【正文】 ，不僅可以用在基層控制級(jí)，也可用在先進(jìn)和優(yōu)化控制以及調(diào)度、計(jì)劃和決策等層次。從物理概念看，就是既要依據(jù)偏差的量（正負(fù)及大小），又要依據(jù)偏差的變化速度（趨勢(shì)）來(lái)確定應(yīng)該采取的控制作用。 智能控制最直觀的定義顯然是引 入人工智能（ Artificial Intelligent,AI）的控制，也就是人工智能與自動(dòng)控制的結(jié)合。 在超馳控制系統(tǒng)中，選擇器位于兩個(gè)控制器的輸出端與控制閥之間，一般宜選用低選器，原因是安全方面的考慮。選擇性控制系統(tǒng)在單元組合儀表時(shí)代即已發(fā)展，到采用數(shù)字計(jì)算機(jī) 控制時(shí)得到了推廣應(yīng)用，成為控制系統(tǒng)中的一類(lèi)基本結(jié)構(gòu)。這種形式的補(bǔ)償器稱(chēng)為 Smith 預(yù)估器。 另外，在控制過(guò)程中，我們還利用前饋控制過(guò)程對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行補(bǔ)償，其補(bǔ)償過(guò)程的曲線(xiàn)如圖 所示。為保證更大的適應(yīng)性，在很多場(chǎng)合下把前饋控制與反饋控制結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成前饋 — 反饋控制系統(tǒng) 如圖 。 圖 比值控制系統(tǒng)基本框圖 第二大類(lèi)是主動(dòng)量也同時(shí)設(shè)有流量控制回路的系統(tǒng)，通常稱(chēng)為雙閉環(huán)比值控制系統(tǒng)。 （ 4） 可以實(shí)現(xiàn)更靈活的控制方式，主控制器在必要時(shí)可以切除。在 設(shè)計(jì)時(shí)對(duì)副回路的構(gòu)成應(yīng)考慮：包含主要擾動(dòng)；包含整個(gè)對(duì)象內(nèi)次大的時(shí)間常數(shù)（有自衡對(duì)象）或包含最大時(shí)間常數(shù)（非自衡對(duì)象）。在工程應(yīng)用中要注意針對(duì)過(guò)程特性，采用不同的改進(jìn) PID 算法及 其相關(guān)的算法 , 如多維 PID 控制、時(shí)間比例控制 Dahlin 控制算法等。 （ 4） 具有反向特性的過(guò)程。過(guò)程能夠自發(fā)地趨于新的穩(wěn)態(tài)值的性質(zhì)稱(chēng)為自衡性。隨動(dòng)系統(tǒng)的重點(diǎn)在于跟蹤，要跟得穩(wěn)，跟得快，跟得準(zhǔn)；定值系統(tǒng)的關(guān)鍵在于一個(gè)定字，要定得又穩(wěn)又快又準(zhǔn)。在 DCS 中，一般都備有多種常規(guī)控制算法模塊。該系統(tǒng)可將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)存入管理數(shù)據(jù)庫(kù)，以便操作人員快速準(zhǔn)確地了解系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)也便于管理人員能及時(shí)分析運(yùn)行情況，做出生產(chǎn)管理決策，通過(guò)對(duì)一些主要的過(guò)程變量實(shí)施自動(dòng)控制，使整個(gè)系統(tǒng)安全、 穩(wěn)定、 有效地運(yùn)行。過(guò)濾處理是使用石英砂等濾料除去細(xì)小懸浮物。密封系統(tǒng)的功能是密封冷卻介質(zhì)的外泄。 軸封系統(tǒng)：防止汽輪機(jī)內(nèi)部高壓蒸汽向外泄露，保證汽輪機(jī)效率，保持真空系統(tǒng)嚴(yán)密性。 汽水系統(tǒng)：鍋爐的汽水系統(tǒng)的主要功用是接受燃料的熱能，提升介質(zhì)的熱勢(shì)能，增內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 5 壓增溫，完成介質(zhì)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換。主要流程有煙氣流程、通風(fēng)流程、排灰出渣流程等。 轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)子本體、護(hù)環(huán)、心環(huán)、轉(zhuǎn)子線(xiàn)圈、滑環(huán)、同軸激磁機(jī)電樞組成。主要設(shè)備包括主油箱、主油泵、交直流油泵、冷油器、油凈化裝置等。 汽輪機(jī)是一種將蒸汽的熱勢(shì)能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)原動(dòng)機(jī)。 