純低溫余熱發(fā)電控制技術(shù)的研究.pdf

1、低溫余熱發(fā)電是水泥廠提高生產(chǎn)效益、節(jié)約能源、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。低溫余熱發(fā)電系統(tǒng)是一個相互關(guān)聯(lián)的復(fù)雜控制系統(tǒng)，由于其熱源為水泥回轉(zhuǎn)窯排放的廢熱煙氣，受水泥窯生產(chǎn)狀況影響較大，與一般帶有燃燒系統(tǒng)的電站相比具有很大的特殊性。余熱電站的控制也與一般帶燃燒系統(tǒng)的電站的控制有很大不同，目前國內(nèi)還沒有形成針對余熱電站控制的有效地的控制方案。
　　 余熱電站與通常的電站相比，主要是水泥回轉(zhuǎn)窯排放的煙氣量和煙氣溫度不可控制，水泥回轉(zhuǎn)窯既生

2、產(chǎn)水泥熟料，同時又利用余熱發(fā)電，由于水泥窯的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)方法、原料、燃料條件的變化，其產(chǎn)生的煙氣余熱的品質(zhì)隨之產(chǎn)生很大的波動，給純低溫余熱利用帶來了很多困難。既要保證純低溫余熱電站盡可能適應(yīng)水泥窯的變化，產(chǎn)生穩(wěn)定的蒸汽參數(shù)，對汽輪機產(chǎn)生較小的影響，又要最大限度的利用煙氣的余熱，這是純低溫余熱電站控制系統(tǒng)設(shè)計的難點和重點。
　　 本論文在對水泥余熱發(fā)電的結(jié)構(gòu)和工藝流程進行深入研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合水泥生產(chǎn)工況，對余熱發(fā)電控制系統(tǒng)進行

3、了分析，把整個余熱發(fā)電系統(tǒng)分為四部分進行控制技術(shù)的研究，分別是煙氣入口閥門控制技術(shù)、汽包水位控制技術(shù)、除氧器凝汽器水位控制技術(shù)、汽輪機功率控制技術(shù)。
　　 新型干法水泥工藝余熱發(fā)電系統(tǒng)是一個多變量、強耦合、非線性、大滯后的復(fù)雜系統(tǒng)，系統(tǒng)難以建立傳統(tǒng)控制方法的精確的數(shù)學(xué)模型，傳統(tǒng)的控制方法無法投入運行。本論文對余熱發(fā)電系統(tǒng)各個主要控制環(huán)節(jié)的動態(tài)特性和控制要求進行了詳細的分析，并結(jié)合水泥窯的工況和模糊智能控制理論對余熱發(fā)電的各主要環(huán)

4、節(jié)進行了優(yōu)化控制技術(shù)研究。入口煙氣控制主要是適應(yīng)水泥窯工況變化，既要盡量保持煙氣溫度流量的穩(wěn)定，還要跟隨窯況變化最大限度的利用余熱，本優(yōu)化控制技術(shù)利用模糊智能控制理論把反映煙氣品質(zhì)的溫度和流量作為輸入來調(diào)節(jié)煙氣入口閥門，結(jié)合現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗設(shè)計了一套模糊控制方案，使余熱電站更能適應(yīng)水泥窯況的變化。汽包水位控制是在傳統(tǒng)控制基礎(chǔ)上，引入煙氣溫度變量設(shè)計了一套模糊控制方案來修正汽包水位，使其更適應(yīng)余熱熱源的特點，避免出現(xiàn)虛假水位。除氧器凝汽

5、器水位控制是在現(xiàn)有控制方法的基礎(chǔ)上把兩者作為一個整體考慮，設(shè)計了一個兩輸入兩輸出的模糊控制器來調(diào)節(jié)水位，使其更能適應(yīng)現(xiàn)場情況。由于余熱電站熱源變化引起的系統(tǒng)熱儲能變化時，發(fā)電機負荷要進行及時的調(diào)整才能最大限度的利用熱能，提高余熱利用率，本汽輪機功率控制方案是把機前蒸汽壓力作為輸入設(shè)計了一個模糊控制器，使汽輪機負荷能跟隨系統(tǒng)儲能變化進行調(diào)整，提高余熱利用率。
　　 論文的最后對控制技術(shù)方案進行了仿真實驗，仿真結(jié)果表明本方案更能適應(yīng)