大型循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)特性與建模研究.pdf

1、循環(huán)流化床燃煤技術(shù)由于爐內(nèi)直接脫硫和可燃用劣質(zhì)煤種的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),是我國(guó)發(fā)展清潔煤燃燒技術(shù)的重點(diǎn),其燃燒系統(tǒng)的建模和自動(dòng)控制問題比較困難,這兩個(gè)問題也一直是學(xué)界研究的熱點(diǎn)。循環(huán)流化床鍋爐燃燒系統(tǒng)的數(shù)值模擬和機(jī)理建模涉及到對(duì)氣固兩相流方式下燃燒過程的理解和描述,已有的機(jī)理模型都十分復(fù)雜,不適合用于現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)和優(yōu)化。為了提高大型循環(huán)流化床鍋爐的控制水平,了解其燃燒系統(tǒng)的熱工特性并建立適用于控制器設(shè)計(jì)的模型是第一步的工作。本文針對(duì)我國(guó)大型循

2、環(huán)流化床鍋爐的重要爐型,圍繞其燃燒系統(tǒng)的特性和建模問題,以實(shí)用化為目標(biāo),從兩個(gè)方向展開工作:
　　 (1)研究基于機(jī)組運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)的實(shí)用化工業(yè)過程建模方式。
　　 建模理論和系統(tǒng)辨識(shí)技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)形成一個(gè)完整的體系,新理論和新技術(shù)種類繁多,但實(shí)際工業(yè)應(yīng)用中卻處境尷尬。本文通過對(duì)最小二乘辨識(shí)理論的分析,指出了其工業(yè)應(yīng)用上的不足,從系統(tǒng)可辨識(shí)性條件的物理意義來源上強(qiáng)調(diào)了2n階持續(xù)激勵(lì)條件僅僅在最小二乘法辨識(shí)范圍內(nèi)必要性

3、成立,另外介紹了系統(tǒng)采用傳遞函數(shù)模型表達(dá)時(shí)的漸進(jìn)黑箱理論,從而從理論上完整說明了利用歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)的智能計(jì)算建模方法的有效性。針對(duì)大慣性對(duì)象的結(jié)構(gòu)辨識(shí)難題,提出了利用互相關(guān)函數(shù)分析與智能尋優(yōu)相結(jié)合的辨識(shí)方法,針對(duì)多變量問題提出了迭代法辨識(shí)方法,研究了建模過程的全部工程問題,給出了數(shù)據(jù)選取經(jīng)驗(yàn)和去直流化處理方法,推導(dǎo)了利用離散相似法進(jìn)行模型計(jì)算的公式,從而有效解決了建模問題的輸出量回勾問題,并開發(fā)了實(shí)用性的辨識(shí)軟件包。
　　 (2)

4、研究引進(jìn)型ALSTOM大型CFB鍋爐燃燒系統(tǒng)的特性和建模。
　　 該型式鍋爐占據(jù)我國(guó)300MW等級(jí)循環(huán)流化床鍋爐最重要的市場(chǎng)份額,其鍋爐特點(diǎn)是褲衩腿結(jié)構(gòu)和外置床設(shè)計(jì),前者是為了解決CFB鍋爐大型化中二次風(fēng)穿透問題,后者是為了對(duì)付CFB鍋爐燃燒系統(tǒng)的強(qiáng)耦合性問題,這兩個(gè)技術(shù)都代表著CFB鍋爐大型化的重要特征,但同時(shí)也帶來了燃燒系統(tǒng)大慣性和床壓不平衡難題。
　　 本文首先從理論上分析燃燒系統(tǒng)和床壓系統(tǒng)的熱工特性,以及褲衩腿型