试议汽包余热发电系统智能制约器运用

论文导读：产连续稳定，提升发电量及自动化水平，对生产历程的制约实现智能制约已成为余热发电生产历程探讨的重要课题之一。常规串级PID制约具有模型简单，算法简单，制约方便的特点，预测函数制约具有算法简单、容易计算和跟踪快速等优点，运用线性二次型制约所得到的制约系统具有较好的鲁棒性与动态特性等优点。本论文将上面陈述的策略进行
摘要：随着水泥余热发电技术的不断进展，实现余热发电系统的智能制约显得越来越重要。余热锅炉汽包水位的制约和除氧器、凝汽器水位的制约长久以来都是余热发电系统制约的难点。这些制约环节具有多变量，非线性、强耦合等特点，且系统的结构不同于普通火力发电系统的结构，由此，照搬原有的制约策略得到的效果并不理想。为确保余热发电生产连续稳定，提升发电量及自动化水平，对生产历程的制约实现智能制约已成为余热发电生产历程探讨的重要课题之一。常规串级PID制约具有模型简单，算法简单，制约方便的特点，预测函数制约具有算法简单、容易计算和跟踪快速等优点，运用线性二次型制约所得到的制约系统具有较好的鲁棒性与动态特性等优点。本论文将上面陈述的策略进行整合，提出了一种将多种制约算法进行有效地组合的智能制约器，并将该制约器运用到水泥余热发电制约系统的主要制约环节。本课题来源于山东省科技进展计划重大项目—水泥余热发电关键技术探讨与运用示范。本论文以余热发电系统制约机理探讨、智能制约算法探讨、系统仿真验证和工程运用为主线，对余热发电系统分环节模块进行探讨。并结合某水泥厂余热发电工程的实际情况，在充分了解余热发电实际生产工艺特点、设备组成和工作机理的基础上，浅析了余热发电系统制约要求及难点，提出了稳定锅炉汽包水位和稳定除氧器、凝汽器水位的目标。采取常规PID、PFC-PID和LQR制约相结合的组合型制约器对锅炉汽包水位制约环节进行制约，而对真空除氧器凝汽器水位制约环节则主要是采取常规PID和PFC-PID制约相结合的组合型制约器进行制约。智能制约器的搭建上，给出了表征参数的选择、参数预处理、工况的判别、制约器的输出切换及制约器的搭建依据等。系统设计上，首先对制约算法能否运用到被控对象进行MATLAB仿真验证，随后给出了工程运用中遇到的不足及采取的措施，并在此基础上探讨工程实践现场的运用不足。本论文采取ABB的AC800F系统，完成了余热发电整个生产流程的DCS基础制约系统，给出了部分制约界面图及程序编写图。并在此基础上，通过采取OPC技术实现智能制约器与DCS系统的连接，系统程序设计采取模块化设计，增强了环节制约的可扩展性。现场试运转结果表明，智能制约器可以实现余热发电重要环节的自动制约。关键词：余热发电论文预测函数制约论文线性二次型制约论文汽包水位论文DCS论文
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Abstract10-12
第一章 绪论12-18

1.1 课题探讨背景12

1.2 余热发电系统智能制约器进展近况12-15

1.2.1 水泥余热发电进展近况12-13

1.2.2 智能制约器的近况13-14

1.2.3 余热发电智能制约器近况14-15

1.3 余热发电智能制约器有着的不足15

1.4 本论文主要内容15-16

1.5 本章小结16-18

第二章 余热发电系统制约机理探讨18-28

2.1 余热发电系统工艺概述18-19

2.

1.1 余热发电系统的设备构成18

2.

1.2 余热发电系统的工艺流程18-19

2.2 余热发电系统各制约环节的制约机理19-24

2.1 余热锅炉汽包水位的制约20-23

2.2 除氧器凝汽器水位制约23-24

2.3 烟风系统入口烟气阀门制约24

2.3 余热发电系统制约要求及难点浅析24-26

2.4 本章小结26-28

第三章 制约算法探讨及智能制约器的搭建28-44

3.1 智能制约器所用的制约算法28-31

3.

1.1 常规 PID 制约的基本原理28-29

3.

1.2 预测函数制约的基本原理29-30

3.

1.3 基于线性二次型调节器制约基本原理30-31

3.2 组合型制约器31-33
3.

2.1 组合型制约器的构想31-32

3.

2.2 组合型制约器的原理图32-33

3.3 智能制约器的搭建33-42

3.1 锅炉汽包水位制约模块33-39

3.2 除氧器凝汽器水位制约模块39-41

3.3 烟风系统入口烟气阀门制约模块41-42

3.4 本章小结42-44

第四章 余热发电系统制约仿真探讨44-54

4.1 仿真环境的介绍44

4.2 智能制约器的 MATLAB 仿真44-4论文导读：

9
4.

2.1 常规 PID 串级制约仿真45-46

4.

2.2 PFC-PID 制约仿真46

4.

2.3 基于 LQR 的制约仿真46-49

4.3 系统仿真制约效果49-53
4.

3.1 常规 PID 串级制约仿真结果49

4.

3.2 PFC-PID 制约仿真结果49-52

4.

3.3 基于 LQR 的制约仿真结果52-53

4.4 本章小结53-54
第五章 余热发电系统智能制约器的工程运用54-68

5.1 余热发电智能制约系统的结构54-55

5.2 余热发电系统的 DCS 系统55-59

5.

2.1 DCS 系统介绍55

5.

2.2 余热发电生产线 DCS 系统整体结构55-56

5.

2.3 余热发电生产线 DCS 系统硬件配置56-57

5.

2.4 余热发电生产线 DCS 系统程序设计57-59

5.3 余热发电智能制约器在工程运用中遇到的不足59-60

5.4 智能制约器在 DCS 制约系统中的运用60-64

5.

4.1 锅炉汽包水位制约模块的运用60-61

5.

4.2 OPC 接口设置61-63

5.

4.3 智能制约参数设置63-64

5.5 智能制约器在 DCS 制约系统中的运用效果64-66

5.6 本章小结66-68

第六章 总结与展望68-70

6.1 总结68

6.2 展望68-70

参考文献70-74
致谢74-76
附录76-82