燃煤機(jī)組全流程機(jī)理建模及若干關(guān)鍵運(yùn)行與控制優(yōu)化問題研究.pdf

1、火力發(fā)電，尤其是燃煤機(jī)組發(fā)電是我國電力工業(yè)的主體。但是，由于所涉學(xué)科領(lǐng)域多、機(jī)理復(fù)雜、測點(diǎn)不完備以及固有的時(shí)變、非線性、大時(shí)滯、多變量、多干擾等特性，燃煤機(jī)組在工藝、運(yùn)行、控制優(yōu)化等方面還有大量問題有待解決。隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來的環(huán)境污染影響日益凸顯，對燃煤機(jī)組的運(yùn)行優(yōu)化、性能評估、控制優(yōu)化的需求也越來越迫切。
　　本文涉及燃煤機(jī)組全流程機(jī)理建模以及基于模型的若干關(guān)鍵變量在線監(jiān)測、運(yùn)行優(yōu)化、控制優(yōu)化問題。本文的主要研究成果包括：<

2、br>　?。?）改進(jìn)了工質(zhì)物性參數(shù)的計(jì)算公式IAPWS-IF97在臨界區(qū)的計(jì)算方法，提出迭代法與工質(zhì)狀態(tài)判定相結(jié)合的方法，解決了直接采用溫度、壓力迭代計(jì)算密度時(shí)的多解問題。
　?。?）提出了基于氧量在線測量和煤質(zhì)離線分析的煙氣成分實(shí)時(shí)估計(jì)方法，以及適用于溫度范圍273.15~2000 K、壓力范圍0~200 kPa的基于煙氣成分實(shí)時(shí)估計(jì)的煙氣物性參數(shù)計(jì)算方法。
　?。?）建立了燃煤機(jī)組全流程機(jī)理模型。對于鍋爐側(cè)，建立了制粉系

3、統(tǒng)、蒸發(fā)系統(tǒng)、換熱器系統(tǒng)、金屬壁能量動態(tài)蓄積、熱損失的集總或準(zhǔn)分布參數(shù)的機(jī)理模型；對于汽機(jī)側(cè)，建立了汽輪機(jī)系統(tǒng)、回?zé)岢槠到y(tǒng)、冷端系統(tǒng)機(jī)理模型。
　?。?）研究了基于鍋爐側(cè)機(jī)理模型的入爐煤低位發(fā)熱量的在線辨識方法，并從72小時(shí)、一月兩個(gè)時(shí)間尺度上，分別采用原始化驗(yàn)值與剔除化驗(yàn)誤差后的校正化驗(yàn)值對實(shí)時(shí)辨識的低位發(fā)熱量進(jìn)行驗(yàn)證，結(jié)果表明所提在線辨識方法具有較高的精度和較強(qiáng)的實(shí)用性。進(jìn)而，提出了基于入爐煤低位發(fā)熱量在線辨識的燃料主控優(yōu)化

4、方案，并對鍋爐側(cè)能效進(jìn)行了實(shí)時(shí)評估。
　?。?）研究了在線確定并滾動更新機(jī)組煤耗特性的方法。提出了四種調(diào)度模式下的最優(yōu)化問題，并通過實(shí)例驗(yàn)證了四種調(diào)度模式下，根據(jù)機(jī)組煤耗特性合理分配機(jī)組負(fù)荷，可以達(dá)到明顯的節(jié)能降耗效果。
　?。?）研究了汽輪機(jī)系統(tǒng)的白箱與黑箱模型，利用二者的等效性，推導(dǎo)出了低壓缸排汽濕度的在線監(jiān)測方法。研究了通用于單背壓、雙背壓凝汽器冷端系統(tǒng)的最優(yōu)化問題，提出了冷端優(yōu)化計(jì)算流程，結(jié)果表明冷端系統(tǒng)具有明顯的潛