循環(huán)流化床機(jī)組AGC多變量約束預(yù)測(cè)控制方法研究與應(yīng)用.pdf

1、近年來，在能源緊缺和環(huán)境污染的大背景之下，國家對(duì)于燃煤電廠的能耗與環(huán)保指標(biāo)日趨嚴(yán)格，循環(huán)流化床鍋爐(Circulating Fluidized Bed Boiler，CFBB)憑借燃燒效率高、燃料適應(yīng)性廣、燃燒污染低、脫硫效率高和投資成本低等顯著優(yōu)點(diǎn)，展現(xiàn)出非常廣闊的應(yīng)用前景，針對(duì)循環(huán)流化床機(jī)組的建模與控制也日益成為研究的熱點(diǎn)和重點(diǎn)。但是，目前針對(duì)CFB機(jī)組的建模和控制研究依然存在較多的問題，以燃燒系統(tǒng)建模為例，由于CFB內(nèi)部的流動(dòng)過程

2、和燃燒反應(yīng)非常的復(fù)雜，而目前面向CFB設(shè)計(jì)的建模方法大都偏重內(nèi)部機(jī)理的分析，復(fù)雜的模型結(jié)構(gòu)導(dǎo)致求解難度增加，所以并不適用于控制策略的研究;控制研究方面，由于循環(huán)流化床機(jī)組本身是一個(gè)典型的非線性、大延遲、大慣性、強(qiáng)耦合熱工對(duì)象，且存在輸入輸出約束，而傳統(tǒng)的AGC控制沿用常規(guī)煤粉鍋爐機(jī)組控制結(jié)構(gòu)，并采用PID加前饋解耦的控制策略，無法充分利用CFB機(jī)組特性，所以不能獲得理想的控制效果。綜上所述，面向控制的循環(huán)流化床機(jī)組簡(jiǎn)化機(jī)理模型的建立，以

3、及在此基礎(chǔ)上的新型控制結(jié)構(gòu)和控制策略的研究，都具有非常重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先通過研究循環(huán)流化床機(jī)組特性，以燃燒系統(tǒng)為重點(diǎn)，深入分析“積碳”和一次風(fēng)對(duì)于爐膛燃燒的影響，同時(shí)綜合考慮汽水系統(tǒng)、過熱器和汽機(jī)系統(tǒng)，建立面向控制的循環(huán)流化床機(jī)組簡(jiǎn)化機(jī)理模型，并針對(duì)模型的參數(shù)辨識(shí)，給出了一種基于改進(jìn)和聲搜索算法的辨識(shí)方法，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型的可靠性;其次充分利用一次風(fēng)對(duì)于CFB燃燒過程中“積碳”和蓄熱的影響，提出了針