锅炉炉膛含氧量神经元PID控制及其仿真

燃煤锅炉炉膛中过低的含氧量会使燃烧不充分,过高的含氧量又会使送风带走较多的热能。在一定的给煤速度之下,必须选择合适的送风量才能使炉膛燃烧维持在最佳状态。故必须给出送风量的调节控制方案。为此,首先对于锅炉炉膛的含氧量和送风之间的非线性关系进行数学建模,进而尝试PID补偿控制设计,用根轨迹法确定使闭环系统能稳定的增益.另外,还采用了一种人工神经网络控制方案,比较了两种方法的计算机仿真结果,验证了人工神经元PID控制的有效性。

基于西门子PLC的工业供热锅炉控制系统人机交互设计与仿真实现

为保证中小企业工业供热锅炉的安全、稳定、高效运行,文章设计了一种基于西门子PLC和视窗控制中心(WinCC)的工业供热锅炉控制系统,论述了其控制系统结构与运行过程,研究了其系统硬件设计、软件编程及WinCC在工业供热锅炉控制系统中的应用。仿真过程很好地实现了工业供热锅炉控制过程的模拟,表明该系统运行满足控制要求,对相关研究者具有一定的借鉴意义。

基于Informer的CFB机组长序列NO_(x)排放预测研究与教学实践

为了研究循环流化床机组NO_(x)排放预测问题,采用Informer神经网络模型对某350 MW超临界循环流化床机组NO_(x)排放进行建模研究。首先,获取机组运行数据,对有关数据进行标准化处理;其次,确定实验方案,进行了6种不同NO_(x)排放长序列时序预测的仿真实验,并进行分析;最后,利用Transformer模型、RNN模型与LSTM模型按照相同实验方案进行NO_(x)排放预测,并与Informer模型的预测结果进行对比。研究结果表明,Informer模型通过注意力机制、蒸馏机制获得了较好的特征提取能力和长序列输入能力,该模型的NO_(x)排放预测效果在预测精度与时效性两个方面均明显优于其他三种对比模型,能够为循环流化床机组NO_(x)排放预测提供有效技术支持。该能源动力类学生的创新与实践教育项目,有助于锻炼学生的科研思维,能够为能源动力类专业实践教学发展提供一定借鉴。

模糊神经网络滑模控制在高压电极热水锅炉液位控制系统中的应用

针对某公司生产的高压电极热水锅炉在工作过程中的高阶性、非线性及强耦合等特性以及用户对高压电极热水锅炉在电网侧调频调峰应用中的功率稳定性、响应快速性的严苛要求,而现有的控制策略难以满足精确控制(主要指功率)要求的实际情况,提出了一种将模糊神经网络控制与滑模变结构控制相结合的先进PID控制器,使其应用在高压电极热水锅炉的液位控制系统中。实验结果显示,将该控制器应用到高压电极热水锅炉的液位控制系统中,可有效克服上述系统的不良特性且有较好的稳定性和响应快速性,能够满足电网侧对电极锅炉在调频调峰中功率稳定性、响应快速性的要求。

主汽温系统模糊自适应预测函数控制

提出了基于有限脉冲响应(FIR)模型的预测函数控制(PFC)算法,给出了采用1个基函数(阶跃函数)和2个基函数(阶跃函数、斜坡函数)的控制律的解析解,分析了闭环系统稳态特性,结果表明,系统对于设定值变化和输出扰动均无余差。结合该算法、T-S模糊建模和自适应控制技术,提出了模糊自适应预测函数控制(FAPFC)策略,该方法实现简单,对工况变化具有优良的适应性。针对某超临界600MW直流锅炉主汽温对象,设计预测函数-比例(PFC-P)串级控制系统,经4种典型工况下的阶跃响应试验表明,采用PFC-P串级控制策略的主汽温系统具有良好的动态性能,明显优于采用PID-P串级控制策略的主汽温系统;为了克服负荷变化对主汽温系统性能的影响,采用了FAPFC策略,仿真结果表明,系统具有良好的负荷适应性,负荷大范围升降时,主汽温度变化能维持在5℃以内,而且控制量变化平稳,具有较高的工程实用价值。

