循环流化床锅炉燃烧系统分析与控制研究

发布时间：2017-03-18 03:03

  本文关键词：循环流化床锅炉燃烧系统分析与控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：循环流化床锅炉(circulating fluidized bed boiler, CFBB)燃烧技术作为一项高效、低污染的清洁燃烧技术在国内外应用广泛,发展前景好,尤其适用于经济快速发展而面临巨大环保和能源压力的中国。随着循环流化床锅炉在发电系统中的推广应用,其燃烧系统的有效控制技术成为迫切需要解决的问题。本文以主蒸汽压力和床温为控制对象,进行了循环流化床锅炉燃烧控制系统的分析与设计。通过分析循环流化床锅炉的燃烧机理和动态特性,设计了部分前馈解耦控制器,实现了主蒸汽压力和床温的解耦。将2×2耦合对象控制问题转化为V-P回路和M-T回路的控制问题。解耦得到的两个控制回路均为一阶惯性加大迟延的形式。本文针对其一阶惯性加迟延特性,给出了衡量控制系统快速性,准确性和响应速度的综合性能指标,并以此为优化目标,推导出PI控制器设计与参数整定方法,实现了该类对象的有效控制。上述PI控制器的设计未充分考虑燃烧系统的大迟延特性,针对此问题,本文从控制结构出发,设计了一种双环控制抗延迟结构,由于该结构的后置坏对各种基本控制结构兼容性好,故进一步结合Smith预估补偿器构成复合控制结构来克服系统的大迟延,实现该类对象的有效控制。综上所述,本文给出了解耦设计,P工控制器设计和复合控制结构设计为一体的综合控制方案,实现循环流化床锅炉燃烧系统的自动控制,并通过仿真对比验证了该方案的有效性。
【关键词】：循环流化床锅炉 燃烧系统 PI控制 复合控制结构
【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】：TK229.66
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 PID控制的新进展11
• 1.2.2 先进控制技术应用现状11-13
• 1.3 论文研究内容及组织结构13-15
• 第2章 循环流化床锅炉燃烧控制系统模型与解耦15-25
• 2.1 引言15
• 2.2 循环流化床锅炉燃烧控制系统介绍15-18
• 2.2.1 循环流化床燃烧过程特点15-16
• 2.2.2 循环流化床锅炉燃烧系统控制目标和难点16-18
• 2.3 循环流化床锅炉燃烧控制系统模型18-21
• 2.3.1 燃烧系统的模型18-20
• 2.3.2 相对增益的计算20-21
• 2.4 部分前馈补偿解耦21-23
• 2.5 解耦后的等效被控对象23
• 2.6 小结23-25
• 第3章 基于综合性能最优的PI控制器设计与整定25-31
• 3.1 引言25
• 3.2 综合性能指标25-27
• 3.2.1 调节速度指标26
• 3.2.2 调节精度指标26
• 3.2.3 响应时间指标26
• 3.2.4 综合性能指标26-27
• 3.3 PI控制下的综合性能27-29
• 3.4 PI控制器参数整定29-30
• 3.5 小结30-31
• 第4章 基于双环加权的CFB燃烧系统控制结构设计31-40
• 4.1 引言31
• 4.2 双环加权控制结构31-34
• 4.3 控制结构的抗迟延特性34-35
• 4.4 控制结构的鲁棒性分析35-36
• 4.5 燃烧控制系统控制结构参数的选择36-38
• 4.6 小结38-40
• 第5章 CFBB燃烧控制系统仿真40-49
• 5.1 引言40
• 5.2 控制方案40-42
• 5.3 仿真结果分析42-48
• 5.4 小结48-49
• 第6章 结论与展望49-51
• 6.1 结论49-50
• 6.2 展望50-51
• 参考文献51-55
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果55-56
• 致谢56

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

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中国博士学位论文全文数据库 前1条

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本文编号：253817