汽轮机进汽参数变化对火电机组的经济性有重要影响，研究分析进汽参数变化对机组经济性影响的敏感度具有重要的理论价值和实际意义。进汽参数包括主蒸汽压力、主蒸汽温度和再热蒸汽温度，其变化属于系统大扰动，尽管有时扰动的强度不大，但在系统中波及的范围较大，甚至波及全系统，引起系统汽水流量的重新分布，进而导致各级抽汽口和排汽端参数发生变化，分析进汽参数变化对机组热经济性的影响是比较复杂的，目前常用的方法有特性实验法、特性曲线法、偏导原理算法、工程简化回热算法等。　　
本文在火电机组热经济性分析的统一物理模型和数学模型的基础上，引入了矩阵梯度算子，分别建立了汽轮机主汽压、主汽温和再热汽温扰动对机组经济性影响的敏感度计算模型，并在敏感度计算模型的基础上提出了这些参数的敏感度系数概念。且由本文的计算分析可知对于特定机组某一参数的敏感度系数与负荷呈现一特定关系式，这反映了敏感度系数是机组的固有属性。用敏感度系数与负荷的拟合关系式计算对应负荷的敏感度系数值，从而可以十分方便地得到这些参数改变对煤耗率的影响。因此敏感度系数可直接用于定性和定量的分析这些参数改变对机组煤耗率的影响，为火电机组的热经济性分析和节能降耗提供了一种新的思路和方法。　　
本文针对南通醋酸纤维有限公司热电站4台液态排渣旋风煤粉锅炉喷燃器易烧损、易出现流渣困难等的特殊问题和供热负荷变化快且变化幅度大、母管制蒸汽系统锅炉间交互影响大的运行特点,以适应公司全面提高热电站自动控制水平、减员增效、节能降耗、保障醋纤生产供热安全和供热品质要求为目标,全面分析了液态排渣旋风锅炉的运行特性和发生喷燃器烧损、流渣困难的主要原因,深入剖析了液态排渣旋风锅炉和母管制蒸汽系统实现自动控制所需解决的主要关键问题,在过热蒸汽温度、汽包压力、氧量、风量等控制以及母管制蒸汽系统蒸汽负荷分配与控制方面进行了深入的理论分析和广泛、细致的现场试验,寻求旋风锅炉多参数耦合复杂系统的解耦控制方法,研究、设计了控制模型和sama图,并基于foxboro公司i/as dcs系统开发了控制程序,通过现场运行试验求取了优化控制参数,全面实现了液态排渣旋风锅炉的自动控制和母管制蒸汽系统负荷的自动分配,控制效果、安全保障和经济性能等均达到预期目标,填补了国内液态排渣旋风锅炉燃烧自动控制的空白,为国内旋风锅炉自动控制建立了示范工程。主要内容和成果如下：
(1)综合考虑蒸汽负荷与燃烧工况变化等运行因素和吹灰等运行操作的影响,在主蒸汽温度控制中引入汽包压力和主蒸汽温度变化率信号及吹灰器动作信号,采用非线性分段控制算法,实现主蒸汽温度的全工况平稳控制,即使在吹灰、主蒸汽流量大幅度波动时,主蒸汽温度的波动控制在±3℃内。
(2)基于一、二次风压与一次风量间的关联关系,提出了一次风量测量算法,并通过运行数据分析确定模型转换参数。基于总风量与一次风量间的相互影响关系,建立了总风量与一次风量控制的解耦算法,实现了氧量与一次风量的独立控制,既保证了喷燃器的运行安全,又能保证高效燃烧。
(3)主蒸汽压力和汽包压力采用串级调节,通过引入主、副控制信号克服外部负荷变化的外扰和燃烧工况波动的内扰,并由母管蒸汽压力等信号实现并列运行锅炉间的负荷自动分配,基于运行调试求取优化控制参数,实现主蒸汽压力和汽包压力的平稳控制,以及母管制系统的蒸汽负荷自动分配。
流化床燃烧工艺是一种新型、清洁的燃烧工艺，在锅炉电站领域上应用越来越普遍。采用这种工艺的锅炉称为循环流化床锅炉，简称cfbb(circulatingfluidizedbedboiler)。它是一个分布参数、多变量耦合的控制对象，尤其是锅炉的燃烧系统，被控对象动态特性更为复杂，常规的控制方案，很难达到好的效果。目前国内循环流化床锅炉自动控制水平还普遍较低，还没有一套全面的、成熟的自动控制系统。本文结合山东某热电厂具体工程项目，针对循环流化床锅炉控制特性，设计一套基于dcs的循环流化床锅炉自动控制系统，旨在对提高流化床锅炉热工自动控制水平作有益实践。
