300MW 循環(huán)流化床模糊控制參數(shù)整定方法探索

曾振任

（廣東粵電云河發(fā)電有限公司，廣東 云浮527328）

0 引言

300 MW 循環(huán)流化床燃燒是一種新型的高效、低污染清潔燃煤技術(shù)，在鍋爐主控中，反饋回路采用的是通用的DEB 控制回路，主要作用是維持鍋爐在負(fù)荷穩(wěn)定的情況下與負(fù)荷相適應(yīng)的主汽壓力定值。除DEB 控制回路外，還加入了強(qiáng)化燃燒前饋控制回路，以克服循環(huán)流化床燃燒的熱慣性；此外還采用了負(fù)荷指令模糊控制回路，以利于鍋爐指令的控制平穩(wěn)。

1 整定鍋爐主控模糊控制參數(shù)方法

鍋爐主控的輸出和實(shí)際負(fù)荷有著緊密的聯(lián)系，控制原理圖如圖1所示。采用模糊控制結(jié)合常規(guī)PID 控制方法，能夠快速響應(yīng)負(fù)荷需求，而模糊參數(shù)準(zhǔn)確性直接影響到其控制效果。經(jīng)過長期運(yùn)行后，尋找出鍋爐主控與實(shí)際負(fù)荷的各個(gè)平衡點(diǎn)，即可準(zhǔn)確整定出模糊控制參數(shù)。

圖1 控制原理圖

整定方法如下：

（1）調(diào)用鍋爐主控與負(fù)荷指令的歷史曲線繪出關(guān)系點(diǎn)，再從中調(diào)用出歷史數(shù)據(jù)共600個(gè)點(diǎn)，如圖2所示。

（2）繪出非線性圖，如圖3所示。

（3）從中提取出10個(gè)點(diǎn)形成F（x）關(guān)系函數(shù)，如表1所示，用來做鍋爐主控的前饋。

表1 F（x）10個(gè)點(diǎn)參數(shù)

圖2 部分歷史數(shù)據(jù)

圖3 負(fù)荷指令與煤量的關(guān)系

2 引風(fēng)機(jī)自動前饋參數(shù)整定

前饋控制不可能做到保持爐膛壓力精確不變，所以，爐膛壓力的偏差經(jīng)一帶死區(qū)的非線性環(huán)節(jié)f（x）后，被送往PID 調(diào)節(jié)器，該調(diào)節(jié)器的輸出與前饋信號疊加，形成引風(fēng)量控制指令。PID調(diào)節(jié)器最終將爐膛壓力控制在設(shè)定值附近。之所以采用帶死區(qū)的非線性環(huán)節(jié)f（x），是因?yàn)闋t內(nèi)燃燒過程是一個(gè)劇烈的化學(xué)反應(yīng)過程，爐膛壓力處于快速波動狀態(tài)，如果直接將爐膛壓力信號的偏差送到PID 調(diào)節(jié)器，其輸出將不斷波動，會引起引風(fēng)擋板（或動葉）的頻繁動作；采用帶死區(qū)的非線性環(huán)節(jié)后，只要壓力是在一定范圍內(nèi)波動，調(diào)節(jié)器的輸出就不會發(fā)生變化，從而可避免擋板（或動葉）的頻繁動作。

送風(fēng)機(jī)的指令應(yīng)該作為引風(fēng)機(jī)的指令前饋信號，這樣的控制方式能超前反映出爐膛負(fù)壓的變化，引風(fēng)機(jī)能提前做出反映，以控制負(fù)壓穩(wěn)定。那么送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的關(guān)系也要經(jīng)過實(shí)際工況來進(jìn)行整定，整定方法如下：

（1）調(diào)用一次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的歷史數(shù)據(jù)600 個(gè)點(diǎn)（圖4），生成關(guān)系圖（圖5）。

圖4 部分歷史數(shù)據(jù)

圖5 一次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的關(guān)系

（2）再根據(jù)點(diǎn)形成非線性函數(shù)F（x），如表2所示。

表2 一次風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的F（x）函數(shù)參數(shù)

（3）同理整定出二次風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)關(guān)系的非線性函數(shù)，如表3所示。

表3 二次風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的F（x）函數(shù)參數(shù)

3 協(xié)調(diào)系統(tǒng)整定后效果對比

協(xié)調(diào)系統(tǒng)新控制方法結(jié)合實(shí)際運(yùn)行整定參數(shù)和優(yōu)化邏輯后，大大提高了控制效果，對比如表4所示。

表4 控制效果對比

4 結(jié)語

某電廠五、六號機(jī)組經(jīng)過上述參數(shù)優(yōu)化后，達(dá)到了良好的控制效果，希望以此給其他兄弟單位和電建人員借鑒。