【正文】 )。給煤使循環(huán)流化床床溫難于調(diào)節(jié)的另一個主要原因是循環(huán)流化床是一個大熱慣性系統(tǒng)， 因為爐內(nèi)的熱床料很多，熱容量很大，即使給煤減少，床溫也未迅速下降。煤種突然變好，這時氧量值降低，汽溫汽壓有上升趨勢，此時表示給煤過大，應(yīng)減少給煤以穩(wěn)定床溫。相應(yīng)地一次風對床溫的影響也有2個方面：風量大，煙氣從密相區(qū)帶走的熱量也多，造成床溫下降；風量大，氣固紊合更加劇烈，提供給碳粒燃燒的氧量上升，燃燒放熱量增加，造成床溫上升。當給煤量維持基本不變，床溫處于780～900℃時，大量運行工況研究表明：一次風增加，床溫下降；一次風減少，床溫上升。引起主蒸汽壓力變化的因素有：給煤量、蒸汽流量、一、二次送風量、引風量、返料量等各種影響燃燒工況的因素。隨著一次風量的加大，流化床內(nèi)部顆粒的流動形態(tài)也由鼓泡床向循環(huán)床轉(zhuǎn)變，回料量明顯增大，流化床下部的密相區(qū)的燃燒份額迅速減小。對于雙輸入雙輸出系統(tǒng)，穩(wěn)態(tài)時相對增益矩陣為（32）其中 （33）（34）對相對增益來說，矩陣中的某一元素代表耦合性。為了計算出解耦器的數(shù)學模型，先寫出該系統(tǒng)的傳遞矩陣如下 （36）對角矩陣綜合法即要使系統(tǒng)傳遞矩陣成為如下形式： （37）(1)(2)兩式相比較得知 （38）將被控對象的傳遞函數(shù)數(shù)值代入得：=== （39）由得到的 = （310）構(gòu)建對角矩陣解耦框圖如圖35 圖35應(yīng)用MATLAB仿真搭建的框圖如下圖36圖36 應(yīng)用對角矩陣解耦法得到的單回路解耦控制圖其中解耦系數(shù)分別為：Gain= ，Gain1= ，Gain2=， Gain3=經(jīng)過仿真得到的仿真結(jié)果如下：當床溫給定階躍信號，主汽壓給定為0時得到的圖形如下圖37：圖37當主汽壓給定為節(jié)約信號，床溫給定為0時得到的圖形如下圖38：圖38由上面的圖得知，應(yīng)用對角矩陣解耦得到的結(jié)果還是比較理想的。為進一步驗證控制系統(tǒng)的性能，現(xiàn)測試系統(tǒng)的魯棒性。目前單機容量最大的CFBC鍋爐(250 MW ，蒸發(fā)量700 t／h)電站已在法國投入運行，％ ，脫硫率93％，NO排放低于250 mg／Nm。循環(huán)流化床燃燒鍋爐的基本特點可概括如下：低溫的動力控制燃燒；高速度、高濃度、高通量的固體物料流態(tài)化循環(huán)過程，高強度的熱量、質(zhì)量和動量傳遞過程。通過對循環(huán)流化床控制系統(tǒng)的研究及其分析得到進一步的結(jié)論是循環(huán)流化床鍋爐中床溫主汽壓系統(tǒng)具有較強的耦合現(xiàn)象，一次風、給煤量對鍋爐床溫和主汽壓都有影響，兩輸入與輸出具有嚴重的耦合現(xiàn)象。不利于系統(tǒng)的運行。循環(huán)流化床鍋爐的工藝特點和本身結(jié)構(gòu)及燃燒特性決定，其床溫主汽壓控制系統(tǒng)是一個多變量、強耦合、大慣性、長延時的非線性時變系統(tǒng)，仿真試驗表明：采用常規(guī)PID控制器很難達到理想的控制效果，需要對被控對象進行必要的解耦，因此對床溫主汽壓控制系統(tǒng)的研究就具有十分重要的理論意義和實際應(yīng)用價值。本次設(shè)計主要針對的是系統(tǒng)的耦合，在耦合解除的前提下在設(shè)計基本簡單的控制器，對于對象的延遲就沒有設(shè)計具體的裝置來消除掉。正是因為她的這些珍貴的鼓勵和教導，給了我許多新的啟發(fā)，讓我能夠順利完成這次畢業(yè)設(shè)計。謝謝你們對我的關(guān)心和幫助！。再次感謝我的大學老師們，謝謝你們！ 同時，我還要感謝我的同學朋友們及其同組的同學，感謝你們在我有困難的時候向我伸出了援助之手，正是因為你們的鼓勵和幫助，才是我在論文的寫作中備感輕松，也讓我有更多的時間和精力去研究那些未知的新事物。首先，衷心感謝我的導師平玉環(huán)老師對我的幫助和支持。在PID參數(shù)的求取時，仿真顯示基本達到了要求，由于實驗條件的限制，只是在軟件上進行了參數(shù)的求取，各種條件也是滿足理想的，但在實際方面，有可能存在一定的不足，對今后的再學習研究打下了良好的基礎(chǔ)。由于實驗條件有限，只是在軟件上進行了成功的仿真，但在實際方面，仍要進一步完善，首先是控制對象傳遞函數(shù)的現(xiàn)場辨識，最好得到較為準確的傳遞函數(shù)，這應(yīng)該是仿真實驗的基礎(chǔ)，然后是PID的整定，在實驗室里較理想的條件下得到的參數(shù)一般與現(xiàn)場實際的有一定的差別，最后是擾動的加入，實際中的擾動是較多且沒有規(guī)律的，所以要想得到較好的結(jié)果還要到現(xiàn)場進行實際的操作。