中速磨煤機先進控制方案的研究.pdf

1、隨著科學技術的進步，工業(yè)生產規(guī)模進一步擴大，能源問題凸顯。就我國而言，步入新世紀以來，國家工業(yè)化水平進入加速發(fā)展時期，對能源的需求迅速擴大?；鹆θ济喊l(fā)電廠單機容量高，不受季節(jié)、水位、日照時間等因素的影響，且不存在放射性污染威脅，是我國與世界很多國家電力生產的主要方式。
　　煤是不可再生資源，提高燃燒效率、高效環(huán)保地利用原煤發(fā)電成為我國和世界其他各國的主流思想與研究重心。目前最普遍的解決方案是采用具有更高運行參數的超臨界或超超臨界火

2、力發(fā)電機組。超臨界或超超臨界火力發(fā)電機組的主汽壓力、主汽溫度、主汽流量等運行參數很高，這就意味著單位質量蒸汽所能夠蘊含的能量更多，從而增大蒸汽對汽輪機轉子的沖轉力度，做功效果好?？傮w上說超臨界或超超臨界火力發(fā)電機組單機容量較高。為滿足大容量火力發(fā)電機組的煤量供給，直吹式制粉系統得到廣泛應用。與中儲式制粉系統相比，直吹式制粉系統的能耗大幅度降低，且能夠迅速跟隨機組負荷變化，運行優(yōu)勢明顯。
　　中速磨煤機是火力發(fā)電廠重要輔機之一，是直

3、吹式制粉系統的核心設備。本文所要研究的中速磨煤機控制方案，對機組正常運行意義重大，因為煤粉顆粒的細度以及制粉過程的安全持續(xù)穩(wěn)定將直接影響鍋爐的燃燒過程。對中速磨煤機控制方案的研究必須從整體、全面的角度分析與中速磨煤機被控對象相關聯的重要影響因素。
　　本文從多個角度，諸如中速磨煤機制粉系統工藝流程、中速磨煤機自身動態(tài)特性、現有中速磨煤機控制方案等方面進行了全面分析，發(fā)現目前中速磨煤機普遍采用的經典PID控制方案控制效果不盡人意，中

4、速磨煤機控制方案還有待進一步改進。
　　本文采用機理建模方法，建立了中速磨煤機被控對象的動態(tài)機理模型；通過查閱大量的文獻資料，并依據所建立的機理模型，建立了基于某火力發(fā)電廠實際測試參數的中速磨煤機動態(tài)測試模型；提出了中速磨煤機動態(tài)矩陣預測控制方案、中速磨煤機模糊控制與PID串級控制方案、中速磨煤機模糊控制與PID串聯控制方案、中速磨煤機模糊控制與PID并聯控制方案、中速磨煤機雙模糊控制器控制方案；采用Matlab仿真軟件對所提出的

5、五種先進控制方案進行了仿真研究；同時為了與現有中速磨煤機經典PID控制方案比較，對現有中速磨煤機經典PID控制方案也進行了仿真研究。
　　仿真研究結果表明：這五種控制方案各有特色，中速磨煤機動態(tài)矩陣控制方案的控制質量最好，但控制器參數整定較難；中速磨煤機模糊控制與PID串級控制方案的控制質量次之；中速磨煤機雙模糊控制器控制方案的控制質量最差，不僅超調量大而且調節(jié)時間長。如果所有控制方案的控制器相關參數都為最佳，且擾動量和擾動位置相