免疫PID控制器在汽温控制系统中的应用研究

免疫系统对于各种抗原的适度免疫响应是维持生物体内环境稳定的关键,这主要靠T细胞的调节作用,T细胞在不同的免疫阶段具有促进和抑制两种作用,能保证免疫系统获得较快的响应速度和足够的稳定性。通过免疫系统与控制系统的类比,借鉴免疫响应调节机理,该文提出了免疫PID控制器,并讨论了免疫PID控制器与传统PID的结合方式及其免疫参数在调节过程中的作用。对过热汽温系统进行了仿真研究,结果表明当工况变化和存在扰动时免疫PID控制器也能获得满意的效果。

基于神经网络解耦线性化方法的锅炉主汽压力控制

锅炉对象的动态特性受到汽轮机运行状况的很大影响,必须采取解耦措施才能正常运行,但是由于其动态特性具有很强的非线性、时变性和不确定性,常规的线性解耦设计很难获得较好的效果。另一方面锅炉每天的运行是重复的,从机组的运行数据中可以充分了解对象的动态特性。该文基于神经网络a阶逆系统方法提出了一种锅炉主汽压力非线性控制系统的设计方法,利用神经网络强大的自学习和自组织能力,发掘机组运行数据包含的对象动态 特性的信息,克服对象的不确定性的影响,实现了系统的大范围解耦线性化。仿真结果表明,此控制策略能有效改善系统在大范围内工作时的控制品质和自适应能力。

组态软件MCGS在锅炉液位控制中的应用

介绍了工控组态软件MCGS及其基于MCGS开发的锅炉液位监控系统。详述了该系统的硬件组成、控制方法、组态过程、组态软件的运行环境及在此运行环境下控制器参数的整定。该系统具有界面友好、参数在线整定方便、扩展性强等优点。MCGS的锅炉液位实时曲线输出显示系统运行稳定、可靠性高。该锅炉液位监控系统在提高工业锅炉计算机自动控制方面具有一定的参考价值,是值得推广应用的。

四角切圆燃烧锅炉燃烧和污染物排放数值模拟

借助FLUENT软件平台,对镇海电厂一台200MW四角切圆燃烧锅炉炉内流动、燃烧,以及污染物NOx的生成进行了三维数值模拟.计算结果表明,整个炉膛空间存在着旋转流场,炉内最高温度出现在燃烧器区域.温度场与各组分浓度分布有着对应关系,高温区对应CO高浓度区和CO2和O2的低浓度区.NOx的生成主要在炉膛的高温区.在炉膛中心,NOx大量生成且沿着炉膛的高度方向,浓度逐渐降低.

超临界CFB锅炉主蒸汽压力控制系统研究

通过对超临界循环流化床(CFB)锅炉的动态特性、能量平衡、即燃碳量和主蒸汽压力调节进行分析,合理构建关键参数,并利用机理分析构造软测量模型,计算炉膛内即燃碳的存储量和蓄热量,从而得到当前锅炉的热量信号,将直接能量平衡控制思路应用于超临界CFB锅炉的主蒸汽压力控制系统.结果表明:该方法提高了主蒸汽压力的稳定性和负荷响应能力,改善了机组的调节品质,证明了所构建模型和所提方法的有效性.

基于污水源热泵的大型集中洗浴废水余热利用研究

利用污水源热泵来回收洗浴废水的部分热量是一种较好的余热回收利用方式。首先通过对洗浴废水的水质分析,得出了带过滤器的直接式循环热泵利用方式的可行性;并且对热水锅炉加污水源热泵回收余热的供热方式进行了热力学分析,给出了该系统的能量利用的合理性;最后,根据北京某高校集中式洗浴废水余热回收改造项目,通过对综合系统中一些关键因素的热经济性分析,提出了该系统最优的负荷匹配关系以及系统应用规模。

高压蒸汽阀门内流场的二维数值模拟及流动特性分析

高温、高压、高压差的蒸汽调节阀中的流动不稳定导致异常的振动,造成阀门的磨损及阀杆破坏以及流动中的压损。这些问题引起许多设计制造部门和研究单位的高度关注。为此,通过数值模拟的方法对二维的高速蒸汽阀门内流场进行理论计算和流动的定性分析。搞清阀内气流不稳定的流动情况,并在此基础上对阀芯进行改型,得到改型后的阀门所受激振力小的结论。通过与实验比较,得到了良好的仿真。

