中速磨煤機先進控制方案的研究.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的進步，工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模進一步擴大，能源問題凸顯。就我國而言，步入新世紀以來，國家工業(yè)化水平進入加速發(fā)展時期，對能源的需求迅速擴大?；鹆θ济喊l(fā)電廠單機容量高，不受季節(jié)、水位、日照時間等因素的影響，且不存在放射性污染威脅，是我國與世界很多國家電力生產(chǎn)的主要方式。
　　煤是不可再生資源，提高燃燒效率、高效環(huán)保地利用原煤發(fā)電成為我國和世界其他各國的主流思想與研究重心。目前最普遍的解決方案是采用具有更高運行參數(shù)的超臨界或超超臨界火

2、力發(fā)電機組。超臨界或超超臨界火力發(fā)電機組的主汽壓力、主汽溫度、主汽流量等運行參數(shù)很高，這就意味著單位質(zhì)量蒸汽所能夠蘊含的能量更多，從而增大蒸汽對汽輪機轉(zhuǎn)子的沖轉(zhuǎn)力度，做功效果好。總體上說超臨界或超超臨界火力發(fā)電機組單機容量較高。為滿足大容量火力發(fā)電機組的煤量供給，直吹式制粉系統(tǒng)得到廣泛應(yīng)用。與中儲式制粉系統(tǒng)相比，直吹式制粉系統(tǒng)的能耗大幅度降低，且能夠迅速跟隨機組負荷變化，運行優(yōu)勢明顯。
　　中速磨煤機是火力發(fā)電廠重要輔機之一，是直

3、吹式制粉系統(tǒng)的核心設(shè)備。本文所要研究的中速磨煤機控制方案，對機組正常運行意義重大，因為煤粉顆粒的細度以及制粉過程的安全持續(xù)穩(wěn)定將直接影響鍋爐的燃燒過程。對中速磨煤機控制方案的研究必須從整體、全面的角度分析與中速磨煤機被控對象相關(guān)聯(lián)的重要影響因素。
　　本文從多個角度，諸如中速磨煤機制粉系統(tǒng)工藝流程、中速磨煤機自身動態(tài)特性、現(xiàn)有中速磨煤機控制方案等方面進行了全面分析，發(fā)現(xiàn)目前中速磨煤機普遍采用的經(jīng)典PID控制方案控制效果不盡人意，中

4、速磨煤機控制方案還有待進一步改進。
　　本文采用機理建模方法，建立了中速磨煤機被控對象的動態(tài)機理模型；通過查閱大量的文獻資料，并依據(jù)所建立的機理模型，建立了基于某火力發(fā)電廠實際測試參數(shù)的中速磨煤機動態(tài)測試模型；提出了中速磨煤機動態(tài)矩陣預(yù)測控制方案、中速磨煤機模糊控制與PID串級控制方案、中速磨煤機模糊控制與PID串聯(lián)控制方案、中速磨煤機模糊控制與PID并聯(lián)控制方案、中速磨煤機雙模糊控制器控制方案；采用Matlab仿真軟件對所提出的

5、五種先進控制方案進行了仿真研究；同時為了與現(xiàn)有中速磨煤機經(jīng)典PID控制方案比較，對現(xiàn)有中速磨煤機經(jīng)典PID控制方案也進行了仿真研究。
　　仿真研究結(jié)果表明：這五種控制方案各有特色，中速磨煤機動態(tài)矩陣控制方案的控制質(zhì)量最好，但控制器參數(shù)整定較難；中速磨煤機模糊控制與PID串級控制方案的控制質(zhì)量次之；中速磨煤機雙模糊控制器控制方案的控制質(zhì)量最差，不僅超調(diào)量大而且調(diào)節(jié)時間長。如果所有控制方案的控制器相關(guān)參數(shù)都為最佳，且擾動量和擾動位置相