IGCC系統(tǒng)煤氣化過程的相關(guān)控制問題研究.pdf

1、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)發(fā)電技術(shù)以其污染小和效率高的優(yōu)點(diǎn)，成為了當(dāng)今世界上最具競爭力的潔凈煤發(fā)電技術(shù)之一，它的發(fā)展對(duì)于煤基能源和電力工業(yè)的升級(jí)具有重要的意義。煤氣化技術(shù)是IGCC的核心技術(shù)，它直接影響到整個(gè)系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。煤氣化過程的機(jī)理復(fù)雜，相關(guān)的控制研究還不夠成熟。本文針對(duì)煤氣化過程的控制問題進(jìn)行了以下研究工作：
　　 1．介紹了ALSTOM氣化爐及其控制的基準(zhǔn)問題。針對(duì)ALSTOM氣化爐在Matlab/S

2、imulink下的非線性仿真模型，進(jìn)行了開環(huán)響應(yīng)試驗(yàn)，分析了其動(dòng)態(tài)特性。給出了基準(zhǔn)測(cè)試的各項(xiàng)要求，并針對(duì)基準(zhǔn)控制器進(jìn)行了仿真測(cè)試。
　　 2．針對(duì)ALSTOM氣化爐基準(zhǔn)控制器的參數(shù)整定問題，提出了一種基于多目標(biāo)遺傳算法的參數(shù)優(yōu)化整定方法。該算法采用種群分層機(jī)制，能夠以較高的效率收斂到分布性好的Pareto最優(yōu)解集。在此基礎(chǔ)上，將該算法用于基準(zhǔn)控制器的參數(shù)優(yōu)化整定，仿真試驗(yàn)表明系統(tǒng)的控制品質(zhì)得到了提升，達(dá)到了基準(zhǔn)測(cè)試的要求。

3、>　　 3．針對(duì)ALSTOM氣化爐大慣性、強(qiáng)耦合和非線性的特點(diǎn)，提出了一種多模型預(yù)測(cè)控制方法。該方法首先根據(jù)氣化爐在不同負(fù)荷下的局部線性模型，采用受限預(yù)測(cè)控制算法設(shè)計(jì)相應(yīng)的子控制器，進(jìn)而采用改進(jìn)的遞推貝葉斯加權(quán)策略對(duì)各子控制器的輸出進(jìn)行加權(quán)，作為氣化爐的實(shí)際控制作用。仿真試驗(yàn)表明控制效果達(dá)到了基準(zhǔn)測(cè)試的要求。
　　 4．對(duì)IGCC系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制技術(shù)進(jìn)行了初步研究。對(duì)IGCC系統(tǒng)中動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)進(jìn)行了簡化整合，提取了主要的控制量和被控