超临界锅炉煤水比优化控制的数学模型

论文摘要

过热汽温的控制是超临界锅炉研究的重要课题。以某600MW超临界锅炉的设计数据为依据,在亚临界锅炉热力计算程序的基础上,编制了超临界锅炉汽水系统的热力特性计算程序,并对变煤质运行条件下锅炉中间点温度和过热蒸汽温度调节等问题进行了分析研究。加深了对燃料输入热量与工质需要热量相匹配的认识,计算分析了运行条件变化对过热汽温控制的影响,着重分析了燃煤特性、过量空气系数、省煤器入口水温以及锅炉负荷的影响,提出了过热汽温控制的新思路。分析了水动力特性对锅炉安全的影响,并作了把PID控制算法引入过热汽温控制中的尝试。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 第一章 引言
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.2 国内外研究动态
• 1.3 本论文研究的主要内容
• 1.3.1 炉膛热负荷和主蒸汽负荷的变化对水冷壁出口状态参数的影响..
• 1.3.2 煤质变化对炉膛水冷壁的吸热的影响情况
• 1.3.3 从锅炉整体系统考虑对调节系统的要求
• 1.3.4 把 PID 控制算法引入到新的调节方式中来
• 1.4 研究方案，工作特色及难点
• 1.4.1 建立超临界锅炉的煤水比与中间点温度的相关性数学模型
• 1.4.2 建立炉膛内热负荷分布的新型数学模型
• 1.4.3 分析相关因子的相关系数变化特性
• 1.4.4 通过相关函数分析得出各影响因素与中间点状态参数的函数曲线
• 1.5 预期成果和可能的创新点
• 第二章 根据对象建立程序
• 2.1 研究对象概述
• 2.2 建立程序
• 第三章 多元线形回归分析方法简介
• 3.1 概述
• 3.2 多元线性回归的数学模型
• 3.3 回归方程的显著性检验
• 3.4 回归系数的显著性检验
• 第四章 目前超临界锅炉过热汽温的控制手段分析及其优缺点
• 4.1 目前超临界锅炉过热汽温的控制手段分析
• 4.1.1 以煤水比作为粗调手段
• 4.1.2 选用中间点温度作为控制信号的原因
• 4.1.2.1 作为汽温控制的超前信号
• 4.1.2.2 作为水冷壁安全运行的报警信号
• 4.1.2.3 防止水冷壁发生类膜态沸腾以及过热
• 4.1.2.4 中间点不能取在水冷壁出口之前
• 4.1.3 喷水减温
• 4.2 该方法已不再适应输入条件改变的运行
• 4.2.1 计算证明煤水比不能再作为稳定的控制量
• 4.2.2 对中间点温度控制的改变
• 4.3 小结
• 第五章 控制方法的改进
• 5.1 控制燃料总输入热量稳定代替控制煤水比稳定
• 5.2 在新的控制方式下各运行条件对中间点温度控制的影响
• 5.2.1 负荷变化对中间点温度控制的影响
• 5.2.2 固定负荷的情况下中间点温度与煤质成分的关系
• 5.2.2.1 煤质各特性单独变化可能对锅炉燃烧传热的影响
• 5.2.2.2 以回归分析和计算程序相结合分析煤质成分与中间点温度的关系
• 5.2.3 固定负荷的情况下中间点温度与过量空气系数的关系
• 5.2.4 固定负荷的情况下中间点温度与省煤器入口水温的关系
• 5.3 各运行条件对锅炉控制的复合影响
• 5.3.1 省煤器入口水温和过量空气系数对中间点温度的共同影响
• 5.3.2 燃煤种类、省煤器入口水温和过量空气系数对中间点温度的综合影响
• 5.3.3 对中间点温度综合分析中加入对锅炉负荷的考虑
• 5.4 其他运行条件对锅炉控制也有影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 水动力特性的影响
• 6.1 工质大比热特性对水动力特性的影响
• 6.2 水动力特性对本锅炉的影响
• 6.3 运行条件变化对下辐射区水冷壁的影响
• 第七章 利用 PID 理论对锅炉进行动态控制
• 7.1 PID 控制原理
• 7.2 常用的数字 PID 控制系统
• 7.2.1 单回路控制系统
• 7.2.2 串级控制系统
• 7.2.3 前馈—反馈控制系统
• 7.2.4 纯滞后补偿控制系统
• 7.3 稳定负荷下锅炉的控制方法
• 7.4 锅炉变负荷时的调节
• 7.5 小结
• 第八章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况
• 详细摘要