汽輪機(jī)本體是完成蒸汽熱能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的汽輪機(jī)組的基本部分，即汽輪機(jī)本身。 引風(fēng)機(jī)：將煙氣排除，維持爐膛壓力，形成流動(dòng)煙氣，完成煙氣及空氣的熱交換。 圖 鍋爐工藝流程圖 火電廠設(shè)備介紹 鍋爐設(shè)備是火力發(fā)電廠中的主要熱力設(shè)備之一。 火電廠簡(jiǎn)介 火電廠工藝流程 火電廠的一般工藝流程是將 存在儲(chǔ)煤場(chǎng)中的原煤由輸煤設(shè)備從儲(chǔ)煤場(chǎng)送到鍋爐的原煤斗 中 ,再由給煤機(jī)送到磨煤機(jī)中磨成煤粉。 50 年代中期，各國(guó)陸續(xù)投運(yùn) 30～ 60 萬(wàn)千瓦火電機(jī)組。這座火電廠安裝直流發(fā)電機(jī)，給附近照明供電。循環(huán)流化床鍋爐在汽溫控制和水位控制方面和煤粉鍋爐基本相同，而其燃燒系統(tǒng)與煤粉爐差別較大，循環(huán)流化床鍋爐在風(fēng)量控制方面既要保證燃料與控制的比例又要保證床溫在一定的范圍內(nèi)，因此床溫控制系統(tǒng)和床壓控制系統(tǒng)是循環(huán)流化床鍋爐所特有的。人類(lèi)社會(huì)對(duì)于能源的消耗，一直在穩(wěn)定的增長(zhǎng)，現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，更明顯的刺激了能源的消耗。 關(guān)鍵詞： 燃燒控制系統(tǒng)；循環(huán)流化床； MCGS； DCS 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） II Control in Thermoelectricity Powerplant Boiler Based on MCGS —— Combustion Control System Abstract The technique of bustion plays a great important role in the development of national economy especially in energy engineering. The consumption of the energy is instability increasing of society and with the development of modern industry, the requirement of the energy bee more and more obvious. In our country, the means which the energy utilized is unreasonable to some extent together with low efficiency, high waste, and the energy consume for unit production of the national economy is very high. Researches indicate that the reason results in these is various, among which low function efficiency of the burning equipment is the most important factor. Therefore it is essential to develop the new burning technique and increase function efficiency of the equipment. CFBB is a new clean coal bustion technology that is of high efficiency and low pollution in the world. Compared with the pulverizedcoal boilers, they are the same in the steam temperature control and the steam drum level control. But there are obvious differences in the bustion control system, and in the air flow control of the CFBB it’s to be sure that the bed temperature is in certain bound as well as the proportion of coal to control. Therefore, the bed temperature control system and bed pressure control system are peculiar to CFBB. This design