文档介绍：哈尔滨程人学硕士学位论文
摘要
本论文对中储式钢球磨制粉系统的优化控制问题进行了研究,为解决
这一控制系统的老大难问题提出了新的解决方案。
中储式钢球磨煤机广泛用于国内外火力发电厂,它是燃煤电站锅炉的
重要辅机,也是耗能较大的设备之一,用电量高达厂用电的左右。但
是由于钢球磨煤机系统是一个多变量、非线性、大延迟、大惯性的三入三
出的被控对象,造成了磨煤机系统无法用常规的控制回路实现自动控
制。因而制粉系统长期处于手动控制状态,导致制粉单耗大,经济效益低,
工人劳动强度大。
针对这一实际情况,本文以国内某电厂机组的台钢球磨煤机
为研究对象,设计了以高性能工控机为硬件平台、以
为操作系统、以为仿真控制平台的优化控制系统,实现了该制粉系
统的自动控制和优化运行。
本文首先对制粉系统的结构进行了介绍,分析了影响制粉系统最佳运
行的因素,引入了以系统出力模型和热平衡模型为基础的在线仿真模型。
在线仿真模型通过实时采集现场数据,以最大出力为目标,不断的修正输
出参数,为在线优化控制系统提供监督指导。
本文接下来对先进的工业过程控制技术进行了阐述,对在实际工程中
采用的控制方法进行了研究。在优化控制方案具体实现部分,首先分析了
实际生产中影响优化控制的因素和实现优化运行的基本条件然后对三个
控制回路进行了详细的设计,最后对自寻优问题的实质及实现方案进行了
研究。
本文最后对优化控制的结果进行了分析,分别对稳定控制过程、优化
控制过程和异常控制过程进行了分析,以控制量和状态量在不同控制过程
中变化趋势图说明了优化控制方案的可行性。
伴个优化控制软件由多”控制算法组成·融合古典控制·智能控
仿人控制等多种控制方法。在线优化控制既包括控制参数的在线整定,又
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包括控制算法的在线调整。在传统的控制方法中,往往是针对某个控制点
设计固定的控制回路。而在线决策控制中,对同一个控制点对应多个控制
回路,每个控制回路都可以单独工作,并达到不同的控制效果。在线优化
控制软件通过自学习算法对控制效果、当前工况、历史趋势进行评价,在
线调整控制算法,使得在不同的工况可以有不同的动作方式。
该优化控制软件是通过在现场反复的试验,经过不断改进而形成的控
制算法软件。该控制算法不属于任何一种传统的控制方法,吸取了古典与
现代控制理论的精华,旨在解决控制中的实际问题。
整个优化控制软件在某电厂机组的制粉系统改造中得到应用,
整个软件运行稳定,系统出力得到提高,降低了制粉单耗,减轻了运行人
员的劳动强度,实现了中储式钢球磨制粉系统的自动控制。
实践证明,将传统控制方法和现代控制理论相结合并且引入仿真模型
的思路在解决多变量、非线性、大延迟、大惯性的工业生产过程是切实可
行的,并具有一定的社会价值和经济价值·为一
关键词钢球磨煤机控制仿真模型自适应自寻优
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均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律
结果由本人承担。
作者签字
日期月了日
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第章绪论
概述
自世纪年代以来,中储式钢球磨煤机以其可靠性高、寿命长和
维修量小的优点已广泛用于国内外火力发电厂,它是燃煤电站锅炉的重要
辅机,也是耗能较大的设备之一,用电量高达厂用电的左右。
早在年,电力部大抓火电厂自动化试点工作时,钢球磨煤机制粉
系统自动化就被列为重点课题。但由于主设备不完善即研磨出力、干燥
出力、输送出力不相匹配、堵煤问题严重、信号和控制系统维护工作量大、
技术手段有限等原因使自动控制投入率不高。年,还处在全国大抓电
厂咱动化投入率的环境下,虽然钢球磨煤机几乎全部设计和安装了自动调
节设备,其数量约占整个机组的左右,但是自动投入率方面很低,以
华北电网各厂统计来看,其中煤负荷调节器投入率为,出口温度调节
器投入率为,入口负压投入率为。因此,在全国电站中,该系统
运行的最佳自动化的实现成了老大难问题。直至微机在电厂中得到应用后,
磨煤机自动化有了一定进步,但投入率并没有明显提高,乃至于近些年来
这部分控制设备不参加电厂自动设备的投入率统计。总体来看,钢球磨煤
机自动化问题仍因对象的复杂性和受到控