余熱發(fā)電系統(tǒng)智能控制器的應(yīng)用研究.pdf

1、隨著水泥余熱發(fā)電技術(shù)的不斷發(fā)展，實(shí)現(xiàn)余熱發(fā)電系統(tǒng)的智能控制顯得越來越重要。余熱鍋爐汽包水位的控制和除氧器、凝汽器水位的控制長久以來都是余熱發(fā)電系統(tǒng)控制的難點(diǎn)。這些控制環(huán)節(jié)具有多變量，非線性、強(qiáng)耦合等特點(diǎn)，且系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不同于普通火力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，因此，照搬原有的控制方法得到的效果并不理想。為確保余熱發(fā)電生產(chǎn)連續(xù)穩(wěn)定，提高發(fā)電量及自動(dòng)化水平，對(duì)生產(chǎn)過程的控制實(shí)現(xiàn)智能控制已成為余熱發(fā)電生產(chǎn)過程研究的重要課題之一。
　　 常規(guī)串級(jí)PI

2、D控制具有模型簡單，算法簡單，控制方便的特點(diǎn)，預(yù)測函數(shù)控制具有算法簡單、容易計(jì)算和跟蹤快速等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用線性二次型控制所得到的控制系統(tǒng)具有較好的魯棒性與動(dòng)態(tài)特性等優(yōu)點(diǎn)。本文將上述方法進(jìn)行整合，提出了一種將多種控制算法進(jìn)行有效地組合的智能控制器，并將該控制器應(yīng)用到水泥余熱發(fā)電控制系統(tǒng)的主要控制環(huán)節(jié)。
　　 本課題來源于山東省科技發(fā)展計(jì)劃重大項(xiàng)目—水泥余熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用示范。本文以余熱發(fā)電系統(tǒng)控制機(jī)理研究、智能控制算法研究、系

3、統(tǒng)仿真驗(yàn)證和工程應(yīng)用為主線，對(duì)余熱發(fā)電系統(tǒng)分環(huán)節(jié)模塊進(jìn)行研究。并結(jié)合某水泥廠余熱發(fā)電工程的實(shí)際情況，在充分了解余熱發(fā)電實(shí)際生產(chǎn)工藝特點(diǎn)、設(shè)備組成和工作機(jī)理的基礎(chǔ)上，分析了余熱發(fā)電系統(tǒng)控制要求及難點(diǎn)，提出了穩(wěn)定鍋爐汽包水位和穩(wěn)定除氧器、凝汽器水位的目標(biāo)。采用常規(guī)PID、PFC-PID和LQR控制相結(jié)合的組合型控制器對(duì)鍋爐汽包水位控制環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，而對(duì)真空除氧器凝汽器水位控制環(huán)節(jié)則主要是采用常規(guī)PID和PFC-PID控制相結(jié)合的組合型控制器

4、進(jìn)行控制。智能控制器的搭建上，給出了表征參數(shù)的選擇、參數(shù)預(yù)處理、工況的判別、控制器的輸出切換及控制器的搭建依據(jù)等。系統(tǒng)設(shè)計(jì)上，首先對(duì)控制算法能否應(yīng)用到被控對(duì)象進(jìn)行MATLAB仿真驗(yàn)證，隨后給出了工程應(yīng)用中遇到的問題及采取的措施，并在此基礎(chǔ)上研究工程實(shí)踐現(xiàn)場的應(yīng)用問題。
　　 本文采用ABB的AC800F系統(tǒng)，完成了余熱發(fā)電整個(gè)生產(chǎn)流程的DCS基礎(chǔ)控制系統(tǒng)，給出了部分控制界面圖及程序編寫圖。并在此基礎(chǔ)上，通過采用OPC技術(shù)實(shí)現(xiàn)智能