李振国, 王亚利, 卫国爱[1]2001年在《锅炉改造燃烧过程的自动控制》文中认为针对钢厂循环流化床锅炉改造的燃烧过程自动控制 ,提出了输煤系统和燃烧系统进行联动控制的一种方案 ,从而减少了锅炉结焦事故的发生 .以锅炉给煤系统采用单片机控制变频器的闭环交流调速为重点 ,结合锅炉其它自动控制系统 ,如汽包水位、过热蒸气温度、炉膛负压等接口 ,采用模糊 PID自整定算法 ,并对控制算法进行了研究与仿真 .仿真结果表明 ,该控制算法具有超调量小、稳定性好、对模型参数适应能力强等特点 ,能够取得良好的控制效果
王泽[2]2008年在《供热煤粉锅炉燃烧控制系统的研究与应用》文中研究说明供热锅炉的燃烧控制对于供热系统的供热调节和锅炉的安全、高效运行和节能降耗都具有重要意义。锅炉燃烧系统是一个复杂的时变动态过程,具有很强的非线性、紧耦合、大时滞、强干扰等特性,传统的控制算法很难得到理想的控制效果和较高的投运率。所以如何应用当前的一些先进的控制策略对锅炉燃烧进行有效控制,保证锅炉供热输出与热网负荷变动相适应的供热量,并保证锅炉安全、经济、稳定运行是当前研究的热点课题。本文在分析锅炉燃烧系统动态特性的基础上,深入研究了锅炉燃烧系统中各个参数之间的关系,将供热锅炉燃烧控制简化为对锅炉给煤量、二次风送风量以及引风量的控制。在锅炉燃烧系统的控制实现上,本论文结合广义预测控制和模糊控制的特点提出了:对锅炉给煤量实行由广义预测控制和PID控制组成的串级控制;对二次送风量提出以炉膛温度(具体实现实时采用烟道温度)为控制目标,实行对风煤比进行自寻优的模糊控制;另外对引风量的控制本文提出在大偏差范围内实行模糊控制,小偏差范围内实行PI控制的控制策略。本课题源于煤炭科学研究总院在山西大同市煤粉锅炉改造推广工程,课题研究内容主要是为其设计配套的锅炉供热燃烧自动控制系统。在项目期间,系统地研究了锅炉燃烧控制的一些重要特性,对文中提出的控制策略结合现场实际情况做了大量深入的分析调试。尤其是在二次风机的风煤比自寻优控制上,本文结合火焰监测仪提供的火焰强度值改善了原来二次风机变频控制对炉膛负压影响较大的缺点。改进后的模糊自寻优控制以火焰强度值为启停条件,并根据螺旋给料机实时变频值对自寻优控制输出采取一定范围的限幅。通过控制室内火焰监视器,可以明显看到采用这种控制策略后,锅炉燃烧火焰变得明亮稳定。项目中采用施耐德QUANTUM系列PLC对煤粉锅炉供暖系统实现了自动送煤、燃烧、煤粉仓温度控制、循环水控制、补水控制、除尘、锅炉点火的全程控制。
齐松[3]2007年在《包钢热电厂综合自动化控制的研究》文中提出为了更好地根据用电负荷的需求变化,及时准确地对包钢热电厂的锅炉、汽轮机、发电机进行监视、调节和控制,同时也为了节约用煤,降低成本,经过可行性研究,决定将4#、8#、9#燃煤锅炉改造成纯烧高炉煤气锅炉,回收在生产过程中大量放散的高炉煤气。另外,为了保证安全生产,降低劳动强度,在4#、8#、9#锅炉主体改造的同时,对控制系统也进行改造。热电厂综合自动化控制系统是一个复杂、多变量、滞后的系统,锅炉、汽轮机、发电机控制对象的动态特性对负荷控制系统的设计十分重要,根据锅炉、汽轮机、发电机的动态特性,比较各种控制方案的优缺点,对锅炉汽水系统、燃烧系统控制回路进行设计,研究了热电厂综合自动化控制系统的设计思想。本文所设计的热电厂综合自动化计算机控制系统已经在包头钢铁(集团)公司投入使用,取得了满意的效果。
