热力锅炉水位调节建模及调节器设计

摘要

近年来，我国房地产土地一级开发形势迅猛，大量新增产业园区区都采用热力锅炉驱动的自备发电站，自备发电站的热力锅炉需求量也随之大幅增加。电站热力锅炉运行的安全性、可靠性直接影响产业园区的稳定供电。电站热力锅炉运行的节能、环保性能也是锅炉研究的一个重要课题。 要想提高热力锅炉运行的安全性、可靠性、节能环保等各项性能，对于热力锅炉水位的调节必须力求迅速、精准、稳定。其中对于热力锅炉汽包虚假水位的辨识和调节策略尤其重要。 本文以华夏幸福基业在固安高新产业园区的，土地一级开发项目中使用的自备电站热力锅炉为研究对象，结合可拓学的理论、框架和特点、性质，对热力锅炉水位调节方法进行创新研究，并通过仿真软件得出改进结果的模拟输出对比。 热力锅炉汽包水位调节方法一般采用PID调节。热力锅炉汽包水位调节对象环节延迟时间和时间常数较大，干扰多，对象模型难以确定，调节系统可控性差。常规PID调节方法在负荷稳定时能够获得良好的调节效果，但系统负荷波动比较大情况下，不易及时稳定的对系统进行调节。热力锅炉汽包水位调节的方法也随着智能调节的愈发成熟，出现了越来越多的不同以往的方法。

目录

声明

摘要

1．1选题背景及意义

1．2热力锅炉汽包水位调节的现状

1．2．1热力锅炉汽包水位的PID调节

1．2．2热力锅炉汽包水位的模糊PID调节

1．2．3热力锅炉汽包水位的PLC调节

1．2．4热力锅炉汽包水位的预测调节

1．2．5热力锅炉汽包水位的遗传算法调节

1．2．6热力锅炉汽包水位的神经网络调节

1．2．7热力锅炉汽包水位的模糊神经网络调节

1．3可拓调节的研究现状

1．4本文的主要工作

第2章热力锅炉汽包水位调节对象分析

2．1热力锅炉型号简介

2．1．1热力锅炉型号含义

2．2园区热力锅炉汽包水位调节系统介绍

2．3热力锅炉汽包水位调节的动态特性分析

2．3．1给水流量扰动下热力锅炉水位的动态特性

2．3．2蒸汽流量扰动下热力锅炉汽包水位的动态特性

2．4热力锅炉汽包水位的调节方案

2．4．1热力锅炉汽包水位单冲量调节系统

2．4．2热力锅炉汽包水位双冲量调节系统

2．4．3热力锅炉汽包水位三冲量调节系统

2．5研究对象调节系统

2．6小节

第3章热力锅炉汽水系统建模

3．1热力锅炉建模假设

3．2热力锅炉建模依据方程

3．3热力锅炉汽包水位的动态模型

3．3．1热力锅炉汽水模块模型

3．3．2热力锅炉汽包水位动态仿真模型控制方程的求解

3．3．3以热力锅炉蒸发器为对象的建模示例

3．4模型系统稳定性验证

3．4．1给水流量传递函数稳定性验证

3．4．2蒸汽流量传递函数稳定性验证

3．4．3根轨迹稳定性分析

3．5小节

第4章热力锅炉可拓调节

4．1可拓调节的基本概念

4．2可拓调节的基本结构

4．3热力锅炉可拓调节器的设计方法

4．3．1热力锅炉可拓调节器的结构

4．3．2热力锅炉选取特征量和确定特征模式

4．3．3热力锅炉特征状态关联度计算

4．3．4热力锅炉汽包水位测度模式的划分

4．3．5热力锅炉节调节模式和调节器输出策略

4．4热力锅炉汽包水位可拓调节器的应用

4．41研究对象介绍

4．4．2热力锅炉汽包水位可拓调节器设计

4．5小节

第5章热力锅炉调节系统参数选定及设计

5．1研究对象的控制要求及控制效果

5．1．1研究对象的控制要求

5．1．2研究对象的控制效果

5．2热力锅炉调节器系统参数选定

5．3热力锅炉汽包水位调节系统框图设计

5．3．1热力锅炉汽包水位PID调节框图

5．3．2热力锅炉汽包水位可拓调节框图

5．4小节

第6章热力锅炉汽包水位调节的仿真

6．1热力锅炉水位调节系统仿真图

6．2热力锅炉水位调节系统仿真图对比

6．2．1热力锅炉汽包水位在无扰动时的仿真对比

6．2．2热力锅炉汽包水位在加水扰动时的仿真对比

6．2．3热力锅炉汽包水位在加入蒸汽扰动

6．3小节

第7章结论及展望

参考文献

致谢