煤泥流化床锅炉运行优化与控制技术研究

发布时间：2023-05-30 23:08

　　煤泥是煤炭洗选过程中的废弃物，以煤泥为燃料燃烧发电是解决煤泥、煤矸石问题最有效的途径，但煤泥在输送及燃烧过程中存在一些问题。本文在查阅相关文献的基础上，针对煤泥在输送过程中的最佳操作工况问题及燃烧过程中的床温波动问题和SO₂排放控制问题展开深入研究，研究内容主要包括以下几个方面： 针对煤泥输送及燃烧过程中的最佳操作工况问题，本文以输送过程中煤泥流变特性、煤泥发热量特性为基础，以煤泥输送成本和燃用成本为最小目标，以锅炉热效率模型、煤泥输送模型以及折算方程为约束条件，建立优化命题，寻求煤泥输送的最佳操作条件。通过序列二次规划优化算法得到煤泥最佳含水量优化值，最后对煤泥管道输送距离、煤耗、电耗等因素进行分析与优化计算，得出在参数发生变化时的最佳操作工况及成本情况。 在详细讨论模型预测控制算法的基础上，采用基于状态空间的模型预测控制方法实现床温和主蒸汽压力的解耦控制，在预测控制的基础上结合区间控制，并根据条件修改区间控制权重值。仿真结果表明床温区间预测控制方法可以有效实现床温和主蒸汽压力之间的解耦控制，并较好的降低了控制器的使用频率，具有良好的控制效果。 针对流化床锅炉干...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 煤泥流化床锅炉的工作原理与优点
        1.2.1 煤泥流化床锅炉的工作原理
        1.2.2 煤泥流化床锅炉的优点
    1.3 煤泥流化床锅炉的热工控制
        1.3.1 煤泥流化床锅炉的控制系统介绍
        1.3.2 煤泥流化床锅炉的控制难点
        1.3.3 煤泥流化床锅炉的控制要求
    1.4 煤泥流化床锅炉的发展概况
        1.4.1 国内流化床锅炉的发展概况
        1.4.2 国外流化床锅炉的发展概况
    1.5 煤泥流化床锅炉的先进控制与优化
        1.5.1 流化床锅炉先进控制方法研究现状
        1.5.2 流化床锅炉过程优化研究现状
        1.5.3 流化床锅炉优化控制软件应用现状
    1.6 研究目的与意义
    1.7 本文研究内容
第2章 基于流变特性的煤泥输送系统建模与优化
    2.1 引言
    2.2 煤泥流变特性实验研究
        2.2.1 煤泥流变特性测试原理及测试方法
        2.2.2 煤泥流变特性测试结果
        2.2.3 煤泥流变特性实验分析
    2.3 煤泥流化床管道输送能耗与锅炉效率模型
        2.3.1 煤泥的功耗模型
        2.3.2 煤泥热值及锅炉效率模型
    2.4 煤泥流化床锅炉系统建模与优化分析
        2.4.1 综合优化目标与优化命题
        2.4.2 优化计算与分析
    2.5 本章小结
第3章 流化床锅炉床温区间预测控制
    3.1 引言
    3.2 模型预测控制方法
        3.2.1 模型预测控制起源
        3.2.2 模型预测控制原理
        3.2.3 模型预测控制算法
    3.3 基于权重的床温区间预测控制方法
        3.3.1 区间控制技术
        3.3.2 区间预测控制存在的问题
        3.3.3 区间预测控制的改进
    3.4 基于权重的床温区间预测控制仿真
        3.4.1 仿真对象介绍
        3.4.2 区间分层及参数设置
        3.4.3 仿真结果
    3.5 本章小结
第4章 基于最优前馈的煤泥流化床脱硫模糊控制
    4.1 引言
    4.2 流化床锅炉脱硫的几种方法
    4. 3 煤泥流化床锅炉脱硫机理及脱硫流程
        4.3.1 煤泥流化床锅炉的炉内脱硫机理
        4.3.2 煤泥流化床锅炉系统脱硫流程
    4.4 脱硫控制系统设计
        4.4.1 脱硫系统的建模
        4.4.2 模糊控制器的设计
        4.4.3 优化前馈的设计
    4.5 结合最佳前馈的模糊控制结果
        4.5.1 传递函数的确定
        4.5.2 控制结果分析
    4.6 本章小结
第5章 总结与展望
    5.1 全文总结
    5.2 展望
致谢
参考文献
附录



本文编号：3825214