1000MW超超临界机组燃烧系统建模研究

论文摘要

为了提高大型超超临界锅炉的控制水平,最首要的工作就是要了解锅炉的燃烧系统热工特性并在此基础上建立适用于控制器设计的模型。火电厂热工对象的过程动态特性一般具有大延迟、大惯性、强耦合、时变和不确定性等等特点。在论文中简述了锅炉的基本工作原理,重点分析了燃烧系统的基本任务。针对传统的传递函数存在精确度不高的问题,文中分析了目前超超临界锅炉燃烧系统非参数建模的思路与特点。系统辨识技术和系统建模理论发展到现在,已经形成了一个完整的体系,繁多的新理论和新技术也不断出现,但实际工业应用这一领域的处境颇为尴尬。本文分析了最小二乘算法在工业辨识应用上的不足之处,通过对其辨识原理分析从系统可辨识性条件上强调了2n阶持续激励信号的条件,但这一条件仅仅在最小二乘法辨识范围内是必要的。与此同时,本文充分的考虑了建模过程中的遇到的各种工程问题,利用迭代法解决了系统的延迟时间难以确定问题,还给出了传递函数模型在计算机上离散仿真的方法。另外介绍了利用现场历史数据进行智能辨识建模方的可行性。本文挖掘机组已有的运行数据,总结了数据选取经验和数据预处理方法,利用群体智能寻优算法进行传递函数参数辨识,建立了燃烧系统的线性传递函数模型,得到了多个单输入单输出系统的辨识结果,使燃烧系统的大惯性特性定量化,并对其进行了验证。得到的传递函数为燃烧系统的自动控制系统设计与优化提供了参考。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景及意义
• 1.2 锅炉燃烧系统建模研究现状
• 1.3 论文的主要内容
• 第2章 超超临界锅炉燃烧特性分析
• 2.1 锅炉工作原理
• 2.2 燃烧过程的控制任务
• 2.3 ALSTON 超超临界煤粉炉总体布置
• 2.4 本章小结
• 第3章 传递函数建模理论与方法研究
• 3.1 引言
• 3.2 系统建模与辨识理论研究
• 3.3 粒子群算法概述
• 3.4 基于历史数据的传递函数辨识
• 3.4.1 模型类的选取
• 3.4.2 闭环可辨识性分析
• 3.4.3 数据的选取
• 3.4.4 数据的预处理
• 3.4.5 辨识步骤
• 3.5 本章小结
• 第4章 超超临界锅炉燃烧系统辨识
• 4.1 引言
• 4.2 燃料量与主汽压关系辨识
• 4.2.1 主汽压影响因素分析
• 4.2.2 燃料量与主汽压关系建模
• 4.3 风煤比与含氧量关系辨识
• 4.3.1 含氧量影响因素分析
• 4.3.2 风煤比与含氧量关系建模
• 4.4 引风量与炉膛负压关系辨识
• 4.4.1 炉膛负压影响因素分析
• 4.4.2 引风量与炉膛负压关系建模
• 4.5 本章小结
• 第5章 结论与展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果
• 致谢
• 详细摘要