基于多元统计过程监控的锅炉过程故障检测

提出了一种新的基于稀疏约束非负矩阵分解(SCNMF)的复杂工业过程故障检测方法.首先在交替约束最小二乘算法(ACLS)求解非负矩阵分解(NMF)问题的基础上对系数矩阵H实施稀疏约束,随后采用非负双奇异值分解(NDSVD)方法对SCNMF算法进行初始化,并将所提算法应用于某火力发电厂1 000 MW机组锅炉过程中.结果表明:SCNMF算法的收敛性和稀疏度明显优于传统的NMF算法,且对故障的检测效率也要优于NMF算法和主元分析(PCA)算法.

主元分析方法在火电厂锅炉过程故障检测中的应用

研究了将主元分析方法(PCA)应用到火电厂锅炉控制过程的故障检测的若干问题,提出了适合于此类过程的改进PCA建模方法和在线故障检测方法。对过程数据的处理、变量相关关系的发掘和主元检测模型的建立以及在线检测算法等方面进行了阐述。最后,基于现场采集的长期历史数据,给出了在锅炉过程传感器故障检测中的应用实例,试验结果表明了所提出的方法的可行性。

实时入炉煤质数据融合下的锅炉燃烧过程多变量控制技术

锅炉燃烧过程具有大滞后、多变量、存在其他扰动因素的特点,控制过程存在迟滞问题,对此,设计实时入炉煤质数据融合下的锅炉燃烧过程多变量控制技术。采集各种类型的入炉煤质数据,应用静电传感器采集一次风管道中的静电信号强度数据,通过称重传感器采集磨煤机出口煤量数据,通过风量传感器KGF2采集磨煤机出口的风量数据,利用温度传感器pt100采集磨煤机出口的温度数据。融合处理四种实时入炉煤质数据,设计锅炉燃烧多变量解耦控制器,实现锅炉燃烧过程多变量控制。测试结果表明,该方法能够迅速实现烟气含氧量、炉膛压力、主汽压力的稳定控制,锅炉具有更高的烟气含氧量。

锅炉动态过程能量方程的修正及受热面的当量金属质量

一、引言实践表明,根据基本原理建立的锅炉系统数学模型,基本上能正确地反映锅炉机组在各种输入扰动作用下动态响应的变化趋势。然而,模型毕竟是实际系统的近似描述,在建模过程中还必须采用一系列的假定与简化,不可能做到与实际情况完全吻合。从控制的角度讲,模型精度很重要的一方面就是模型响应曲线的时间常数应和实际系统的很接近。热工对象的时间常数主要决定于环节中工质及金属的蓄热能力,换言之,环节中工质温度的变化是受金属热惯性制约的。在锅炉的过热区和再热区,工质的储存量相对较小。

循环流化床锅炉燃烧过程无模型自适应控制研究

循环流化床(Circulating Fluidized Bed,简称CFB)锅炉被公认为一种具有发展潜力的洁净煤燃烧技术,其燃烧过程具有典型的非线性、强耦合、大惯性、大滞后特性,传统或现代控制理论的控制策略难以取得良好的控制性能。因此,根据循环流化床锅炉燃烧过程特点,将其燃烧过程分为四个子系统,通过子系统模型构建和离散化处理,基于无模型自适应控制方法(Model-free Adaptive Control,简称MFAC)分别实现CFB锅炉燃烧子系统的控制器设计。仿真结果表明,与传统PID控制方法相比,采用无模型自适应控制方法对CFB锅炉燃烧过程进行控制,能够获得更好的控制效果,其控制精度更高,控制过程更快速。

基于粒子群优化的锅炉燃烧过程控制

为了克服在对锅炉燃烧过程进行控制时传统控制参数整定方法费时且不能保证获得最佳的性能的问题,本文提出一种基于粒子群优化的锅炉燃烧控制方法,即以各系统误差性能指标ITAE和为适应度,运用PSO自动获取各控制器最优参数。仿真结果表明,采用本文方法可以使整个系统达到较好的控制性能。

