【摘要】：隨著我國(guó)電力行業(yè)的迅猛發(fā)展,火力發(fā)電機(jī)組仍然承擔(dān)著主要用電量供應(yīng)任務(wù),如何保證火電機(jī)組穩(wěn)定、安全、高效的運(yùn)行一直是電力行業(yè)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于超臨界發(fā)電技術(shù)比較成熟,并且具有熱效率高、可靠性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保、可復(fù)合變壓運(yùn)行以及調(diào)峰性能好等優(yōu)勢(shì),是我國(guó)目前火力發(fā)電技術(shù)主要的發(fā)展方向,并逐步成為電網(wǎng)的主力機(jī)組。給水系統(tǒng)作為超臨界機(jī)組中的一個(gè)非常重要子系統(tǒng),其控制任務(wù)是以中間點(diǎn)溫度或者焓值作為反饋校正信號(hào),保證燃水比不變,進(jìn)而控制蒸汽溫度,以滿足不同負(fù)荷下對(duì)給水流量的要求。雖然傳統(tǒng)的PID控制器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性較好、應(yīng)用成本低,并且在電廠中有著廣泛的應(yīng)用,然而在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中,給水系統(tǒng)控制過(guò)程的復(fù)雜性和不確定性使得PID控制難以達(dá)到滿意的控制效果。本文以某電廠350MW超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)為研究對(duì)象,針對(duì)其具有復(fù)雜多變、大慣性、大遲延等特點(diǎn),對(duì)給水系統(tǒng)的校正回路引入了模糊內(nèi)模控制(Fuzzy-IMC)和動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)等先進(jìn)控制算法,并運(yùn)用蟻群優(yōu)化算法對(duì)其控制器參數(shù)進(jìn)行整定。首先分析了超臨界直流鍋爐的結(jié)構(gòu)特性,介紹了給水系統(tǒng)的工藝流程以及控制策略。接著采集電廠現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行的歷史數(shù)據(jù),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理和選取合適的辨識(shí)數(shù)據(jù),并運(yùn)用蟻群優(yōu)化算法建立給水系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型。再將模糊內(nèi)�？刂坪蛣�(dòng)態(tài)矩陣控制同PID控制結(jié)合,分別設(shè)計(jì)了Fuzzy IMC-PID和DMC-PID串級(jí)給水系統(tǒng)的控制器,并對(duì)其控制器參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。最后通過(guò)與傳統(tǒng)的PID串級(jí)控制系統(tǒng)進(jìn)行了MATLAB仿真對(duì)比實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,Fuzzy IMC-PID串級(jí)控制和DMC-PID串級(jí)控制均具有更好的穩(wěn)定性和較快的調(diào)節(jié)速度,并且魯棒性和抗擾動(dòng)能力更強(qiáng)。
【圖文】：

第 2 章 超臨界機(jī)組給水系統(tǒng)的分析介紹2.1 超臨界火電機(jī)組直流鍋爐的概述在超臨界參數(shù)下，由于水的狀態(tài)參數(shù)超過(guò)臨界值，水的蒸發(fā)過(guò)程將立即完成，并且沒(méi)有蒸汽和水共存的狀態(tài)。此時(shí)，水和蒸汽之間并不存在差異，即不能再依靠工質(zhì)的差異性來(lái)維持自然循環(huán)。因而，汽包鍋爐不再適用于超臨界機(jī)組，只能改用強(qiáng)制循環(huán)的直流鍋爐，這兩者在工作原理和運(yùn)行特性上有較大的不同之處。下面就主要從工作原理、結(jié)構(gòu)特性方面對(duì)超臨界直流鍋爐進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。2.1.1 超臨界直流鍋爐的工作原理由于直流鍋爐在加熱，蒸發(fā)和過(guò)熱三個(gè)階段對(duì)受熱面沒(méi)有明顯限制，并且在超臨界參數(shù)下，，汽水的密度不存在任何差異，此時(shí)不可能利用汽水的密度差來(lái)推動(dòng)工質(zhì)的流動(dòng)[49]。因而，只能依靠給水泵壓力作為動(dòng)力源來(lái)推動(dòng)工質(zhì)流動(dòng)，其示意圖如圖 2-1 所示。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文，再通過(guò)水冷壁加熱蒸發(fā)，然后引入分離器中。從分離器出來(lái)過(guò)熱器（對(duì)流過(guò)熱區(qū)）中，然后再流經(jīng)屏式過(guò)熱器（上輻射區(qū)對(duì)流過(guò)熱區(qū)）后加熱成過(guò)熱蒸汽，最后將其送至汽輪機(jī)。在上，還在屏式過(guò)熱器前后分別加入一級(jí)、二級(jí)減溫器，主要是進(jìn)細(xì)調(diào)，其基本流程示意圖如圖 2-2 所示。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TP273;TM621

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本文編號(hào)：2690957