循环流化床锅炉运行控制策略研究

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1、第17卷第4期矿冶Vo1．17，No．42008年12月MINING＆METALLURGYDecember2008文章编号：1005—7854(2008)04—0085—03循环流化床锅炉运行控制策略研究张小辉，姜泽毅，刘柏谦(北京科技大学机械工程学院，北京100083)摘要：循环流化床锅炉具有多变量、非线性、时变、强耦合等特性，是一个非常复杂的热工过程调节对象。本文根据现场运行数据分析，提出了现场实际经验和人工智能控制相结合的控制方法，控制效果达到了预期目标。关键词：循环流化床锅炉；负荷；人工智能中图分类号：TK229．6文献标识码：ARESEARCHOFCONT

2、ROLMETHODINOPERATINGCIRCULATINGFLUIDIZEDBEDBOILERZHANGXiao—hui，JIANGZe—yi，LfUBai—qian(Mechanicalschool，UniversityofScienceandTechnologyBeOing，Beijing100083，China)ABSTRACT：Operatingcirculatingfluidizedbedboiler(CFBB)isacomplexprocess，duetomultivariable，non—linear，time—variant，closecoupl

3、ingandSOon．AcontrolmethodinoperatingCFBBispresentedinthepaper，whichisbasedonpracticeexperienceandartificialintelligencecontro1．KEYWORDS：circulatingfluidizedbedboiler；unitload；artificialintelligence循环流化床锅炉相对传统的锅炉表现出一些优时变、强耦合的过程对象，常规的经典过程控制理论势：对燃料具有广泛的适应性，燃烧效率高，低NO很难在其中发挥作用；(2)循环流化床运行过程的

4、复排放、高脱硫效率等环保性能，负荷调节范围大，快杂性，使得难以建立其流动、燃烧、传热、磨损等数学速变负荷能力等。而我国实际情况：优质煤数量越模型，而现代控制理论实现自动控制的前提是要求来越少，但劣质煤比较丰富；政府提出要建设和谐社有描述受控对象的数学模型；(3)通过辨识、建模、仿会，对排污减排提出了明确的环保要求；我国资源和真等方法可以得到数学模型，但这些模型一般偏离能源的不平衡，使得许多地方都有自备热电厂，自备真实情况比较大，同时需要大量的运算，耗时长，无热电厂一个明显的特点就是要求调节负荷范围广、法满足实际实时运行要求【1】。根据目前技术现响应速度快。所以循环流

5、化床锅炉在我国被广泛的状分析，本文提出采用现场实际经验和人工智能控采纳和推广。制相结合的方法，来完成锅炉运行自动调节功能。循环流化床锅炉目前在热电厂应用比较多，而热电厂主要特征之一就是负荷变化频繁、变化幅度1循环流化床锅炉数据测量和分析大。要保证热电厂锅炉安全、稳定、经济运行，就要1．1数据测量加强锅炉的调节功能，使锅炉响应特性得以优化。对锅炉进行长期数据跟踪测量，对数据进行稳但由于(1)循环流化床锅炉是一个多变量、非线性、定分析，来确保数据具有代表性。因为锅炉运行主收稿日期：2008～05—04要表现在对负荷响应方面上，所以数据包括：测量数作者简介：张小辉，高级工

6、程师，注册系统集成工程师，硕士。研据(机组负荷、汽包压力、主汽流量、床层压差、炉膛究方向：循环流化床锅炉燃烧与控制。压差、床层温度、炉膛出口温度、一次风量、二次风·86·矿冶量、氧量、给煤量等)；计算数据(传热系数、灰浓度煤种燃烧特性有主要关系外，还与锅炉固有结构、运等)；分析数据(煤种分析数据)等。行人员操作习惯有一定关系。循环床随着锅炉负荷1．2数据分析提高，一二次风比基本没有变化。相对常规循环流对现场数据(机组负荷、床层压差、炉膛压差、床化床锅炉运行来说，加强了二次风量，加强二次风穿层温度、炉膛出口温度、炉膛温度、一次风量、二次风透能力，使流动混合、燃烧、换热

7、得到强化；减少了一量、总风量、氧量、传热系数等)汇总显示。为了显次风，这样使密相区处于欠氧燃烧，防止床温过高，示、分析方便，进行了数据变换处理：相对值为(测量同时限制炉膛颗粒浓度。值一最小值)／(最大值一最小值)。从锅炉运行参数与负荷关系(见图1)中明显看，出：循环流化床锅炉运行的复杂性(多变量、非线性、●基强耦合、时变性)，随负荷变换各个运行参数都在变●Z化，没有一个固定值，同时也不是简单的线性关系，●、各个参数又相互影响；但从图中可以看出各个参数捌都有大体变化趋势，作用范围。+床层压差e炉j建压差负丽，％+床层温度·一炉膛出口温度图3风量与负荷关系*炉膛平均