300MW直接空冷机组背压控制策略优化研究

发布时间：2020-05-18 18:05

【摘要】：直接空冷机组冷端采用空气作为冷却介质,其水耗相较于同等容量的湿冷机组可节省80%以上,在我国“富煤少水”的北方得到了迅速发展和广泛应用。在直接空冷系统中,汽轮机出口的排汽压力称作背压,其控制品质的好坏直接影响整个机组的安全与经济运行。目前直接空冷机组背压控制多采用单级或串级PID控制方法,但这两种控制方法对系统被控对象数学模型依赖性高,无法自动在线调整控制器参数,面对具有大迟延、不稳定的背压控制系统,无法达到理想的控制效果。本课题以山西某矸石电厂2×300MW循环流化床机组直接空冷系统作为试验平台对背压控制系统进行研究,在对直接空冷系统原理和系统特性分析的基础上,确定背压的主要影响因素,在环境温度基本不变的条件下,选择三种典型工况对空冷风机转速进行阶跃扰动试验,从现场DCS工程师站中采集试验运行数据,利用粒子群优化算法建立直接空冷背压控制系统数学模型。针对直接空冷机组背压控制系统大迟延、大惯性、时变、非线性等特性,本文提出一种基于改进型Smith预估补偿的模糊PID控制算法对常规PID控制方法进行改进,在系统模型建立的基础上,构建离线仿真控制系统,并与常规PID控制算法和模糊PID控制算法的控制效果进行比较。仿真结果表明,基于改进型Smith预估补偿的模糊PID控制算法具有更好的动态性能和稳态性能,并且能够适应不同工况变化而导致的模型参数改变和扰动带来的不稳定性,提高了被控系统的模型自适应能力和抗干扰能力。本课题以实际现场运行数据为依据,将理论研究与实际应用相结合,建立了直接空冷机组背压控制系统数学模型,改进了背压控制策略,对同类型直接空冷机组背压控制系统的控制策略优化具有一定指导意义。
【图文】：

第一章 绪论第一章 绪论题背景及意义力一直以来都是我国的基础能源，既涉及民生发展，又关乎国家的经着国内经济水平的提高和科学技术的进步，电力工业取得了长足发展的能源发展趋势中，国家将大力扶持风电、核电、水电等新能源，但电运行成本低、发电稳定、电力系统调峰和并网性能良好等优点，在内，燃煤发电技术仍将占据主导地位。截止 2017 年底，全国电力装机697 万千瓦，其中火电装机容量为 110604 万千瓦，占全国电力总装机2017 年电力装机容量情况如图 1.1 所示。

第二章 直接空冷系统及背压分析第二章 直接空冷系统及背压分析直接空冷系统概述接空冷系统通过轴流风机对空冷凝汽器进行强制通风，使凝汽器蒸汽具体的工作流程为如图 2.1 所示：蒸汽在汽轮机内做功完成后通过“Y”汽轮机的出口流向空冷凝汽器的排汽联箱。轴流风机通过机械通风的凝汽器翅片管内的蒸汽进行热交换，热交换后的蒸汽由于热量降低后凝结水因重力作用流入各自空冷单元的凝结水联箱，然后再汇总到凝结结水泵的升压，送入热力系统，重新参与机组运行。
【学位授予单位】：山西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM621

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 陈海平;仲雅娟;付浩然;孙见雨;郑伟;;防风网对空冷岛换热性能影响的数值模拟[J];中国电机工程学报;2015年04期

2 周兰欣;王晓斐;王U，

本文编号：2670115