【正文】 氣含氧量、爐膛負壓和料床高度，等等。此類鍋爐給其燃燒控制系統(tǒng)實現(xiàn)自動控制帶來了極大的困難，因為鍋爐主汽壓力和床溫的控制均是通過調(diào)節(jié)給煤量和送風量來實現(xiàn)的，當主汽壓力和床溫兩者中任何一個出現(xiàn)偏差時，無論調(diào)節(jié)給煤量還是送風量都會使另一個量發(fā)生變化，這樣使得主蒸汽壓力和床溫成為具有緊密關(guān)系的強耦合變量。沒有外置式熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐結(jié)構(gòu)比較簡單、緊湊、節(jié)省材料，因此得到較廣泛的應用。帶有外置式熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐在本體結(jié)構(gòu)上很好地解決了蒸汽壓力與床溫在控制回路問的緊密耦合關(guān)系。床溫也影響汽水系統(tǒng)的吸熱量，從而決定主蒸汽壓力和溫度等各種參 數(shù)。床溫對流化床的穩(wěn)定運行具有極其重要的作用，床溫直接影響爐內(nèi)各種化學反應 (脫硫、降氮 )的反應速率，從而影響排污指標。循環(huán)流化床鍋爐控制難度更大要求更高。實用循環(huán)流化床鍋爐的運行自動化已成為其走向商用的關(guān)鍵之一。 引進國外技術(shù)制造的 2201/h(50Mw)和引進 410t/h的 CFBB已投運，但從運行實績看，在燃燒效率、鍋爐可靠性、價格和能耗等指標上，與傳統(tǒng)煤粉爐相比，仍有一定 500t/h CFB 鍋爐床溫模糊 PID 控制系統(tǒng)的設(shè)計 第 2 頁 共 50 頁 的差距 [1]。美國 ABB， CE公司， FW公司等主要循環(huán)流化床鍋爐的制造商都在開發(fā) 300～350MW等級的產(chǎn)品，可以說，目前國外大型循環(huán)流化床技術(shù)正日趨成熟，逐漸達到與煤粉爐容量相當?shù)乃?。其中，帶有外置式熱交換器的循環(huán)流化床鍋爐有：魯奇循環(huán)流化床鍋爐， ABB— CE型循環(huán)床鍋爐和福斯特惠勒循環(huán)流化床鍋爐；不帶外置式熱交換器的循環(huán)床鍋爐主要有 Pyroflow循環(huán)流化床鍋爐和 Circofluid型循環(huán)硫化床鍋爐。 (2)芬蘭奧斯龍公司的 Pyroflow型循環(huán)流化床鍋爐。此后，循環(huán)流化床鍋爐技術(shù)發(fā)展很快，已有許多不同的流派和形式，從技術(shù)上可以分為三家： (1)德國魯奇 (Lurgi)、法國 (Stein)、美國 (ABB— CE)型 CFBB， 采用魯奇技術(shù)。循環(huán)流化床真正得到應用始于 70年代末 80年 代初。它具有常規(guī)煤粉爐所沒有的優(yōu)點：燃燒效率高，燃料適應性廣，低污染燃燒，脫硫效率高，燃燒熱強度大，爐 膛體積小，床內(nèi)傳熱系數(shù)高，負荷調(diào)節(jié)性能好，灰渣可綜合利用。 關(guān)鍵詞： 鍋爐爐膛負壓； PID 控制； 模糊 PID 控制； 仿真 DESIGN OF 500t/h CFB BOILER BED TEMPERATURE FUZZY PID CONTROL SYSTEM ABSTRACT Circulating Fluidized Bed Boiler(CFBB or CFB Boiler)have fuel adaptability,The warmhearted intensity of section is high,The contaminant places in proper order a burden adaptability is fuel is prepared the system distinguishing feature such as easy relatively and so we know,CFBB is a control object that points of distributing parameter and nonlinear and timevariable and strong delay and coupling tightly multivariable,So the higher demand CFBB automation is proposed． Here by introducing the theory of CFBB,briefly illustrates the structure and advantages of CFBB,meantime analyses the control model of CFBB． Focusing on plex dynamic characteristic involved in bustion process of CFBB,proposes fuzzy logic based CFB fuzzy decouple statements of the controller39。針對鍋爐床溫控制難題，設(shè)計了基于模 糊邏輯的循環(huán)流化床模糊解耦控制器，說明了控制器的優(yōu)缺點，并進行仿真對比。但是循環(huán)流化床鍋爐是一個分布參數(shù)、非線性、時變、大遲延、多變量耦合緊密的控制對象，這也就給循環(huán)流化床鍋爐的運行控制提出了更高的要求。 500t/h CFB 鍋爐床溫模糊 PID控制系統(tǒng)的設(shè)計 摘 要 循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、截面熱強度高、污染物排放少、鍋爐負荷適應性高、燃料制備系統(tǒng)相對簡單等優(yōu)點。正是由于循環(huán)流化床鍋爐具有如此多的優(yōu)點，從而加快了循環(huán)流化床鍋爐的商業(yè)化發(fā)展。 本文首先從循環(huán)流化床原理入手，簡要說明了循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)和優(yōu)點，并且分析了鍋爐的控制模型。從仿真結(jié)果來看，控制器達到了比較令人滿意的效果，控制器在穩(wěn)定性、適應性、魯棒性等控制特性上比 常規(guī) PID控制要好。s advantage and disadvantage are simulation is result shows that synthetically fuzzy controller can provide US a better control quality,robust,speediness than the general PID control system． Key words： boiler furnace pressure； pid control； fuzzy pid control； simulation 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 課題研究的背景和意義 ................................................................................. 1 循環(huán)流化床燃燒控制的特點 ......................................................................... 2 本課題設(shè)計的目的 ......................................................................................... 3 本課題設(shè)計的重點與難點 ............................................................................. 3 重點 ...................................................................................................... 3 難點 ....................................................................................................... 4 本文內(nèi)容安排 ................................................................................................. 4 2 循環(huán)流化床鍋爐原理 ................................................................................................ 5 循環(huán)流化床工作原理 ..................................................................................... 5 床溫控 制模型床溫被控對象動態(tài)特性 ......................................................... 6 床溫被控對象的動態(tài)特性分析 ..................................................................... 8 3 鍋爐床溫模糊 PID 控制系統(tǒng)設(shè)計 ............................................................................ 9 模糊控制簡介 ................................................................................................. 9 模糊控制原理 ............................................................................................... 10 鍋爐床溫模糊控制總體設(shè)計方案 ............................................................... 10 模糊控制器簡介 ........................................................................................... 12 3. 5 PID 控制器簡介 ............................................................................................ 13 3. 6 PID 參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響 ........................................................................ 14 3. 7 鍋爐床溫模糊控制器的詳細設(shè)計 ............................................................... 14 模糊化設(shè)計 .......................................................................................... 15 模糊控制規(guī)則 ...................................................................................... 17 模糊邏輯推理 ...................................................................................... 19 確定模糊化和解模糊化 ...................................................................... 20 4 鍋爐床溫模糊控制系統(tǒng)仿真 .................................................................................. 22 4. 1 模糊控制器的仿真實現(xiàn) .............................................................................. 22 4. 2 鍋爐床溫模糊控制系統(tǒng)仿真 ....................................................................... 25 4. 3 仿真結(jié)果分析 ................................................................................................ 27 與常規(guī) PID 控制效果的比較 ............................................................. 27 擾動性分析 .......................................................................................... 28 魯棒性分析 .......................................................................................... 30 結(jié)束語 .......................................................................................................................... 32 參考文獻 .............