控制器使用傳統(tǒng)的PID控制器，主要應(yīng)用比例和積分作用，起到了良好的效果，具體見圖五和六，經(jīng)過對曲線的分析得知，PID在整體上控制效果較好，但對延時問題沒有得到應(yīng)有的解決，由于時間問題，現(xiàn)在就不另設(shè)計系統(tǒng)用來解決延時問題。循環(huán)流化床鍋爐的缺點： 循環(huán)流化床鍋爐部件的磨損和腐蝕嚴重、N2O生成量高、耗電量大、床溫過高、 分離裝置和返料機構(gòu)。CFBC的設(shè)計基礎(chǔ)研究方面也取得了一些進展，完成了循環(huán)床專用設(shè)計軟件。得到的曲線如下所示：驗證床溫控制系統(tǒng)魯棒性時給床溫給定階躍信號，主汽壓給定為0時，得到的輸出圖形如圖316圖316當驗證主汽壓控制系統(tǒng)魯棒性時，主汽壓給定階躍信號，床溫給定為0時，得到的輸出圖形如圖317圖317經(jīng)過魯棒性測試得知，在被控對象的延遲時間在一定范圍內(nèi)變化時，系統(tǒng)還是能夠較好的得到控制。得到的擾動試驗仿真結(jié)果如下：首先測定擾動對床溫的影響，加入控制器后，當床溫給定為階躍信號，主汽壓給定為0時，系統(tǒng)達到穩(wěn)定后，在800s時，、時間為50s的方波擾動測試系統(tǒng)的抗干擾能力，得到的輸出圖形如圖314圖314測定擾動對主汽壓控制系統(tǒng)的影響：當主汽壓給定階躍信號，床溫給定為0時，系統(tǒng)穩(wěn)定后在4500s時，得到的輸出圖形如圖315 圖315通過擾動試驗可知：控制系統(tǒng)具有一定的抗干擾能力，但同樣的擾動對主汽壓和床溫的影響是不同的。由對象的傳遞函數(shù)得知： （35）由于，根據(jù)表得知，系統(tǒng)耦合嚴重，并確定解耦后的單回路控制方案為給煤量控制床溫，一次風量控制主汽壓。經(jīng)查找資料得知循環(huán)流化床床溫主汽壓被控對象的傳遞函數(shù)為 （31）由傳遞函數(shù)得知，給煤量和一次風對床溫和主汽壓的控制是有耦合的，所以在對其設(shè)計控制之前要對被控對象經(jīng)行解耦。當鍋爐燃燒增強時，主汽壓上升；當鍋爐燃燒減弱時，主汽壓下降。圖33為一次風與床溫變化示意圖，曲線3分別表示給煤、一次風、床溫變化，量程分別為47％～50％ 、1000O0～130000、770～8l0 ℃給煤和流化風是影響床溫的重要因素，當鍋爐負荷和給煤量較穩(wěn)定時， 床溫可用流化風量的增減控制；但流化風的調(diào)整力度有限，當床溫過高、過低及需要較大范圍變化時，則通過調(diào)整給煤量來控制。風量的調(diào)節(jié)通常隨給煤量的變化而變化，風煤配比在運行調(diào)節(jié)中非常重要，一定的給煤量總需要提供合適的風量。圖31 熱態(tài)啟動投煤過程的床溫變化 圖32 正常床溫時給煤與床溫 一次風與床溫一次風是另一個影響床溫的重要因素。除給煤時機、給煤方式、給煤速率，燃料性質(zhì)也會對床溫造成影響。圖32是以某次正常床溫時加煤為例的床溫變化曲線，曲線2分別代表給煤和床溫變化，量程分別為50％～ 75％ 、820～860℃；給煤量增加后約1min，床溫開始上升并到達峰值，之后隨著爐內(nèi)可燃物的減少，床溫相對于峰值總是有所下降。運行實踐表明，啟動中或床溫低于正常床溫時，由于床溫較低，給煤調(diào)節(jié)床溫的延遲時間較長，不宜長時間給煤，容易造成床溫較大波動；并且床溫越低于正常床溫水平，這種延遲現(xiàn)象越明顯。所以必須深入研究給煤量、風量、床高、出口氧量等對床溫的影響，了懈循環(huán)流化床床溫的運行特性，一定要從定性的理論分析曲線落實到定量的細致調(diào)節(jié)上，才能維持床溫的穩(wěn)定。低值報警點為760℃，當床溫低于650℃時，將自動切除主燃料，除非風道點火燃燒器投入運行；當床溫低于540℃時，無論風道點火燃燒器是否運行，給煤機都將自動切除。把負荷分為高、平穩(wěn)、中、低4段，不同的負荷段有不同的高、低報警值。循環(huán)流化床鍋爐主汽溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)采用由主汽溫度、噴水減溫器出口溫度及主汽流量等參數(shù)組成的串級控制系統(tǒng)。主汽溫度是反映機組運行情況的一個重要參數(shù)。三沖量控制不能使給水控制閥正確、及時地快速跟進負荷的變化。循環(huán)流化床鍋爐給水調(diào)節(jié)系統(tǒng)低負荷時采用單沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，高負荷時采用三沖量調(diào)節(jié)系統(tǒng)。如果水位過高，會破壞汽水分離裝置的正常工作，嚴重時會導致蒸汽帶水