300MW 循環流化床模糊控制參數整定方法探索

曾振任

（廣東粵電云河發電有限公司，廣東 云浮527328）

0 引言

300 MW 循環流化床燃燒是一種新型的高效、低污染清潔燃煤技術，在鍋爐主控中，反饋回路采用的是通用的DEB 控制回路，主要作用是維持鍋爐在負荷穩定的情況下與負荷相適應的主汽壓力定值。除DEB 控制回路外，還加入了強化燃燒前饋控制回路，以克服循環流化床燃燒的熱慣性；此外還采用了負荷指令模糊控制回路，以利于鍋爐指令的控制平穩。

1 整定鍋爐主控模糊控制參數方法

鍋爐主控的輸出和實際負荷有著緊密的聯系，控制原理圖如圖1所示。采用模糊控制結合常規PID 控制方法，能夠快速響應負荷需求，而模糊參數準確性直接影響到其控制效果。經過長期運行后，尋找出鍋爐主控與實際負荷的各個平衡點，即可準確整定出模糊控制參數。

圖1 控制原理圖

整定方法如下：

（1）調用鍋爐主控與負荷指令的歷史曲線繪出關系點，再從中調用出歷史數據共600個點，如圖2所示。

（2）繪出非線性圖，如圖3所示。

（3）從中提取出10個點形成F（x）關系函數，如表1所示，用來做鍋爐主控的前饋。

表1 F（x）10個點參數

圖2 部分歷史數據

圖3 負荷指令與煤量的關系

2 引風機自動前饋參數整定

前饋控制不可能做到保持爐膛壓力精確不變，所以，爐膛壓力的偏差經一帶死區的非線性環節f（x）后，被送往PID 調節器，該調節器的輸出與前饋信號疊加，形成引風量控制指令。PID調節器最終將爐膛壓力控制在設定值附近。之所以采用帶死區的非線性環節f（x），是因為爐內燃燒過程是一個劇烈的化學反應過程，爐膛壓力處于快速波動狀態，如果直接將爐膛壓力信號的偏差送到PID 調節器，其輸出將不斷波動，會引起引風擋板（或動葉）的頻繁動作；采用帶死區的非線性環節后，只要壓力是在一定范圍內波動，調節器的輸出就不會發生變化，從而可避免擋板（或動葉）的頻繁動作。

送風機的指令應該作為引風機的指令前饋信號，這樣的控制方式能超前反映出爐膛負壓的變化，引風機能提前做出反映，以控制負壓穩定。那么送風機和引風機的關系也要經過實際工況來進行整定，整定方法如下：

（1）調用一次風機和引風機的歷史數據600 個點（圖4），生成關系圖（圖5）。

圖4 部分歷史數據

圖5 一次風機和引風機的關系

（2）再根據點形成非線性函數F（x），如表2所示。

表2 一次風機與引風機的F（x）函數參數

（3）同理整定出二次風機和引風機關系的非線性函數，如表3所示。

表3 二次風機與引風機的F（x）函數參數

3 協調系統整定后效果對比

協調系統新控制方法結合實際運行整定參數和優化邏輯后，大大提高了控制效果，對比如表4所示。

表4 控制效果對比

4 結語

某電廠五、六號機組經過上述參數優化后，達到了良好的控制效果，希望以此給其他兄弟單位和電建人員借鑒。