卫国爱[4]2001年在《锅炉改造燃烧过程的自动控制》文中研究指明太原钢铁集团临汾钢铁有限公司动力厂热力车间35t/h循环流化床锅炉是二炼焦车间的配套设备，也是临钢九叁年度最大的基建工程项目之一。自九五年投入运 行以来，常常由于各种原因而被迫停炉。锅炉结焦则是停炉事故的主要原因之一。 在本年度的锅炉大修改造申报项目中，已将其列入事故隐患、有待改造的项目中。 本文以临钢35t/h循环流化床锅炉的燃烧过程自动控制为课题，以锅炉给煤系统 的燃烧控制为重点，进行了微机控制的硬件与软件的开发，提出了采用8098单片机 控制变频器的闭环交流调速系统的设计方案，实现了给煤量的自动检测、自动调节， 使风煤比达到最佳值，从而减少了结焦事故的发生，提高了锅炉的经济效益。并且， 通过单片机的外部接口电路，可实现与其它自动控制系统的联系，使汽包水位、过 热蒸汽温度、炉膛负压及锅炉燃烧等自动控制系统得到统一的监督管理，为锅炉的 安全、经济运行提供了保证。 由于锅炉是一个复杂的受控对象，系统参数随炉况的变化而不断变化，因而采 用传统的控制方案难以取得令人满意的效果，据此，本文提出了模糊自适应的控制 算法，并对控制算法进行了研究与仿真，仿真实验表明，这种算法具有超调量小， 稳定性好，对模型参数适应能力强等特点，能够取得良好的控制效果。
栾松鹏[5]2015年在《恶劣工况下锅炉燃烧闭环优化控制与能效分析研究》文中研究说明燃煤工业锅炉每年消耗煤炭占总消耗量的叁分之一,是高耗能工业行业。我国的工业锅炉燃烧工况较为恶劣、难以建立精确模型、锅炉热效率低、自动化水平不高,能源消耗严重。近年来工业锅炉计算机技术的迅速发展及各种优化控制算法的应用,使锅炉自动优化控制得以实现,提高了锅炉燃烧效率。本文以青岛某热电厂锅炉改造项目为研究对象,针对锅炉运行过程中存在的“工况恶劣、模型复杂、控制简单、评测滞后”等问题,研究恶劣工况下锅炉实时闭环优化控制算法设计与在线能效评测系统建立。系统能够满足厂家提出的不停炉改造、保证汽包水位稳定、保证锅炉经济安全稳定燃烧、具有能效分析功能、提供报表与一键复位六项要求。首先,本文在另一台监控主机上利用力控组态软件设计监控界面,监控界面能够实时显示锅炉运行数据。同时设计了主从监控主机权限切换、心跳信号、参数超限报警、一键复位等功能来确保整个系统的安全稳定。其次,设计OPC接口,实现力控组态软件与DCS的数据连通。对力控组态软件自带的OPC客户端进行配置,与浙大中控JX-300XP DCS的OPC服务器连通。融合锅炉燃烧机理信息,对通过DCS获取的锅炉运行数据进行分析处理,确定模糊控制规则。然后,利用C#编写能效分析模块和优化闭环控制模块。能效分析模块采用正平衡法和反平衡法分析锅炉效率,并将结果传送给优化控制模块。优化控制模块通过拟人控制、模糊PID控制、自寻优控制等控制算法来应对锅炉燃烧过程的恶劣工况。最后,通过C#编写软件建立锅炉的在线优化与能效评测一体化系统,并能够实现锅炉自动优化控制、运行数据实时显示、锅炉报警设置、数据库查询、用户管理、能效分析等功能。系统不仅能够利用模糊PID控制解决锅炉滞后时间长、惯性大等问题,并能够通过结合能效分析结果优化锅炉燃烧。经实例分析验证,本文设计的结合能效分析的优化控制系统能够适应恶劣的燃烧工况,提高锅炉的燃烧效率。
于机鹏[6]2011年在《热电厂锅炉改造及综合自动控制研究》文中研究说明对某热电厂的锅炉、汽轮机、发电机进行了节能、安全、降低劳动强度,加强综合自动化控制的改进,取得了一致的效果和经验。
