过热器喷水减温系统神经网络逆模型及汽温优化控制

发布时间：2020-03-26 09:27

【摘要】：在以区域电网为中心的负荷管理模式下,随着新能源发电上网的比例逐步提高,大容量火电机组参与电网深度调峰越来越频繁,导致机组常常运行于大范围变负荷的工况,这给机组的控制水平提出了更高的要求。大容量火电机组的过热汽温具有非线性、大时滞、强耦合等特点,传统控制方法在机组深度调峰时效果难以保证,经常出现超温和调节时间过长等问题,造成受热面和蒸汽管道材料的衰减速度加快,既影响机组安全又降低使用寿命。应用智能优化控制策略来提高过热汽温的控制品质,是汽温控制的重要研究方向。本文在分析超临界机组的运行特性基础上,采用神经网络方法对过热器喷水减温系统特性进行逆建模,在此基础上研究基于神经网络逆控制的过热汽温喷水减温优化控制方案。文中首先论述了几种神经网络的结构、训练方法,并介绍了神经网络逆控制的概念和逆控制器的设计原理。通过分析机组过热器喷水减温系统的的特性及汽温影响因素,选取合适的网络输入输出参数,分别采用BP、RBF、Elman三种不同的神经网络,建立喷水减温系统的神经网络逆模型,并利用600MW机组的动态数据,进行逆模型的离线训练,比较不同模型的建模精度。在逆模型建立的基础上,选用精度较高的Elman神经网络逆模型,研究喷水减温系统的神经网络逆控制方案,并借助仿真机进行详细的大范围变负荷控制仿真实验。结果表明:本文提出的神经网络逆控制方法,可有效改善超临界机组过热汽温的控制品质,提高机组的运行灵活性,展示了良好的工程应用前景。
【图文】：

第 3 章 过热汽温特性及调节方法过热器的辐射、对流特性器的汽温特性定义为机组的过热器出口的蒸汽温度跟随机组实际度特性[67]。锅炉运行过程中，可能会引起汽温的变化的扰动因素既有内部扰动又有外部扰动，，有些可以通过调节控制系统消除测量也难以消除的扰动。但是过热器入口和出口的过热汽温，又是安全运行和经济性的重要参数，所以维持过热蒸汽温度稳定是机组的重要保证，必须加以重视，不同型号锅炉过热汽温的特性也不尽介绍所研究的锅炉型号。研究对象为某额定容量 600MW 的超临界机组，锅炉型号为变压直，所研究锅炉的具体型号为 DG1900/25.4-II1。主蒸汽循环型式为膛一个，尾部双烟道结构，再热汽温的调节主要通过改变平衡挡

华北电力大学硕士学位论文分隔墙；（2）低温过热器：位于尾部竖井后烟道内；（3）屏式过于炉膛上部；（4）高温过热器：位于炉膛内部折焰角上方。通过多调节蒸汽温度，一级喷水装置位于低过与屏过之间，二级喷水装置过之间，汽水流程如图 3-1 所示。量减少甚至避免烟气侧过热蒸汽流动不均匀，分别在屏式过热器的器的进口左右交叉。实际运行中，过热汽温需保证在在合理范围内爆管等严重事故，过热器系统内部都设置有两级喷水减温装置。一对汽温进行粗调和超前调节，减少汽温控制的延迟和大惯性，其主调整屏式过热器出口汽温和左右侧的汽温的差值。二级喷水减温器调，加快汽温的调整时间，提高汽温控制准确性，其作用是调节高汽温和左右侧的偏差值。对于超临界机组，一般要求屏式过热器出持在 571℃上下，机组快速变工况和故障状态时，要求末级过热汽允许偏差在±5℃以内。对于实际机组的过热汽.温喷水减温控制，用 PID 控制方法，喷水减温系统布置如图 3-2 所示。
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM621;TP183

【参考文献】

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本文编号：2601261