鍋爐燃燒動態(tài)建模及多目標預測控制方法研究.pdf

1、隨著對改善大氣環(huán)境質量，保護生態(tài)環(huán)境的重視，火電生產企業(yè)一方面需要提高機組運行效率，降低生產成本，另一方面需要設法解決如何降低火電機組的污染物排放的問題，以滿足越來越嚴格的排放標準。因此，對鍋爐進行燃燒優(yōu)化以達到節(jié)能減排的目的具有重要的現實意義與工程應用價值。本文的主要研究內容包括:
　　1.建立爐膛一維動態(tài)模型。通過將鍋爐爐膛沿高度方向進行分層，并采用集總參數法分別描述各層內的流動、傳熱過程、煤粉燃燒和NOx生成過程。借助Mod

2、elica語言，在Dymola仿真平臺上實現了建立鍋爐爐膛一維燃燒模型，該模型能夠描述煤粉量、各層風量與爐膛內各層溫度、NOx濃度的動態(tài)關系，得到靜穩(wěn)態(tài)時爐膛一維溫度分布和NOx分布。通過仿真實驗研究了鍋爐爐膛一維燃燒模型的動態(tài)特性，為燃燒優(yōu)化策略的研究打下基礎。
　　2.采用子空間辨識方法，分別建立了100％、80％、60％負荷工況下的鍋爐爐膛一維燃燒狀態(tài)空間模型。該模型相比于傳統(tǒng)的傳遞函數模型能夠更方便地描述多變量系統(tǒng)，而且更

3、有利于先進優(yōu)化控制算法的設計。通過仿真實驗驗證子空間辨識方法對鍋爐爐膛燃燒對象的建模效果。
　　3.將多目標預測控制算法與多模型控制策略、擾動觀測器相結合，建立了鍋爐爐膛燃燒優(yōu)化系統(tǒng)。鍋爐爐膛燃燒優(yōu)化以效率和NOx濃度為目標量，用多目標預測控制算法解決多目標優(yōu)化問題，采用多模型控制策略解決大范圍變工況導致的非線性問題，并引入擾動觀測器抑制煤種變化帶來了影響，通過仿真試驗研究基于MOMPC的鍋爐燃燒優(yōu)化系統(tǒng)在變負荷、變煤質情況下的優(yōu)