从系统理论角度出发，本文把循环流化床锅炉控制系统分为两个大的子系统——燃烧系统和汽水系统，然后它们又分为相应的几个子系统，针对不同的控制对象，采取不同的控制策略。文章主要分析研究了燃烧系统中的床层温度控制系统和主蒸汽压力控制系统，由于燃烧系统一直是锅炉控制中的难点和热点，也是本文的重点之一。在流化床床层温度控制中，采用了模糊控制技术；在主蒸汽压力控制中，采用了基于仿人智能控制原理的模糊控制技术，并做了仿真试验。汽水系统主要分析了汽包水位和主蒸汽温度的动态特性，采用了串级控制方案，并给出工程整定方法。
基于abbindustrialitdcs具有高可靠性、易于操作性、维护方便、开放性及易于扩展等特性，本文以此系统作为整个控制框架，融入各回路的具体控制算法。设计了一套全冗余的集散控制系统，应用了profibus现场总线、工业以太网及opc接口技术，保证了系统的控制实时性和信息的无缝连接。而且对dcs系统具体硬件配置、组态软件、通讯配置以及冗余设计都做了阐述，目的使本控制系统对今后循环流化床锅炉控制设计起到一定借鉴作用。
该自动控制系统实现了数据采集、模拟量调节、顺序控制和炉膛安全监控功能，达到了锅炉控制要求。本文分析燃烧系统时，只抓住主要因素，没考虑其他耦合因素，虽能满足工程需要，但控制精度不高。这为今后留下一个研究课题——智能解耦。
分散控制系统是以大型工业生产过程及其相互关系日益复杂的控制对象为背景,从生产过程综合自动化的角度出发,按照系统工程中分解与协调的原则研制开发出来的新型控制系统.近年来,在分散控制系统日臻成熟的基础上,以新的控制和管理理论为基础的运行优化软件,在生产过程中逐渐推广使用,使分散控制系统逐渐变成一个集安全经济运行、控制和管理的综合网络.目前,在国内火电厂大型的单元制机组,都采用了分散控制系统进行集中控制,而在中小型机组的应用还不是很广泛.该次论文工作是针对中小型电厂母管制机组分散控制系统的设计和应用,进行分析和探讨,并结合南京高科新港电力分公司的4＃炉设计实际情况,给出了具体的方案,整个系统设计包含了DAS、MCS、SCS及FSSS的全部内容.在完成分散控制系统的设计、组态、调试工作后,对各模拟量子系统做了给定值扰动试验,试验结果表明各控制系统控制效果良好,减轻了运行人员的劳动强度,保证了机组的安全稳定运行.该文首先对SYMPHONY分散控制系统的功能组成、硬件配置、系统特点和通信网络做了详细的分析,介绍了其构成的四个主要控制系统及组态方法.然后,针对母管制机组锅炉燃烧自动控制系统进行了分析和研究,提出一套基于直接能量平衡的并列运行锅炉主蒸汽母管压力控制系统,可使并列运行的锅炉快速的响应主蒸汽母管中的压力变化.该控制系统的最大特点是消除了并列运行锅炉各台锅炉燃烧控制系统之间的相互影响,便于控制系统调节器参数的整定.系统控制品质良好,运行可靠,适用于不同容量锅炉并列运行的中小型母管制机组,具有良好的应用前景.此外,文中还对电厂控制中的重点和难点——主蒸汽温度控制系统进行了详细的分析和试验研究,研究了过热汽温的动态对象特性和串级汽温控制系统的工作原理,并对过热汽温状态变量控制方案进行了理论分析.由于DCS具有硬件可靠性高、软件功能丰富的许多优越性能,可以很方便地应用先进控制软件,使得原有控制手段很难解决的问题,变得很容易解决.在热电厂监控系统中采用国产DCS,投资少、成本低,具有普遍推广意义.
