火電廠熱工自動(dòng)化智能控制研究
現(xiàn)階段智能控制在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用已經(jīng)取得較大進(jìn)展和較多研究成果，以下是小編搜集整理的一篇探究火電廠熱工自動(dòng)化智能控制應(yīng)用的論文范文，供大家閱讀借鑒。
摘要：現(xiàn)代火電機(jī)組單元容量和參數(shù)的提高及系統(tǒng)本體特性的復(fù)雜化，對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化提出了更高的要求�；诖�，對(duì)智能控制在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用進(jìn)行了分析和探討。
關(guān)鍵詞：火電廠;熱工自動(dòng)化;智能控制;發(fā)展趨勢(shì)
引言
火電機(jī)組的主要熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)包括制粉系統(tǒng)控制、鍋爐汽包水位控制、爐膛燃燒控制、主蒸汽溫度和再熱蒸汽溫度控制、汽機(jī)控制及協(xié)調(diào)控制等三十多個(gè)控制回路，它們共同完成火電機(jī)組轉(zhuǎn)速、溫度、壓力、水位及流量的控制任務(wù)。當(dāng)使用傳統(tǒng)方法來(lái)對(duì)火電廠熱工自動(dòng)化進(jìn)行控制時(shí)，首先需要求出系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，然后設(shè)計(jì)出固定模型的控制器，由于控制器的算法無(wú)法改變，故而很難滿足現(xiàn)代火電廠熱工自動(dòng)化控制的要求。在這種背景下，在火電廠熱工自動(dòng)化中應(yīng)用智能控制來(lái)彌補(bǔ)傳統(tǒng)控制方法的不足就顯得迫在眉睫了。
1智能控制概述
在現(xiàn)代工程中，具備系統(tǒng)復(fù)雜、設(shè)備龐大、大遲延、非線性及強(qiáng)耦合等特點(diǎn)的系統(tǒng)對(duì)控制要求較高，采用傳統(tǒng)控制理論和方法難以滿足實(shí)際需求，這就使得智能控制應(yīng)運(yùn)而生。1985年9月智能控制專題研討會(huì)的召開，意味著智能控制正式被業(yè)界廣泛認(rèn)可，人們普遍認(rèn)為智能控制的實(shí)質(zhì)就是將有具體固定數(shù)學(xué)模式的控制算法轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芩惴ā，F(xiàn)階段主要的4種智能算法如表1所示。根據(jù)上述4種智能算法，相應(yīng)產(chǎn)生了模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制、群體智能控制及專家控制等4種智能控制方法，在高度不確定和高度復(fù)雜的控制系統(tǒng)應(yīng)用中取得了良好效果。
2智能控制在火電廠熱工自動(dòng)化中的具體應(yīng)用
2.1鍋爐燃燒過程的智能控制
從現(xiàn)階段鍋爐燃燒過程的控制來(lái)看，大體可以包含如下三類方法：第一類是通過實(shí)時(shí)分析鍋爐燃燒參數(shù)，然后由經(jīng)驗(yàn)豐富的鍋爐管理員來(lái)對(duì)鍋爐燃燒情況進(jìn)行及時(shí)調(diào)整;第二類是通過構(gòu)建鍋爐實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)，采用機(jī)械化方式來(lái)對(duì)鍋爐燃燒參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集和分析，然后為進(jìn)一步采取鍋爐燃燒調(diào)整策略提供數(shù)據(jù)支撐;第三類是通過智能算法來(lái)對(duì)鍋爐燃燒參數(shù)進(jìn)行智能分析，然后根據(jù)實(shí)際情況對(duì)鍋爐燃燒過程進(jìn)行精細(xì)化控制。上述三類方法是在不同技術(shù)條件下產(chǎn)生的，而鍋爐燃燒過程的智能控制無(wú)論是在降低污染排放和鍋爐管理員勞動(dòng)強(qiáng)度，還是在提高火電廠鍋爐運(yùn)行效率和綜合經(jīng)濟(jì)效益等方面，都具有顯著優(yōu)勢(shì)。在鍋爐燃燒過程的智能控制方面，實(shí)際運(yùn)用中的一大熱點(diǎn)就是將智能控制嵌入到傳統(tǒng)控制方法中，例如將傳統(tǒng)PID控制與通過專家知識(shí)總結(jié)的模糊控制相結(jié)合，通過專家知識(shí)在實(shí)際運(yùn)行中直接作用于PID參數(shù)的調(diào)節(jié)，來(lái)構(gòu)成專家知識(shí)自適應(yīng)PID控制器。此種方法將眾多專家豐富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)直接作用于鍋爐燃燒控制系統(tǒng)，因此更能反映出實(shí)際工況的工作需求，在未來(lái)將有較大的應(yīng)用前景。
