过热汽温的动态特性与控制

给出了过热器动态特性的简便计算方法.按过热器的结构和热力参数计算出单级和多级过热汽温的传递函数.与实测数据相比较,证实这种方法准确而且简便.首次提出在过热气温控制中,采用取实根的相位补偿,即2个串联的超前/滞后环节,在工程中实现很方便.经大量仿真试验证实,其过渡过程时间缩短1半左右,最大动态偏差缩减2-3倍.还给出整定计算公式及多种整定计算数据的取法,以及在一级喷水过热汽温控制的工程应用实例.该方法极大地改善了过热汽温控制品质,电站锅炉过热器可采用一级喷水减温,使过热器系统结构简化,设备投资减少.由于汽温控制品质大大提高,可把汽温控制系统的设定值定在稍高于额定值.在不影响机组运行安全性的同时,提高机组运行的经济性.     

复合控制在过热汽温控制中应用的仿真研究

随着对热工过程控制系统的要求不断提高,常规的PID控制器难以适应不同工况下被控对象动态特性的改变。提出基于串级和增益自适应Smith预估控制的复合控制系统,通过在线的模型辨识提高系统适应工况变化的能力。在过热汽温控制中应用的仿真结果表明:复合控制对模型的不确定性和外扰均具有较强的适应能力。对于过热汽温这种存在大时滞、时变性、大干扰、不确定性和非线性的复杂热工对象,其控制品质远优于常规的PID控制,在热工过程控制中有良好的应用前景。     

ABB Bailey公司主汽温度控制策略的应用研究

目前火电厂常用的汽温控制系统中,ABB Bailey公司的主汽温控制策略非常具有代表性。介绍了ABB Bailey公司主汽温控制策略的控制结构及特点,通过计算进入过热器的蒸汽应具有的焓值,来确定喷水减温阀出口温度的设定值。动态时系统输出与过热蒸汽温度相等,改善了过热蒸汽温度控制系统的动态品质。通过电厂实际投运试验,证明了此控制策略具有抗干扰能力强和适应负荷变化能力强的优点,使系统具有良好的控制品质。     

减小过热汽温两侧偏差的控制系统改进方案

根据某 3 0 0MW火电机组锅炉过热器的结构特点 ,对原有的过热汽温控制系统结构进行了改进 ,改进后的控制系统能够减小过热器两侧的温度偏差 ,有利于机组的安全运行。     

ABB Bailey公司的SMITH预估控制算法在超临界1000MW蒸汽温度控制中的应用研究

针对超临界在负荷的变化时模型参数变化大,导致过热蒸汽温度偏差大的缺陷,采用ABB Bailey自校正控制系统。该系统可以实现对象模型参数估计、转换、自适应参数修正和经过在线辨识进行预估控制的功能。通过运用到1 000 MW超临界二级过热蒸汽温度控制系统并进行试验研究。试验结果表明,负荷跟踪性能较强、过热器汽温偏差较小。     

电厂过热汽温控制系统的改进及其PID鲁棒整定

根据某300MW火电机组锅炉过热器的结构特点，对原有的过热汽温控制系统结构进行了改进，改进后的控制系统能够减小过热蒸汽混合前两侧温度的偏差，从而减小过热器出口温度的波动，同时有利于锅炉的安全运行。考虑到汽温对象在负荷变化过程中的不确定性，引入了鲁棒性指标，并采用遗传算法寻优对PID控制器的参数进行了整定，实际运行结果显示了改进后控制系统的实用性。图8参6     

135MW循环流化床机组过热汽温优化控制方案研究

大多数火力发电厂的过热汽温控制采用的是DCS自带的经典PID控制。这类控制系统对于滞后性较大的高阶被控对象、现场执行机构死区大和减温阀线性差等工况,其控制品质较差。如果将无辨识自适应控制器IFA、预估与大数据智能诊断等先进技术引入到锅炉过热汽温控制系统中来,优化DCS系统算法逻辑,这不仅能控制过热汽温在额定值允许范围这内,而且可以适当提高过热汽温,提高蒸汽品质。另一方面可以省去升级改造喷水减温装置即可投入自动,其经济效益是相当可观的。     

应用免疫算法的联合循环余热锅炉过热汽温的优化控制

过热蒸汽温度对象具有时变性、不确定性和非线性等特点，是联合循环余热锅炉中一个较难控制的过程。借鉴免疫系统原理，提出一种新的免疫并行算法，进而运用该算法提出一种PID参数优化方法，并将其用于余热锅炉过热汽温的优化控制中。仿真结果证实了该方法的有效性。图9表1参9     

对流过热器与再热器的汽温偏差对烟温偏差的敏感性研究

在大型电站锅炉中,烟道内烟温偏差是影响过热器与再热器系统汽温偏差的主要因素之一,因而在设计与运行过程中颇受关注。该文从理论上建立了对流过热器和再热器的出口汽温偏差与其进口烟温偏差之间的关系,据此分析了汽温偏差对烟温偏差的敏感性以及减小过热吕与再热器系统汽温偏差的措施。     