在火力发电厂中，过热蒸汽温度控制系统是火电机组不可缺少的重要组成部分，其性能和可靠性已成为保证火电机组安全性和经济性的重要因素。过热蒸汽温度较高时，机组热效率则相对较高，但过高时，汽机的金属材料又无法承受，气温过低则影响机组效率。过热蒸汽温度的稳定对机组的安全经济运行非常重要，所以对其控制有较高的要求。
但是由于过热蒸汽温度是一个典型的大迟延、大惯性、非线性和时变性的复杂系统，利用经典控制理论对其进行控制会存在一些不足。本文在常规pid控制的基础上，采用常规pid与模糊技术结合的复合pid控制策略。该策略应用在基于dsp控制器为核心的控制系统中，通过对调节控制减温水的水量，从而实现对过热蒸汽温度的有效控制。
文中首先通过介绍火电厂主蒸汽系统的工艺流程，以说明过热器在锅炉中的布置。进而分析了影响蒸汽温度的变化的种种因素以及被控对象的特性，以说明目前广泛采用喷水减温作为控制蒸汽温度手段的原因，从而得到了本设计采用的控制策略。再对模糊控制技术的组成、结构、原理进行介绍，从而提出设计的模糊-pid控制器，并介绍了dsp与模糊-pid的复合算法的结合。选定一个大迟延、大惯性对象，用目前常规的pid控制器和本文采用的基于dsp的模糊-pid控制器对选定对象进行了控制，并根据仿真结果作比较，来说明本文采用的控制策略的有效性；同时通过matlab进行的仿真研究，来说明本文设计的控制系统的优越性；最后介绍了控制系统的硬件电路设计与软件框架设计，以及控制调节阀信号输出。将本文采用的dsp控制器来实现一级减温水控制系统的“超驰”控制，和二级减温水控制系统的模糊-pid控制，将dsp控制器用作过热蒸汽温度控制系统的主调节器。
通过仿真结果可以表明，本文所采用的基于dsp的过热蒸汽温度控制系统具有较好的自适应能力，其控制品质和鲁棒性都明显优于常规的pid控制系统。即便是被控对象的参数发生较大的变化和系统有扰动的情况下，仍能保证系统良好的动、静态特性，能对过热蒸汽温度控制起到很好的作用。
超临界直流锅炉具有发电效率高、负荷适应性强等特点,是中国未来大型锅炉的发展趋势,深入研究并掌握其动态特性是十分重要的.主蒸汽温度和再热蒸汽温度都是电厂机组运行过程中需要控制的重要参数,直流炉的主蒸汽温度调节通常以燃水比调节为主,并辅助以喷水减温;再热汽温控制通常以烟气挡板调节为主,并辅助以事故喷水减温.本文对哈锅某600mw超临界本生直流锅炉的过热汽温控制、再热汽温控制工艺流程、系统结构及工作原理进行了详细介绍,对同类系统的设计具有借鉴意义.