锅炉生产过程的计算机控制

介绍了锅炉生产的计算机控制系统结构与功能。

浅谈锅炉燃烧过程的智能控制与优化

锅炉用于供热或提供循环热水,锅炉蒸发量大的就用来驱动蒸汽轮机或蒸汽机,使热能逐渐转化为机械能,或者 转换为电能。因此,一台锅炉如果要可靠、安全、高效地运行起来,运行参数达到恰当设计值,除了锅炉本身的设备和各种 辅机必须完好无损之外,还要求自动化仪表正常工作以及自动控制系统制定正确的方案。随着现代化的发展,科学技术的不 断进步,人们的生活水平逐渐提高,人们更加追求绿色、环保、无污染的生活质量。因此,对节省能源和自动控制的要求也 在不断提高,以及对于实现自动控制的手段也在不断追求更高水平。

锅炉燃烧过程的智能控制与优化

自“十四五”规划建议提出建设更高层次的平安中国目标后,制造业企业在该目标牵引之下,一方面,借助企业治理与内部控制建设,增强了对企业安全生产管理中的风险控制。另一方面,在已经建成的产品生产制造产业链条诸环节中,细化了节能降耗控制措施。预期在提高安全生产管理效率的同时,达到环境治理效果。本文以此为出发点,选取锅炉燃烧过程的智能控制与优化作为研究题目,概述了工业锅炉燃烧过程优化的必要性。

基于锅炉热工过程中先进控制策略的研究

随着生产规模的日渐扩大,很多生产企业的锅炉系统都承担着越来越大的生产任务,而这也对锅炉系统的控制工作提出了新的要求。锅炉属于一个多输入/出、强耦合、不确定时滞的复杂控制因素,同时锅炉热工过程十分复杂,在开展控制工作时涉及了很多流程和参数的控制,若是只用常规的控制设备无法取得理想的控制成效。虽然在当下的发展条件下,锅炉热工控制过程中已经有了一些先进控制技术,但锅炉热工过程中依旧存在着很多的问题。本文针对锅炉热工过程的种类和特点展开了对应的分析,提出了关于这一控制过程中的先进控制技术,有利于提升锅炉热工过程的可靠性。

基于GPNMF的工业过程故障检测

非负矩阵分解(NMF)作为一种新的矩阵降维技术己经广泛应用于不同的科学领域。NMF要求待分解矩阵元素均为非负值,但是,实际工业过程所产生的运行数据并不能保证都是非负的。针对这一问题,提出一种新算法——广义投影非负矩阵分解(GPNMF)。利用GPNMF提取测量矩阵中包含过程运行特征的隐变量信息,使之与过程监控技术相结合来实现工业过程的故障检测,并构建相应的贡献图法来实现故障分离。将所提算法应用于国内某电厂1000 MW机组锅炉系统,实验结果验证了新方法对故障检测及分离的有效性。

工业锅炉汽包水位自动控制系统分析与研究

工业锅炉产生蒸汽的压力和温度是否稳定、锅炉运行是否安全,直接影响到生产,更关系到人员和设备的安全与否。文章介绍了工业锅炉的主要工艺流程,锅炉的三大过程控制系统,探讨了锅炉汽包水位控制系统的设计方法与综合应用,从单变量控制到多变量控制,深入分析,为锅炉控制研究提出参考。

工业锅炉节能优化控制系统的设计方案

以工业锅炉为被控对象,以安全、稳定、低碳、节能为生产目标,根据工艺流程,结合控制要求,对整个工业锅炉过程控制系统的物料出口温度、流量和烟气含氧量、炉膛真空度等进行特性分析,以及基础控制系统和开车顺序控制系统的设计,包括物料出口温度控制、烟气含氧量闭环控制、炉膛负压反馈控制等。利用SIMATIC PCS7完整地实施整个工业锅炉控制方案,并对控制结果做出分析。结果表明,所设计的工业锅炉整体控制方案有较好的实用性和较强的鲁棒性,同时也能很好地满足控制要求。

