240th循环流化床锅炉燃烧优化控制研究

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1、山东大学硕士学位论文240T/H循环流化床锅炉燃烧优化控制研究姓名：柴远斌申请学位级别：硕士专业：控制理论与控制工程指导教师：孙同景20070518摘要本文以华鲁恒升热电公司240T／H循环流化床3炉2机DCS系统工程采用的进口件组装的XDPS一400分散控制系统为背景介绍了240T／H循环流化床锅炉的燃煤控制系统的优化设计，系统控制范围覆盖240T／H循环硫化床3炉2机的DAS、MCS、SCS、FSSS功能。循环流化床锅炉具有许多传统的燃煤锅炉所没有的优点：燃烧效率高；燃料适应性广；组织炉内脱硫；负荷调节性能好等，它较好地解决了能耗高、污染重等一系列问题，目前在很多发达国家这

2、种炉型的应用已经十分普遍。循环流化床的燃烧机理十分复杂，它包括一系列基础研究课题。燃烧温度受多种因素的影响，并与其它系统有着复杂的耦合关系，而且系统具有很强的时变性。虽然目前国内已有各种型号的循环流化床锅炉投入了运行和使用，但其自动控制方面水平较国外来说还很低，尤其是在其燃烧系统的控制上，很难实现其应有的高性能指标。当前从国外引进先进的技术和资料还比较困难，因而，探索一种适合循环流化床锅炉燃烧系统的控制方案已成为当务之急。本课题针对目前国内在循环流化床锅炉燃烧系统中存在的多变量、耦合紧密及时变性强等问题，经过深入研究该锅炉燃烧过程的工艺条件特点，找出了紧密耦合的多变量之间的模糊

3、关系；在分析现有的锅炉微机控制系统算法机理的基础上，结合模糊逻辑控制理论，提出～种模糊逻辑控制方案用于循环流化床锅炉燃料的控制，并将该方案与传统PID控制的控制效果在循环流化床锅炉整体数学模型进行了对比，建立了一种实用性很强的数学模型，即模糊逻辑自整定PIO复合控制算法，并完成整个燃烧控制系统的设计，以期较好地解决负荷控制与温度控制之『自J的矛盾。实验运行表明该燃烧控制系统达到了预期的目的，可以推广应用于工业现场。本文实现的关键技术在于：用模糊控制器，并根据各个模拟量进行模糊修J下，同时，燃料控制器将燃料热值的波动转化为燃料给料量的变化，来维持需要的燃烧率。本课题的应用价值在于

4、针对ICFB锅炉燃烧效率低，达不到国际公认的水平以及温度分布型线不合理，自动控制水平低等阀题，提出一种带有模糊控制的方案用于CFB锅炉控制，降低运行参数的波动，达到更稳定的燃烧工况，使之燃烧成本更低，达到节煤的目的。这是本文的核心所在。实际运行结果显示，本文设计240T／H循环流化床锅炉燃烧控制方案，降低了运行成本，提高了运行效率。关键词：燃烧控制，模糊控制，数学模型，仿真实验，运行实测IlAbstractXDPS-400distributedcontrolsystemisusedasbackgroundinthepaper．ThesystemisusedbytheDCSsys

5、temsengineeringof240T／HCFB(CirculatingFluidizedBed)Boiler3stove2planeofLuhuaHengshengthermoelectriccompanyandisassembledwithimportedpieces．Theoptimaldesignof240T／HCFBcoal—firedboilercontrolsystemisintroducedandtherangeofsystemcontrolcoverswiththeDAS，MCS，SCS，FSSSfunctionof240T／HCFB3stove2plan

6、e．CFBboilerhasmanyadvantagesthattraditionalcoal—firedboilershavenot，suchashighcombustionefficiency，widefueladaptability，desulfurizationinfurnace，goodloadregulation．Itisbettertosolvethehighenergyconsumption，highpollutionandotherproblems．InmanydevelopedcountriesCFBboilerhasbeenwidespreadapplie

7、d．Sincetheearly1980s，thestudyandpromotionofthisboilerarebeguninourcountryandusedasaCROSS-centuryandupdatedcoal-firedtechnology．However，theCFBcombustionmechanismisverycomplex，whichcontainsarangeoftopicsinbasicresearch．Combustiontemperatureisinfluenc