takes the CFBB bustion control system as research object， uses the cross and range limiting control scheme system for the bustion process, and uses the distributed control system (DCS) for the research and design of bustion control, The work provides a good trial on enhancing automation level of the CFBB. The following works are focused. And using MCGS software for automatic control system to monitor and control. Key words: Combustion control system。 1891 年，英國(guó)電燈公司的火電廠安裝第一 臺(tái)帶有凝汽器的發(fā)電機(jī)組，容量 100 千瓦 ,熱效率大為提高。 到 80 年代末，火力發(fā)電仍是最重要的發(fā)電方式。燃燒的煤粉放出大量的熱能將爐膛四周水冷壁管內(nèi)的水加熱成汽水混合物。 鍋爐按蒸汽壓力可 分為低壓鍋爐 （ 壓力小于 ） ，中壓鍋爐 （ 壓力 ～ 4. 90MPa） ，高壓鍋爐（壓力 ～ 10. 8MPa），超高壓鍋爐（壓力 ～ 14. 7MPa），亞臨界鍋爐（壓力 ～ 19. 6MPa），超臨界鍋爐（壓力 22. 1MPa），超超臨界鍋爐（壓力 30～31MPa）。提高 鍋爐效率，提高燃燒空氣溫度，減少燃料不完全燃燒熱損失。固定部分包括汽缸、隔板、噴嘴、汽封、緊固件和軸承等。 高低壓加熱器：利用汽輪機(jī)抽汽，對(duì)給水、凝結(jié)水進(jìn) 行加熱，其目的是提高整個(gè)熱力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性。在發(fā)電廠中的交流同步發(fā)電機(jī)，電樞是靜止的，磁極由原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)旋轉(zhuǎn)。 電機(jī)：將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能或?qū)C(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的電能轉(zhuǎn)換器。一要保證有足夠的氧供燃料充分燃燒，不使煙氣中有過(guò)量的 CO，避免浪費(fèi)燃料和造成環(huán)境污染；二是要滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)燃燒的要求，保證氧量不能過(guò)多，以避免尾氣帶走過(guò)多熱量形成浪費(fèi)。使之形成具有一定細(xì)度和干燥度的燃料，并送入爐膛。 給水系統(tǒng)：提高給水壓力，加熱后為鍋爐提供給水。 火電廠其他系統(tǒng)： 輸煤系統(tǒng)：運(yùn)輸燃料進(jìn)入廠房，進(jìn)行初步加工和燃料篩選工作，同時(shí)完成外加物質(zhì)的混合工作。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢熱，一般要用冷卻水來(lái)導(dǎo)走。 內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū)（畢業(yè) 論文 ） 7 第二章 過(guò)程控制技術(shù) 過(guò)程控制工程是以過(guò)程控制系統(tǒng)為主體，以控制理論為基礎(chǔ)，并把過(guò)程工藝分析、自動(dòng)化儀表和計(jì)算機(jī)方面的知識(shí)結(jié)合起來(lái)，構(gòu)成的一門(mén)綜合性的工程學(xué)科。 對(duì)每一個(gè)控制回路來(lái)說(shuō)，在設(shè)定值發(fā)生變化或系統(tǒng)受到擾動(dòng)作用后，被控變量應(yīng)該平穩(wěn)、迅速和準(zhǔn)確地趨近或回復(fù)到設(shè)定值。然而，在輸入的變化 量不大時(shí)，過(guò)程特性可以線(xiàn)性化，同時(shí)也可以集總化；對(duì)應(yīng)于一段特定的時(shí)刻，考慮到過(guò)程的時(shí)變一般很緩慢，可以認(rèn)為是定常的。這類(lèi)過(guò)程比前一類(lèi)過(guò)程難控制一些，它們?nèi)狈ψ园l(fā)趨向平衡 的能力。 在方案和工程設(shè)計(jì)中，在被控變量與操作變量的選擇上，一方 面要考慮工藝，如被控變量要能反映工藝指標(biāo)，操作變量要在工藝上合理，包括符合節(jié)能原則等，另一方面必須考慮控制通道的特性參數(shù)，要有較好的受控性能?