锅炉燃烧系统改造优化的应用研究.pdfVIP

第20 卷第3 期 电 站 系 统 工 程 Vol.20 No.3 2004 年5 月 Power System Engineering May, 2004 文章编号：1005-006X(2004)03-0015-03 锅炉燃烧系统改造优化的应用研究* 清华大学 董实现 徐向东 摘 要：针对目前很多工业锅炉由于燃烧组织的不合理以及操作、管理水平的偏低，存在着效率偏低以及污染严重的问题，同时由于 锅炉的非线性、大惯性和滞后性的特点，对于锅炉系统特别是燃烧系统很难建立准确的数学模型，使得传统的基于模型的控制方法难以 适用。设计了一套自寻优串级模糊控制系统。该系统引入炉膛辐射能的概念，用此信号前馈来及时反映燃料量的变化。同时，采用了自 寻优参数模糊控制器来提高控制品质。利用实际现场数据对该方法进行了仿真验证，该系统具有良好的控制效果，明显提高了锅炉燃烧 系统的控制效果。 关键词：辐射能；串级；模糊控制；自寻优 中图分类号：TK323 文献标识码：A Application Research of Combustion System for Medium and Small Sized Boilers DONG Shi-xian, XU Xiang-dong Abstract: A new method to control combustion system of boilers is brought forward. The method uses radiation technology as the signal of fuel quantity. The system is easy to extend and can improve the boiler efficiency. It combines fuzzy control, conventional control and cascade control so as to increase the system reliability. A simulation of this method is performed using practical industrial data and by comparison with the simulation results based on conventional method, it shows that the method provides better control effect. Key words: radiation technology; cascade; fuzzy control; self-optimizing 锅炉燃烧过程是一个相当复杂的过程，难以用一个精确 物理意义上是明显的。现代火焰检测及图像处理技术的高速 的对象模型描述。由于热交换和汽水变换等物理过程具有明 发展并日趋成熟，获得燃烧火焰的详尽而准确的信息已成为 显热力系统特征，此过程是一个大滞后、大迟延过程。一旦 现实。因此，采用炉膛断面辐射能量作为调节变量的燃烧控 燃料供给量发生变化，或者由于燃料品质发生变化，如果锅 制思想是可以实现的。 炉燃烧调节系统没有做出合适有效的动作，势必带来很大的 控制回路如图1 所示。控制回路由内外两环组成：内环 延迟，造成控制的瞬态失控，使锅炉的正常运行产生一系列 为PID 控制器，负责副参数炉膛辐射能控制；外环为模糊控 问题：长时间的入炉燃料量与锅炉负荷的不协调可能导致锅 制器，负责主参数蒸汽压力控制。其输入为主蒸汽压力与设 炉运行参数达不到使用要求，多