王中杰, 郝娟[7]2012年在《基于S7-200PLC的锅炉燃烧自动控制系统设计》文中提出燃烧过程控制是锅炉运行过程中的重要控制系统之一。本文采用S7-200系列PLC设计了锅炉燃烧过程的自动控制系统。整个燃烧自动控制系统包括3个子系统,分别为蒸汽压力自动控制系统、含氧量自动控制系统和炉膛负压自动控制系统。通过对燃烧过程被控变量的分析,给出了各个控制方案,并对控制系统进行了详细的硬件设计和软件设计。
陈卓[8]2014年在《小型循环流化床锅炉燃烧控制系统设计》文中研究说明随着我国工业的迅猛发展，环境污染问题日益严重，伴随着近年来雾霾天的持续加剧，环境治理问题刻不容缓。国务院总理李克强在关于研究部署进一步加强雾霾等大气污染治理的常务会议上指出，要加快调整能源结构，合理控制煤炭消耗总量，推广使用洁净煤，加快淘汰老旧低效锅炉，提升燃煤锅炉节能环保水平。本课题主要来源于浙江某锅炉有限公司的小型常规煤粉炉改造项目，旨在将传统煤粉炉改造成循环流化床锅炉，以扩大锅炉容量并最大限度的实现节能减排。在改造的过程中拟将循环流化床燃烧控制技术移植于改造锅炉，并提出一整套适用于该小型循环流化床锅炉的控制方案。本文从安全生产和节能减排的角度出发，在深入探讨循环流化床锅炉控制系统的基础上，结合信号处理、计算机、过程控制和智能控制等技术，根据小型循环流化床锅炉燃烧工艺，提出锅炉燃烧工艺对控制的要求，并据此提出小型循环流化床锅炉燃烧控制系统的设计技术指标，完成该系统的硬软件设计。本文所做的工作和取得的成果如下：（1）根据小型锅炉的循环流化床燃烧工艺，结合现有燃煤锅炉控制系统的现状，对燃烧系统控制任务进行分析与总结，完成了小型锅炉燃烧控制系统的总体方案设计。（2）完成了小型循环流化床锅炉燃烧控制系统硬件设计，主要包括炉膛温度、蒸汽压力、炉膛负压、烟气含氧量检测电路，以及RS485通信接口电路和控制系统电源电路。（3）完成了小型循环流化床锅炉燃烧控制系统软件设计，主要包括总体软件结构、主站/从站软件、A/D采集子程序，PWM输出子程序和模糊PID控制算法子程序，以及基于Modbus RTU协议的通信程序。（4）完成了小型锅炉燃烧控制系统的上位机监控界面设计，主要包括实时数据显示、故障报警、设备控制和参数设置以及实时/历史曲线显示等。本文为小型循环流化床锅炉燃烧控制系统设计了上位机、主站和从站叁层分布式控制结构，实现对该改造型锅炉安全可靠的控制，提高燃料燃烧效率，保证稳定的带负荷能力，提高其自动控制水平，实现节能减排。
卢秋实[9]2010年在《集中供热控制系统的研究与应用》文中进行了进一步梳理目前我国的整个供热行业生产技术水平还比较落后,同时燃烧供热所用的锅炉的燃烧效率还相当低,并且锅炉的燃烧不充分,而造成大气污染严重,这就迫切要求我们提高锅炉技术。目前广泛采用了集中供热模式来提高锅炉供热效率社会的高速发展,对集中供热系统提出了更高的要求。如何利用计算机使锅炉提供持续稳定的热源,如何实现锅炉的自动控制,如何远程、实时的监查和控制各个单位的生产和生活用热,并且满足环保、节约能耗的要求,就成为现今供热领域迫切要解决的问题。集中供热系统可分为锅炉自控系统和热网调度系统。两各系统有相同之处也各有特点。在对数据的处理上基本相同,都是通过热工仪表对现场数据进行采集,然后上传到主计算机进行处理分析,在把需要执行的指令下发到各执行机构。锅炉自控系统的燃烧自控和热网数据的远程传输是其重点。在锅炉自控系统部分中,以锅炉出水温度为被控量,对锅炉炉排引入模糊控制与经典PID结合构成的复合模糊PlD控制器进行出水温度的控制,解决了外界气温变化与锅炉燃烧实时调节的矛盾,实现了按需供热。