，F(xiàn)有方法本質(zhì)上是設(shè)法辨識(shí)過(guò)程 特性，主要有適應(yīng)控制系統(tǒng)方法、極限環(huán)方法、波形識(shí)別法、反應(yīng)曲線(xiàn)法等幾類(lèi)。副 回路起迅速的“粗調(diào)”作用，主回路起進(jìn)一步的“細(xì)調(diào)”作用。前一變量稱(chēng)為主動(dòng)量，后一變量稱(chēng)為從動(dòng)量。例如在燃燒控制中，最終的（也就是真正的）被控變量是煙道氣的氧含量，而空氣與燃料的流量比值實(shí)質(zhì)上是控制手段，因此，比值的設(shè)定值由氧含量控制器給出。當(dāng)負(fù)荷（處理量）是主要擾動(dòng)，且設(shè)定值又恒定不變時(shí)，這兩種類(lèi)型的功能和適用場(chǎng)合是相近的；從設(shè)計(jì)的靈活性和方便性看，相加型似稍勝一籌。當(dāng) /T? 超過(guò) ，甚至 超過(guò) 1 時(shí)，可稱(chēng)為具有大時(shí)滯的系統(tǒng)。 Smith 預(yù)估控制有一個(gè)問(wèn)題，就是 對(duì)象的模型必須準(zhǔn)確。當(dāng)被控變量的測(cè)量值應(yīng)該是幾個(gè)點(diǎn)之間的最高或最低值時(shí)，可通過(guò)選擇器來(lái)自動(dòng)進(jìn)行選點(diǎn)，當(dāng)有高可靠性要求時(shí)，有時(shí)采用冗余技術(shù)。正?？刂破鞯倪x型與簡(jiǎn)單控制系統(tǒng)完全一樣。 它們可以單獨(dú)應(yīng)用，也可以與其他形式結(jié)合起來(lái)；可以用于基層控制，也可以用于過(guò)程建模、操作優(yōu)化、故障檢測(cè)、計(jì)劃調(diào)度和經(jīng)營(yíng)決策等不同層次。模糊決策給出的實(shí)質(zhì)上是規(guī)則控制，可用 if?then?的產(chǎn)生式規(guī)則來(lái)表述，但更常用的是模糊決策表。這里所說(shuō)的情況，包括偏差及其導(dǎo)數(shù)的變化、生產(chǎn)要求或 負(fù)荷的變化、設(shè)備情況的變化、環(huán)境條件的變化。但也要指出，這里所用的規(guī)則是簡(jiǎn)單的，很多是經(jīng)驗(yàn)性的，有些甚至不夠可靠；同時(shí)，由于規(guī)則簡(jiǎn)單，系統(tǒng)的智能水平不高，推理能力較弱，因而難以處理復(fù)雜的命題。產(chǎn)生式規(guī)則的一般形式是 if（前提） then（動(dòng)作）。在整個(gè)推理過(guò)程中，如何快速查找并正確應(yīng)用可用規(guī)則，是決定推理速度和正確性的關(guān)鍵。依據(jù)系統(tǒng)工作情況和環(huán)境條件等因素，判定工況是否正常，判定工況不正常的根源，并判定如何使工作情況進(jìn)入優(yōu)良區(qū)域 。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有自組織性、層次性和并行處理能力。采用足夠數(shù)量的若干組因果關(guān)系數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練后，網(wǎng)絡(luò)將有很好的故障診斷功能。因此，在近 三 十多年里，為了開(kāi)發(fā)、完善循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，世界上各工業(yè)國(guó)家技術(shù)，人力財(cái)力等各方面都作了大量投入，而走在世界前列的仍然是幾個(gè)比較發(fā)達(dá)的工業(yè)國(guó)家。流化床的概念為投入的物料在爐膛中燃燒時(shí)，不斷地上下流動(dòng)，類(lèi)似于液體沸騰時(shí)的狀態(tài)，因此稱(chēng)為流化床。燃燒后煙氣通過(guò)尾部煙道，首先進(jìn)入旋風(fēng)分離器，經(jīng)過(guò)分離器分離，使得沒(méi)有完全燃燒的物料從回料裝置回到爐膛內(nèi)繼續(xù)燃燒。 1973 年 Avendesian 和 Daridson 應(yīng)用“兩相流化”及擴(kuò)散燃燒的理論，提出了計(jì)算炭粒流化床燃燒燃盡時(shí)間的數(shù)學(xué)模型 。下面我們結(jié)合控制調(diào)節(jié)和運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)單的介紹（結(jié)構(gòu)因素影響從略），以期形成一些有關(guān)基本控制設(shè)計(jì)原則的討論。對(duì)高循環(huán) 倍率下的運(yùn)行，可以認(rèn)為風(fēng)速對(duì)燃燒效率沒(méi)有實(shí)質(zhì)性影響。通常鼓