IGCC協(xié)調控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)技術是基于煤炭的能源梯級利用、清潔利用技術,非常適合我國以煤炭為主的能源國情,對維護國家能源安全、減少環(huán)境污染、提高能源利用效率、實現(xiàn)經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展具有非常重要的意義。本文闡述了IGCC系統(tǒng)的主要特點、發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢,介紹了IGCC各個子系統(tǒng)的工作原理、生產(chǎn)流程和主要設備的特點,并以此為基礎,研究了IGCC系統(tǒng)的協(xié)調控制方法,以尋求更高效的系統(tǒng)運行效率。
　　 文章首先分析了IGCC電站空分

2、系統(tǒng)精餾塔的制氧原理、工藝流程以及空分系統(tǒng)的配置方案,利用“逐板法”建立了空分系統(tǒng)精餾塔的數(shù)學模型,同時鑒于國內的空分系統(tǒng)目前還不具備自動變負荷控制的能力,介紹了國外先進的空分系統(tǒng)的自動變負荷控制系統(tǒng)策略,以提供參考。
　　 然后,文章分別對IGCC煤氣化系統(tǒng)和燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)的設備結構、動態(tài)特性及控制規(guī)律進行了分析與研究。針對目前廣泛應用的Shell煤氣化工藝,建立了Shell型氣化爐的數(shù)學模型,根據(jù)煤氣化過程的控制要

3、求,將廣義預測控制應用于IGCC氣化爐控制系統(tǒng)中。仿真結果表明該算法具有較好的控制效果,能夠實現(xiàn)對多變量復雜系統(tǒng)的有效快速控制。在Matlab／Simulink平臺上建立了燃氣輪機、余熱鍋爐及蒸汽輪機的數(shù)學模型,通過對燃氣——蒸汽聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)模型的分析,將模糊自適應PID控制應用于聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)。
　　 最后,結合各子系統(tǒng)的運行特性以及實際運行中所要求達到的控制效果,分析了IGCC系統(tǒng)的協(xié)調控制特性,確定了控制參數(shù),在前文提出的氣