。動(dòng)態(tài)仿真結(jié)果表明輻射能信號(hào)響應(yīng)時(shí)間快、

3、超調(diào)量??；傳統(tǒng)的熱量信號(hào)初調(diào)易超調(diào)且響應(yīng)時(shí)間慢。因此，融合輻射能信號(hào)與傳統(tǒng)的熱量信號(hào)的主蒸汽溫度控制策略將獲得較好的控制效果。
　　 將快速反映的爐側(cè)輻射能信號(hào)與穩(wěn)定性的鍋側(cè)熱量信號(hào)進(jìn)行聯(lián)合控制的新策略應(yīng)用在兩臺(tái)300MW機(jī)組鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)中，通過(guò)各項(xiàng)對(duì)比性現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)證明，引入輻射能信號(hào)的鍋爐主蒸汽溫度控制系統(tǒng)的品質(zhì)得到了較大的提高：對(duì)應(yīng)相同的大負(fù)荷擾動(dòng)下主蒸汽溫度波動(dòng)值由±10℃減少到±3℃，減溫水流量波動(dòng)值也大幅減少。