锅炉炉膛负压仿人智能控制毕业论文.doc

锅炉炉膛负压仿人智能控制毕业论文 目 录 1 绪论 1 1.1 课题背景及目的 1 1.2 国内外研究状况 2 1.3 研究的内容及要求 3 1.4 设计难点及解决手段 3 2 仿人智能控制系统的原理及特点 5 2.1 仿人智能控制的原理 5 2.1.1 仿人智能控制的基本思路 5 2.1.2 仿人智能行为的特征变量 6 2.2 仿人智能控制与PID控制相结合 9 2.2.1 PID控制的原理 9 2.4.2 仿人智能PlD控制器 10 2.3 仿人智能控制系统的设计方法 13 2.3.1 被控对象的“类等效”简化模型 13 2.3.2 被控对象的模型处理 14 2.4 仿人智能控制算法研究 15 2.4.1 仿人比例控制算法 15 2.4.2 仿人积分控制算法 16 2.4.3 仿人智能控制器算法模型 17 3 500t/h CFB锅炉炉膛负压仿人智能控制系统设计 19 3.1 500t/hCFB锅炉炉膛负压控制系统的简介 19 3.1.1 炉膛压力控制系统简介 19 3.1.2 炉膛压力的测量 19 3.1.3 炉膛压力控制的主要功能 20 3.2 炉膛负压控制的方案设计 21 3.2.1 炉膛负压控制系统方框原理图 21 3.2.2控制对象的要求 22 4 系统仿真实验 23 4.1利用MATLAB建立仿真模型 23 4.2 仿真结果对比图 25 4.2.1 炉膛负压控制系统无干扰时的仿真研究 25 4.2.2 炉膛负压控制系统有干扰时的仿真研究 27 参考文献 29 致谢 31 附件一（开题报告） 32 附件二（外文文献） 38  1 绪论 1.1 课题背景及目的 电力工业是我国的国民经济发展的基础产业，在我国，电力生产主要以燃煤火力发电为主，但燃煤发电的直接污染较大，特别是SO2、NOX 等有毒物质的排放。其中，SO2的排放是造成酸雨的主要原因，为了通过炉内燃烧技术的改进，降低SO2、NOX排放量，保护环境，节约能源是各个国家长期发展首要考虑的问题，循环流化床锅炉正是基于这一点而发展起来，其高可靠性，高稳定性，高可利用率最佳的环保特性以及广泛的燃料适应性，越来越受到广泛关注，完全适合我国国情及发展优势。 循环流化床锅炉（Circulating Fluidized Bed Boiler,CFB）作为近年来国际上发展起来的新一代高效、低污染清洁燃烧锅炉，具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣综合利用等优点，因此在电力、城市供热、工厂蒸汽生产中得到越来越广泛的应用。但由于循环流化床锅炉的燃烧及汽水变化过程十分复杂，受影响的因素多，给煤、一、二次风，返料耦合性强，而且燃烧与汽水也存在复杂的耦合关系。此外，过程的非线性和大滞后也使对象更加复杂，难于建立精确的数学模型，这样对控制就提出了更为严格的要求。这包括两层意义：一是控制系统要有很高的可靠性；二是控制方案要有很好的控制实效。基于这样两点，CFB锅炉一般都选择先进的DCS控制系统，目前国内火力发电厂锅炉风机大部分采用拖动电动机，其中95％左右为交流异步电动机直接拖动，恒速运行。随着电力经济的发展等，使电厂中的锅炉风机在运行中出现了裕量较大的问题，另外根据电网调峰的需要，机组长时间处于低负荷运行状态，使锅炉的送、吸风机长期处于低参数下运行，对厂用电率造成一定影响。目前直属发电厂锅炉风机配备的电动机以1 MW左右居多，大部分都是采用恒速运行，造成很大的浪费。根据节能工作的要求，其中有个别发电厂已考虑或试用风机调速运行，解决目前风机运行中出现裕量过大的问题。变频器技术加装液力偶合器装置此外，过程的非线性和大滞后也使对象更加复杂，难于建立精确的数学模型，这样对控制就提出了更为严格的要求。这包括两层意义：一是控制系统要有很高的可靠性；二是控制方案要有很好的控制实效。基于这样两点，CFB锅炉一般都选择先进的DCS控制系统，随着电力工业的不断发展，作为火电厂重要设备的锅炉己走向大型化，锅炉系统也日趋复杂。系统的藕合性、时变性、非线性等特点显得更加突出，锅炉系统生产过程需要监视的内容也越来越多，过程控制的任务愈来愈重，锅炉系统的运行与操作要求更为严格。早期在火电厂采用的人工控制或简单的仪表单回路调节系统己很难满足发电厂锅炉运行的要求。生产自动化方式逐渐不能适应时代的发展，锅炉控制系统的自动化面临着严峻的挑战。然而另一方面，计算机技术正在不断的发展、现代控制理论也在不断完善应用。将上述两项技术相结合的自动控制技术应用于火电厂锅炉控制系统中，将会有效地提高火电厂的自动化水平，满足锅炉工艺发展的要求。安全可靠是机组运行的首要要求，特别是对大容量机组更是具有重要的意义。随着机组容量的增大，热力系统越来越复杂，需要监视、控制的项目显著增多。靠人来监视和操作，不仅劳动强度大，而且很难