[發明專利]一種秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力極點配置調節方法

有效

• 申請號: 201711314531.8
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108105764B
• 公開（公告）日: 2019-02-01
• 發明（設計）人: 何德峰;宋秀蘭;俞立
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: F23C10/28
• 分類號: F23C10/28
• 代理公司: 杭州千克知識產權代理有限公司 33246
• 代理人: 裴金華

一種秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力極點配置調節方法，針對秸稈燃燒循環流化床鍋爐的實際蒸汽壓力偏離最佳目標值的問題，建立秸稈燃燒循環流化床鍋爐的蒸汽壓力與秸稈燃燒量的連續時間動態模型，根據蒸汽壓力目標值計算中間變量穩態目標值和秸稈燃燒量穩態目標值，進而建立一個等價的蒸汽壓力與秸稈燃燒量連續時間動態模型，設計一個秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力自動調節控制器，實現秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力對目標值的自動調節。本發明提供一種理解直觀、設計簡單、易于實現的秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力極點配置調節方法。

技術領域

本發明屬于秸稈燃燒循環流化床鍋爐自動控制領域，涉及一種秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力極點配置調節方法。

背景技術

我國農村在收獲季節農田廢棄秸稈的露天燃燒是PM2.5的重要來源，嚴格控制秸稈的燃燒是降低PM2.5濃度的重要手段。實際上秸稈是一種高效、可利用的可再生清潔燃料，替代煤炭、石油和天然氣等燃料產生電力，可以減少人類對礦物能源的依賴，保護國家能源資源，減輕能源消費給環境造成的污染。目前歐美國家建設了成熟的秸稈類農業廢棄物燃燒發電廠，證明秸稈直燃發電、供熱具有顯著的能源效益和環境效益，而且回收廢棄秸稈增加了農民收入，從經濟上保證農民不再亂燒秸稈。不同于煤等礦物質燃料，由于不同品種和產地的秸稈，其固定碳、揮發份、水分、灰分等成分比例不同，加上回收時預處理手段和當地氣候的影響，造成了秸稈燃料品質的差異很大?？紤]到循環流化床鍋爐對燃料品質的適應性較好，因此循環流化床秸稈直接燃燒技術近幾年在我國發展十分迅速。在循環流化床秸稈燃燒過程中，流化床鍋爐蒸汽壓力的變化表示鍋爐的蒸汽產量和負荷的耗汽量不相適應，這時必須相應地調節秸稈燃料的供應量，以改變流化床鍋爐的蒸汽產量。在秸稈燃燒發電、供熱單元機組中，流化床鍋爐燃燒蒸汽壓力控制與汽機負荷控制是相互關聯的，鍋爐的蒸汽壓力控制系統的任務就是及時調整鍋爐燃料量，使鍋爐的蒸汽量輸出與汽輪機對外界負荷需求而需要的能量輸入相適應，其標志是流化床鍋爐燃燒蒸汽壓力的穩定。通過對現有秸稈直接燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法的文獻的檢索發現，目前秸稈直燃循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法主要有：基于常規PID技術的蒸汽壓力調節方法、基于模糊控制技術的蒸汽壓力調節方法和基于神經網絡控制技術的蒸汽壓力調節方法，但蒸汽壓力的常規PID調節方法由于控制器參數是離線確定，不會隨秸稈燃料品質變化而改變，因此不能很好的穩定由于秸稈燃料品質大造成的蒸汽壓力波動；同樣由于秸稈燃料品質的差異大，需要采用大量的模糊度函數，使得環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法的計算量較大；而基于神經網絡控制技術的秸稈直燃循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法則需要大量的工業數據樣本用于離線訓練秸稈直燃過程模型參數，以保證得到較為準確的蒸汽壓力與秸稈燃料量之間的動態關系，這些秸稈直燃循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法對于秸稈燃料頻繁波動的品質的蒸汽調節效果的收斂速度緩慢，理解抽象，而且應用過程復雜。因為秸稈燃料品質的頻繁波動以及用戶需求的周期變化，但循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節的實時性、快速性和準確性要求高，因此，盡管秸稈直燃循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法研究取得了一些成果，但近年來相關學者對于這個具有挑戰性的重要難題仍然進行了大量地研究和探討，以滿足秸稈直燃發電、供熱過程對高品質的循環流化床秸稈直接燃燒控制技術的迫切需要。

發明內容

為了克服現有秸稈直接燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力調節方法的理解抽象、在線計算復雜和應用過程復雜的不足，本發明提供一種理解直觀、設計簡單、易于實現的秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力極點配置調節方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力極點配置調節方法，所述方法包括如下步驟：

1)、考慮秸稈燃燒循環流化床鍋爐蒸汽壓力與秸稈燃料量的動態模型，參見式(1)：