同时也对汽包液位的控制方法进行了研究,讨论了叁冲量调节系统的原理和适用条件及其应用。在热网调度系统的数据传输中探讨了GPRS技术。研究结果表明,实际应用效果比较理想可靠。本文结合实际工作环境要求,应用西门子PLC方法解决集中供热系统中的关键问题。首先对热网数据传输技术的具体实现进行了详细系统分析和设计,再结合实际工程需求明确了其参数选取与设置过程。此外,本文对汽包水位控制系统提出了叁冲量自动控制方法,燃烧自控部分采用了模糊控制与经典PID结合构成的复合模糊PlD控制器实现方法。同时也对常规的利用排烟含氧量控制燃烧系统做了简单阐述对比。控制结果表明,本文所采用方法有效,稳定性较好。
苟元勋[10]2011年在《锅炉控制系统的优化设计与实现》文中认为锅炉是电力、炼化等行业的重要设备之一,随着热工技术的快速发展,对锅炉热效率和运行稳定性的要求越来越高,其运行控制水平要求也越来越高。在我国大部分发电和炼化等行业,仍大多采用传统控制模式,更有甚者还是作坊式的人工操作,不能完全满足锅炉高效和平稳运行的要求。因此,运用先进的锅炉控制技术,不但能够保证装置的安全运行,而且还能保证装置的能耗、物耗和环保指标达标。本研究针对兰州石化公司化肥厂动力车间叁台煤粉锅炉的实际运行情况,结合锅炉运行参数时时变化、燃烧控制难、输入输出干扰多等特点,重点对锅炉燃烧系统和主蒸汽压力的控制方式进行优化设计。整篇论文重点对燃烧系统中采用的最优风粉混合物比例模糊自寻优的控制思路进行阐述。通过选型设计和数据处理以后,通过MATLAB软件对设计的燃烧控制系统进行模拟仿真,结果显示,PID和模糊自寻优控制算法适合装置的实际运行情况,整套控制系统减小了超调量,提高了系统自调时间,整套控制系统与传统的PID控制器相比,有效提高了燃煤锅炉的运行稳定性和经济性。模拟计算以后,针对锅炉装置实际运行要求,本论文运用现场总线技术、结合工业以太网、PLC及监控软件,设计并实施了锅炉DCS集散控制系统,实现了锅炉装置的自动化控制,提高了锅炉装置运行水平。通过大量的运行数据表明,采用自适应PID和模糊自寻优控制模式,以及利用OPc技术,能够实现MATLAB仿真模拟与WinCC组态软件的有效集成,整套控制系统适应具有严重非线性、大热惯性、多扰动因素的复杂锅炉工况。
参考文献：
[1]. 锅炉改造燃烧过程的自动控制[J]. 李振国, 王亚利, 卫国爱. 上海大学学报(自然科学版). 2001
[2]. 供热煤粉锅炉燃烧控制系统的研究与应用[D]. 王泽. 太原理工大学. 2008
[3]. 包钢热电厂综合自动化控制的研究[D]. 齐松. 华北电力大学（河北）. 2007
[4]. 锅炉改造燃烧过程的自动控制[D]. 卫国爱. 西安建筑科技大学. 2001
[5]. 恶劣工况下锅炉燃烧闭环优化控制与能效分析研究[D]. 栾松鹏. 青岛科技大学. 2015
[6]. 热电厂锅炉改造及综合自动控制研究[J]. 于机鹏. 科技创新导报. 2011
[7]. 基于S7-200PLC的锅炉燃烧自动控制系统设计[J]. 王中杰, 郝娟. 轻金属. 2012
[8]. 小型循环流化床锅炉燃烧控制系统设计[D]. 陈卓. 武汉理工大学. 2014
[9]. 集中供热控制系统的研究与应用[D]. 卢秋实. 沈阳建筑大学. 2010
[10]. 锅炉控制系统的优化设计与实现[D]. 苟元勋. 兰州大学. 2011
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