2.2鍋爐過熱汽溫的智能控制
受到過量空氣系數(shù)、鍋爐負(fù)荷變化、燃燒種類、受熱面污染情況及燃燒量的變化等多種因素的影響，鍋爐過熱汽溫具有非線性、時(shí)變等特性，導(dǎo)致其自動(dòng)控制難度較大。隨著火電廠鍋爐機(jī)組朝大容量和高參數(shù)的方向不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的過熱汽溫控制(如采用導(dǎo)前汽溫微分信號(hào)的.雙回路汽溫控制系統(tǒng)、串級(jí)過熱汽溫控制系統(tǒng)等)效果愈發(fā)不理想，為此人們考慮將智能控制引入到汽溫控制系統(tǒng)中來(lái)，從而提高過熱蒸汽控制系統(tǒng)的品質(zhì)。鍋爐過熱汽溫智能控制的兩種典型方法如表2所示。
2.3鍋爐給水全程的智能控制
為確保給水系統(tǒng)的安全可靠，現(xiàn)階段不少單元火電機(jī)組都廣泛采用一段式或兩段式給水全程控制系統(tǒng)，雖然它們基本能夠滿足鍋爐正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)的生產(chǎn)要求，但在鍋爐啟停過程中，大型鍋爐的水位經(jīng)常表現(xiàn)出較大的非線性和時(shí)變性，因此很難構(gòu)建系統(tǒng)精確的數(shù)學(xué)模型來(lái)獲得較高的控制品質(zhì)。此外，由于鍋爐汽包水位對(duì)于蒸汽流量和給水流量的擾動(dòng)具有較大的慣性和時(shí)滯，因此熱工人員根據(jù)工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行調(diào)整時(shí)具有較大的盲目性，很難使控制器參數(shù)的整定值保持在最佳狀態(tài)，為此研究者將目光投向了鍋爐給水全程的智能控制。例如有研究者利用多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建了一種模糊自適應(yīng)PID控制器，在鍋爐給水全程的控制中，通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)習(xí)能力來(lái)在線提取和優(yōu)化模糊控制規(guī)則，優(yōu)化控制器隸屬度函數(shù)，采用模糊推理的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)PID參數(shù)Ki、Kp和Kd的在線自整定，從而在極大簡(jiǎn)化控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，切實(shí)提高了鍋爐給水控制系統(tǒng)的可靠性。
3結(jié)語(yǔ)
從上文的分析可知，現(xiàn)階段智能控制在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用已經(jīng)取得較大進(jìn)展和較多研究成果，集中體現(xiàn)在鍋爐燃燒過程的智能控制、鍋爐過熱汽溫的智能控制、鍋爐給水全程的智能控制等方面，對(duì)于確�；痣姍C(jī)組和系統(tǒng)的平穩(wěn)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行至關(guān)重要。當(dāng)然，隨著智能算法和智能控制方法的不斷延伸和發(fā)展，筆者相信未來(lái)智能控制在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用將日益增多(例如中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的智能控制)。
參考文獻(xiàn)：
[1]汪陽(yáng)華.循環(huán)流化床鍋爐燃燒智能控制研究[D].株洲：湖南工業(yè)大學(xué)，2013.
[2]張擎.淺論火電廠熱工自動(dòng)化的現(xiàn)狀與進(jìn)展[J].科技傳播，2010(15).
[3]劉文豐，王伯春，尋新.超(超)臨界火電機(jī)組全程給水智能控制研究[J].湖南電力，2015(3).
[4]劉文軍.智能控制技術(shù)在大型火電機(jī)組給水全程控制系統(tǒng)中的應(yīng)用研究[D].太原：太原理工大學(xué)，2007.
[5]李生錄.自動(dòng)控制理論在火電廠熱工自動(dòng)化中的應(yīng)用[J].中外企業(yè)家，2013(28).
[6]黃旻亮，董宸.智能控制在火電廠過程控制中的應(yīng)用研究[J].汽輪機(jī)技術(shù)，2012(4).
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