考虑给水泄漏的锅炉升负荷仿真及其可靠性

针对常规蒸汽动力系统在锅炉升负荷过程中,由于给水卸载管路泄漏导致的锅炉失水和泵汽蚀问题,采用基于残差修正的差异演化算法辨识获得增压泵和给水泵各级叶轮的扬程-流量-转速模型,采用机理建模方法建立给水系统管路和阀门的流量-阻力模型、工质参数计算模型以及给水卸载调节阀的性能退化模型.在此基础上,对锅炉升负荷过程进行了仿真研究,获得了给水系统主要参数在不同给水卸载流量下的变化情况,发现给水卸载管路调节阀的性能退化是导致锅炉升负荷过程中锅炉失水和泵汽蚀的主要原因之一.为进一步明确给水系统的性能可靠性随工作时间的退化规律,采用数学模型与Monte Carlo随机抽样的联合仿真方法,对某型船用给水系统在锅炉升负荷过程的性能可靠性进行了仿真研究,获得了该型锅炉在总体性能可靠度变化和给水卸载管路调节阀的性能可靠寿命.研究成果揭示了一种蒸汽动力系统特有故障的故障机制及其退化规律,具有一定的理论创新和工程应用价值.

执行器饱和受限约束下锅炉燃烧系统的鲁棒预测控制

针对执行器饱和受限锅炉燃烧系统,提出一种鲁棒预测控制方法。首先,建立燃烧过程的线性参数变化系统模型,将执行器饱和受限转变成凸包形式描述;进而,设计执行器饱和受限的鲁棒预测控制器;最后,以某电站300MW机组锅炉控制为实例,对所提出的方法进行验证。结果表明:该方法可以在满足执行器饱和受限约束的同时获得满意的性能。

东方锅炉厂W型火焰锅炉燃烧系统改造数值模拟研究

本文针对东方锅炉厂W型火焰锅炉目前运行中主要存在的问题，利用“大型锅炉燃烧过程数值模拟计算软件”对炉内燃烧过程进行数值模拟研究计算，在此基础上提出了该炉型燃烧系统的改造方案，并在实际应用中取得了满意的效果。

某660MW“W”火焰锅炉启动节油的优化实践

某火电厂660 MW机组“W”火焰锅炉机组投产以来,锅炉冷态启动过程燃油消耗量较大,机组启动成本较高。为降低锅炉冷态启动燃油消耗量,降低机组启动能耗,对该厂660 MW机组“W”火焰锅炉冷态启动过程进行了深入研究。通过对同区域内同类型电厂锅炉启动数据进行统计对标分析,对该厂多次锅炉冷态启动过程数据进行统计,并利用“鱼骨分析”法和“三维打分”法进行了分析,从锅炉启动投粉时机、启动用煤挥发分、点火油枪出力、点火枪故障等多个方面重点分析机组启动过程燃油消耗大的原因,并制定了一系列针对性措施。在后续多次锅炉冷态启动过程中,采取了制定的一系列节油针对措施,该厂660 MW机组“W”火焰锅炉冷态启动过程燃油消耗量大幅降低,启动平均油耗下降66 t/次,且加快了机组的启动速度,实现了机组启动能耗降低的目标。

对于PLC的模拟控制系统的研究

目前,广泛应用PLC这种自动化设备模拟量对工业生产实现控制,但这种方式在实践于大滞后性系统时存在不少问题,文章从这种控制方式的缺点入手进行分析与研究,通过不同的角度论述PID运算模块、A/D、D/A数据采集、I/O模块和远程监控等方法以便于解决PLC模拟控制系统的缺点,提升整体性能。利用实验室锅炉控制系统项目,有效地调试锅炉液位和温度,实现设计要求,使工业过程控制往智能化、综合化方向发展。