灰色软测量在球磨机料位检测中的应用

火力发电厂锅炉制粉系统的主要设备之一——球磨机的运行状况优劣在一定程度上决定了电厂的经济运行好坏,本文将非线性PLS回归方法与灰色一致相关联理论相结合用于球磨机料位的软测量,通过对球磨机筒内料位的监测来控制给煤机转速以使球磨机处于最佳运行工况,从而获得最小制粉单耗。工程应用结果表明,该软测量方法具有较高的估计精度,可满足实际需要,解决了由于安全保守运行而导致磨长期低负荷运行的不经济状况。

基于多模型集的主汽温多模型预测控制方法

针对一类可以采用一阶惯性加纯滞后模型描述不同工况下动态特性且随工况变化的工业过程,提出一种基于对象特征参数极大极小值的多模型集建立方法,采用递推贝叶斯概率加权方法获得全局预测模型,并以此设计多模型预测控制器以满足工况大范围变化的控制要求,同时在进行误差校正时,预先补偿由于工况动态变化所带来的模型预测误差,以提高预测精度。对电站锅炉主汽温系统的仿真结果表明在各工况下均有很好的定值跟踪能力,在大范围工况变化时,能够将主汽温度稳定在设定值附近。

广义预测控制在600MW超临界机组协调及汽温控制系统优化中的应用

针对安徽淮南平圩发电有限责任公司3号和4号600MW超临界机组存在的变负荷速率仅为1%/min、主蒸汽压力和温度的波动分别达0.7 MPa和15℃以上及再热汽温无法投入自动控制的实际情况,采用广义预测控制技术,提出了先进的协调及再热汽温控制策略。实际应用表明:新的协调控制策略使机组的变负荷速率达到1.5%/min以上;在变负荷过程中主蒸汽压力和温度的最大动态偏差控制在0.4 MPa和6℃以内,且参数不再振荡,有效提高了机组的运行稳定性;新的再热汽温控制策略实现了烟气挡板对再热汽温的有效控制,再热汽温的最大动态偏差控制在6℃以内,且减少了再热喷水量20 t/h以上,提高了机组的运行经济效率。

基于遗传算法的模糊控制器动态优化方法

为了克服电厂主蒸汽温度被控对象的大迟延性、模型不确定性和时变性，提出了一种新的基于遗传算法（GA）的动态模糊控制器优化方法．该方法根据被调量的当前偏差值和偏差变化值的大小，采用改进的遗传算法和错时修正的方法，每次只对模糊控制规则表中的一个当前被激活的控制量修正值进行优化，对模糊控制器控制规则表中的数据进行实时在线的动态优化．仿真结果表明，当主蒸汽温度被控对象的模型参数变化10％时，采用该动态优化方法的模糊控制系统可以将主蒸汽温度动态偏差控制在-3～3℃，调节时间缩短了至少40％，主蒸汽温度控制系统的动态特性得到了有效的改善．

工业锅炉在线燃烧优化

提出了一种基于锅炉负荷调整烟气氧含量设定值 ,再进行风煤比寻优的工业锅炉在线燃烧优化方案。

高浓度煤粉输送燃烧技术的利弊分析

推广一种新型的高效、清洁和稳燃技术———高浓度煤粉燃烧技术。分析了该技术所特有的输粉系统简化、燃烧稳定、污染物NOx排放低等特性,阐述了高浓度煤粉系统所带来的输送稳定性、煤粉燃尽和炉膛结渣等问题,并提出了相应的解决方案,比较了常规煤粉系统与高浓度煤粉系统的经济性。试验结果表明:与常规系统相比,正压高浓度煤粉系统具有显著的经济性,负压高浓度煤粉系统的经济性取决于系统的汽耗量。

三次风对W型火焰锅炉空气动力场的影响

对 30 0MW的W型火焰锅炉进行了冷态模化实验 ,通过改变三次风的送入角度 ,系统地研究了三次风对炉内流动的影响 .研究表明 ,三次风对炉内流动有明显影响 ,它阻碍了主气流向下流动 ,使气流行程变短 .当三次风下倾一个小角度时 ,可以进一步延长气流行程 ,对炉内流动有利 .为解决W型火焰锅炉储仓式送风系统三次风送入炉膛的问题提供了有价值的数据 。

触摸屏在井下水泵控制装置中的应用

结合触摸屏和PLC技术,设计了一套煤矿井下水泵控制装置,详细介绍了西门子触摸屏和PLC在井下水泵控制装置中的应用,阐述了触摸屏与PLC进行数据交换、连接、通信的方法,给出了触摸屏组态软件的编程步骤。