PID补偿神经网络逆控制在超临界机组过热汽温控制中的应用

考虑超临界锅炉过热汽温系统的非线性、大惯性、大时延等特性,建立了过热汽温喷水减温系统的非线性动态神经网络逆模型,运用机组的历史运行数据对模型进行训练与校验。以训练好的模型为基础,构建了具有PID补偿环节的神经网络逆控制器,在MATLAB平台编制了实时控制程序。借助600 MW超临界机组全仿真系统,对过热汽温进行设定值扰动、大范围变工况扰动等仿真试验。结果表明:具有PID补偿的神经网络逆控制方案可有效降低动态变负荷过程中过热汽温的控制偏差,缩短汽温控制的稳定时间,与机组原控制方案相比具有更好的控制效果。     

Neuro-Fuzzy Generalized Predictive Control of Boiler Steam Temperature

Reliable control of superheated steam temperature is necessary to ensure high efficiency and high load-following capability in the operation of modern power plant. This is often difficult to achieve using conventional PI controllers, as power plants are nonlinear and contain many uncertainties. A nonlinear generalized predictive controller based on neuro-fuzzy network (NFGPC) is proposed in this paper, which consists of local GPCs designed using the local linear models of the neuro-fuzzy network that models the plant. The proposed nonlinear controller is applied to control the superheated steam temperature of a 200-MW power plant. From the experiments on the plant and the simulation of the plant, much better performance than the traditional cascade PI controller or the linear GPC is obtained     

预测控制技术在600MW机组汽温自动控制中的应用

针对淮南平圩发电公司#1锅炉过、再热器纯滞后和惯性大的特点,采用多变量预测控制技术对过、再热汽温进行自动控制,应用结果表明：基于预测控制技术的新型汽温控制系统有效地改善了过、再热汽温的控制品质。     

一种太阳能吸热器过热蒸汽温度控制系统

介绍了一种应用于塔式太阳能热发电系统的水/蒸汽吸热器过热蒸汽温度控制系统。受到太阳辐射能间歇性和不确定性的影响,吸热器产生的过热蒸汽温度难于控制。控制系统根据吸热器在蒸汽流量变化、光功率变化和减温水流量变化等3种主要扰动下的过热汽温度动态响应特性,以减温水流量作为控制量,光功率和蒸汽负荷作为前馈信号,设计和研制了两段式过热蒸汽温度控制系统,使吸热器过热区出口汽温维持在允许的范围内。     

Nonlinear dynamic model of a solar steam generator

A thermal-hydraulic model of a once-through subcritical steam generator has been developed for predicting dynamic characteristics of solar thermal power plants as well as for control system design. The purpose of the model is to evaluate the overall system performance and component interaction with sufficient accuracy for controller design, rather than to describe the microscopic details occurring within the steam generator.The three-section (compressed water, two-phase mixture, and superheated steam) model with time-varying phase boundaries is described by a set of nonlinear differential equations derived from conservation of mass, momentum and energy. Local stability of the model has been examined at different levels of insolation. Transient response of six plant variables due to independent step disturbances in three input variables are presented as typical results.     

模糊自适应导前微分方式的过热汽温控制系统

针对某机组锅炉主汽温被控对象动态特性迟延有惯性大、时变非线性强的特点，采用了模糊自适应导前微分双回路控制方案。实验表明，采有这种方法建立的主汽温控制系统比常规控制方案具有更好的控制品质和更强的抗干扰能力，提高了系统的鲁棒性，而且计算工作量汴，实时性能满足生产现场的要求。     

基于机理模型的汽温控制系统优化及应用

针对火电机组过热汽温控制的难点和要求，常规串级控制系统无法达到良好控制效果，尤其在大范围变负荷过程中很难控制汽温动态偏差在要求范围内。分析了基于机理模型的双回路汽温控制原理和控制参数整定方法，并对控制方案进行优化。应用于某300 MW CFB机组过热汽温控制，结果表明其稳态和动态控制品质良好，并能适应机组大范围变负荷需要。由于控制方案能够灵活配置汽温控制中惰性区传递函数时间常数和对控制器参数进行增益调整，因此在工程应用中具有很好的推广作用。     

电厂过热蒸汽温度的有约束预测控制

针对目前常用串级PID系统在电厂过热蒸汽温度控制过程中存在的问题,提出采用带约束预测的控制算法予以解决.采用这种有约束预测控制后,可抬高控制设定值,从而提高机组运行效率,提高经济效益.采用现场试验数据,通过面积法辨识过程模型并利用Matlab设计预测控制器,进行了控制过热蒸汽温度模型的仿真试验,结果表明:有约束预测控制可改善系统的动态特性和抗干扰能力,并使过热蒸汽温度控制品质得到有效提升.     

改进的自适应模型算法控制在过热汽温控制中的应用

针对锅炉过热汽温对象具有大惯性、大迟延、时变性等特点,提出一种基于最小均方算法的自适应模型算法控制-比例串级预测控制系统.通过最小均方自适应滤波器在线实时辨识被控对象的预测模型参数,再结合改进的自适应模型算法控制在线修正控制器参数.仿真结果表明:该控制策略实施简单、超调小,控制效果明显优于PID-P串级控制;且在降负荷实验中能有效适应对象参数时变,保证调节性能较好.