火电厂直吹式制粉系统建模与优化控制

发布时间：2017-11-07 10:15

本文关键词：火电厂直吹式制粉系统建模与优化控制

【摘要】：目前国内大容量燃煤机组多数采用中速磨直吹式制粉系统,针对一些可磨系数低、磨损性强和煤粉细度要求较高的煤种,也有采用双进双出钢球磨直吹式制粉系统。这两种直吹式制粉系统的控制系统均属于多变量控制系统,而当前主流的控制策略多采用简单的多个回路设计方法。为了保证制粉系统在全工况、多扰动条件下的控制品质,提高制粉系统的节能优化运行水平,需要对直吹式制粉系统的特性进行研究,建立其动态数学模型,并实现多变量系统的节能优化控制。分析了MPS型中速磨煤机的动态运行特性,基于质量和能量平衡,考虑原煤水分对磨煤机系统及煤粉水分的影响,建立了MPS型中速磨煤机的动态数学模型,并利用历史数据结合遗传算法对模型参数进行辨识；设计扩展卡尔曼滤波方法对磨煤机的内部状态进行估计和验证。基于磨煤机动态数学模型,将煤粉水分作为前馈信号,设计前馈补偿控制器对磨煤机出口风温进行优化控制。仿真结果表明,所建立的模型能够对磨煤机的动态特性进行有效的预测,采用的前馈补偿环节可以很好的降低煤粉水分,进一步提高了锅炉效率和尾部烟气利用率。分析了双进双出钢球磨煤机的动态运行特性,基于质量和能量平衡,考虑原煤水分对能量平衡的影响,建立了双进双出钢球磨煤机的动态数学模型。利用历史数据结合预测误差最小化辨识方法对模型中的参数进行辨识；设计扩展卡尔曼滤波方法对原煤水分进行估计。基于以上模型,改变以往采用单回路PID对各控制量进行控制的策略,采用新型扩展状态空间预测控制方法建立多变量控制系统,通过负荷指令与一次风流量和煤粉流量的关系,优化一次风流量与煤粉流量的设定值。仿真结果表明,建立的磨煤机模型能够对磨煤机的动态特性进行有效预测,所采用的控制策略能够实现在快速跟踪负荷变化的同时克服原煤水分和其他输出量的扰动。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621

【参考文献】

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