本文重点研究了蚁群算法在火力发电系统参数优化中的应用。首先提出了基于大量实验总结得到的针对有自平衡和无自平衡对象的经验整定公式，实验证明了公式的有效性。进而，利用蚁群算法优化有自平衡对象构成的主蒸汽温度系统以及无自平衡对象构成的锅炉汽包水位系统的控制器参数，采用经验整定公式进行初始路径的选择，指导了蚂蚁最初的寻优过程，大大降低了寻优的随机性，克服了蚁群算法进化速度慢及易于陷入局部最优解的缺陷。最后，针对无经验规则可循的电力系统负荷优化分配问题提出了变尺度混沌蚁群算法，试验表明，该算法仍可保证有效接近全局最优解。
汽轮机在我国的能源和工业生产中使用广泛，因此汽轮机的研发和应用占有十分重要的地位。上海汽轮机有限公司自主开发的超超临界600mw机组,其主调门系统采用原westinghouse亚临界技术的阀门结构,在超超临界状态下阀门的温度和应力分布和原来亚临界机组有很大的差别。本文就原结构的阀门在强度和关闭速度尤其是汽轮机在故障状态下的阀门快关过程方面是否能满足超超临界机组的要求进行了强度和动强度分析。阀门通流能力等的计算为强度、动强度的计算提供了边界条件，计算结果为设计人员采用新的参数条件和新的材料许用应力校核整个强度水平提供了参考意见。
首先，本文就阀门内的流动进行了三维流场计算，得出了超临界和超超临界机组主汽阀门系统的阻力系数、压力损失水平、流动速度分布、预启阀的通流能力和油动机的提升力等参数；同时还对阀门的几何结构参数如偏心、椭圆度、型线角度等对阀门气动性能的影响情况进行了分析计算，提出了结构优化的方向和范围；这些计算为后继的阀门气动性能和强度的改进设计提供了依据。
其次，本文通过对主汽阀门阀体稳态温度场、应力场的计算，分析了阀体在蒸汽压力、热应力以及两者综合作用下的的应力大小，进而对阀体的强度水平进行校核和使用寿命进行了估算，为减少阀体应力可能采取的技术改造提供依据。
另外，为了分析阀门从全开到关闭所呈现的阀碟和阀座瞬时的冲击状态，本文提出了具有创新性的将弹性--刚性体的碰撞和弹性体间的接触问题联合求解的方法，很好地解决了阀门快速碰撞这一难题，计算结果和上海汽轮机有限公司传统的计算方法相比具有很好的一致性，误差在8％左右。
本文的研究工作在一定程度上为汽轮机的设计以及正常运行提供了建设性的意见。在设计上，可以优化结构，使得阀门的气动性能得到改善，压力损失下降，经济效益提高，也可以使得阀门的结构不产生损坏，安全性得到增强；在运行中，可以遵循本文所提供的建议，避免阀门在经济性或安全性差的情况下使用，从而使得汽轮机可以更安全、更经济的运行。
为解决中国燃煤电站存在着机组效率低、供电煤耗高、污染严重的突出问题，中国引进并开发了超临界机组，但是在自主研发超临界直流锅炉及控制技术方面还远远落后，所以积极探索和研究超临界直流锅炉的控制技术，为自主研究、开发、设计和运行超临界直流锅炉控制系统打下基础是非常必要的。本文对超临界直流锅炉的控制技术进行了研究。主要研究内容及结果如下：　　
⑴介绍了超临界机组在国内外发展的情况及发展趋势，对超临界直流锅炉的建模技术与控制技术进行了文献综述。　　
⑵对超临界直流锅炉的工作原理、基本型式、启动旁路系统的功能、启动旁路系统的种类、启动特性、静态特性、动态特性进行了介绍、描述、分析和研究。　　
⑶对锅炉建模的理论基础进行了简单介绍。为满足超临界直流锅炉控制技术研究的需要，本文在一定假设的前提下，对超临界直流锅炉的燃烧和汽水系统建立了动态仿真模型。其中燃烧系统模型包括燃料系统模型和烟气系统模型；汽水系统模型则从数学模型的建立、集总参数的选取、模型切换的处理、二次建模四个方面进行了分析和研究。列出了部分建模时所用的参考数据。　　
⑷分析了超临界直流锅炉的控制难点。分析了单元制机组负荷控制的特点。抓住了超临界直流锅炉与汽包锅炉在控制技术上的区别，从协调控制、给水控制、汽温控制、燃烧控制和启动控制方面进行了分析和研究，并提出了具体的控制策略。对过热蒸汽温度，提出了基于T-S函数模糊系统的非线性模型，设计了一种内模PID控制器。　　
⑸在OVATION DCS系统硬、软件平台上，开发了超临界直流锅炉燃烧-汽水系统控制系统软件。
论文首先介绍了混烧循环流化床锅炉的工艺、优点、发展现状及控制特点和难点,针对国内混烧循环流化床锅炉燃烧、汽水系统的复杂动态过程式,在参考cgbb循环回路过程动态模型的基础上,应用上海新华xdps计系统,采用专家pid控制、模糊控制、复合控制、自寻优等控制策略,设计cfbb自动控制系统,包括:汽包水位控制、主蒸汽温度控制、炉膛负压控制、料层差压控制、主蒸汽压力控制和床温控制等几个子系统,有效地解决大滞后、强耦合等原因给控制带来的难题,提高了锅炉自控系统的连续投运率.
