电站锅炉旋流燃烧器燃烧效率控制仿真

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1、第34卷第4期计算机仿真2017年04月文章编号：1006—9348(2017)04一0147—05电站锅炉旋流燃烧器燃烧效率控制仿真赵小鹏，杨国田，刘禾，李新利(华北电力大学，北京102206)摘要：电厂锅炉旋流燃烧器对燃烧的稳定性和经济性有很大的影响，然而控制变量多、非线性强的特征为燃烧效率控制带来了许多困难。针对上述问题，分析了660Mw电厂锅炉旋流燃烧器结构及其运行原理，确定了燃烧过程的主要变量，并在此基础上提出一种模型参数可以随运行过程调节的模糊T—s多模型系统。研究了基于减聚类模糊多模型的子模型聚类策略，并将二制熵指标引入到聚类过程中，达到了在划分子模型的同时考虑系统规则程

2、度的目的，另外给出了相应的模型参数的辨识方法。最后，将以上策略应用于660Mw电厂锅炉的旋流燃烧器燃烧效率控制仿真过程中，运行数据的辨识结果能够很好地跟踪系统实际输出，验证了所述算法的有效性。关键词：旋流燃烧器；燃烧效率；非线性；多模型中图分类号：’1砚7文献标识码：BTheSimulationofCombustionEmciencyControlfbrtheSwirlBurnerofPowerPlantBoilerZHAOXiao—peng，YANGGuo—tian，LIUHe，LIXin一1i(SchoolofContmlandComputerEn舀neering，NortllCh

3、inaElectricBDwerUniversity，Beijing，102206)ABSTI认CT：TheswirlbumerplaysaIlimportantmleinstabilityaIldeconomy0fthecombustionpmcessofpowerplant，whiletllecharacteristicsofmulti—variableandnoIlline耐tybringmanypmblemstothecontr01ofcombustionemciency．Tothispoint，thestmctureandmnningprincipleoftheswidbum

4、erfor660MWpowerplalltboilerwewanalyzed，andthemainvariablesaredeternlinedinthep印er．AfuzzyT—Smulti—modelwaspresented，forwhich，t}lep眦meterscanbeadjustedalongwiththetumingpmcess．Thefhzzysubtractiveclusteringmethodforlocalmodelofthemulti—modelwasstudied，andanentmpyindexwasusedintheclusteringpmcesssot

5、llatt11eregul丽tydegreeofthe10calsystemwasconsideredalongwiththepmcess．Atthes锄etime，theidentificationappmachislisted．Atl踮t，the8trategyisusedtothes访rlbumerof660MWpowerplant，andtlleidentifiedoutputcantmcktlleactualoutputsmoothly，whichprovesthevalidityofthemethod．KEYWoRDS：Swirlbumer；Combustionemcien

6、cy；Nonlinear；Multi—model1引言燃烧器对电厂锅炉的安全运行以及经济效益起着极其重要的作用。从燃烧器的风煤粉气流喷口射流设计角度，可将其分为直流燃烧器和旋流燃烧器。直流燃烧器为增强着火效果，在直流主燃烧器口加装非流线体以加强回流对高温烟气的卷吸，然而这将大大弱化喷口射流的刚性，减小煤粉气流在炉内的穿透深度，降低火焰充满度⋯。旋流燃烧器通过旋流强度调节，可以增加煤粉气流在炉内穿透深度和火焰基金项目：中央高校基本科研业务费专项(2014xs44)收稿日期：2016—11一01修回日期：2016—11—18充满度，所以在实际应用中被更多地青睐和应用。然而，由于旋流燃烧器在

7、运行过程中所受的影响变量多(如二次风挡板、调风盘开度及内外二次风叶片角度等)，同时运行人员也不能准确掌握调节手段的稳定性忙．3j，这给燃烧器的燃烧效率控制带来许多困扰，所以需要对旋流燃烧器的运行规律进一步研究。关于锅炉燃烧器燃烧效率控制的研究工作主要在系统综合评价及数值模拟方面[4—6]。文献[2]通过火焰图像及强度信息给出一个燃烧综合评价指标，并建立了燃烧器非线性模型。文献[4，5]在运行数据基础上，对燃烧器的温度场跟气流场进行了数值模拟。这