本文在分析600MW超临界机组控制系统的组成、特点的基础上，从设备选型、功能设计、系统调试、优化及改进等多方面介绍了OVATION分散控制系统在田集电厂的应用，重点介绍了笔者在DCS控制系统调试运行期间遇到的问题及其改进解决方法，所获得的成果和经验可为同类型机组控制系统设计、调试提供有益借鉴。主要内容如下：
1．对600MW超临界机组及其控制系统进行了分析，介绍了田集电厂600MW超临界机组控制系统的选型过程，并分析了OVATION各子系统的功能。
2．进行了MCS变负荷试验，考查了控制系统对机组负荷变化的响应，同时考查了负荷变化时，主汽压力、风量、主汽温度、再热汽温、氧量、炉膛压力、除氧器水位等调节回路的调节品质，并对其中发现的问题进行了处理修改。
3．为保证MFT条件信号的准确性，对送风机、给水流量、汽机跳闸、分离器水位等信号的判断增加了辅助逻辑判断信号，有效地提高了MFT动作的可靠性。
4．从机组从启动到转入干态前主蒸汽温度的控制、高加投退时注意煤水比的变化对汽温的影响、热量修正回路的正确使用、变负荷过程中煤水比动态补偿回路的正确使用等方面论述了600MW超临界机组主蒸汽温度调节需要注意的问题。
5．分别进行了磨煤机、送、引风机、汽动给水泵准备性试验以及高负荷的送/引风机、汽动给水泵、一次风机RUNBACK试验，在试验过程中对RUNBACK控制回路及其它联锁保护逻辑、各控制参数进行了进一步的检查和调整，特别是对目标燃料量、停磨煤机的时间、送/引风机下限、切换速率作了修改和完善，
6．针对等离子点火系统在机组投产后遇到的问题，详细分析了等离子点火系统使用概况以及事故原因，并对逻辑进行了修改、调试，很好的处理了所出现的问题。
7．通过协调控制策略重新对各控制子系统参数进行寻优，并在控制系统中纳入机、炉优化成果和机组运行经验，使机组的控制系统更加智能化，从而使机组的变负荷性能、稳定性和经济性均达到了比较满意的的效果。
主蒸汽管道、再热蒸汽管道等蒸汽管道以及过热器管、再热器管等锅炉炉管等是发电设备的关键构件,这些部件如发生爆漏,轻则造成机组停运,重则发生人身伤亡,机组的经济效益受到很大的影响.这些部件的损伤机理是载荷(温度、压力)作用在金属材料上,使金属材料发生蠕变,当蠕变损伤发展到一定程度时,材料不能承受载荷的作用而发生爆漏事故.而当它们的运行温度高于材料发生蠕变的温度,即其承载能力与时间有关.在运行过程中,管道材料承受高温和高压力的联合作用,发生蠕变,材料逐渐出现损伤,以至于最终不能承受载荷的作用.早期对这些部件的监测方法一般是利用无损检测、金相组织分析等手段进行监测,但这些监测都是阶段性的分析,管道往往在检测前即发生爆漏事故;早期的状态监测方法较复杂、数据采集较少、缺乏代表性、系统运行不稳定、系统维护困难等,得不到广泛的应用.该文对300mw发电机组的主蒸汽管道、再热蒸汽管道、过热器管、再热器管等构件进行了运行载荷和损伤分析,采用了传统对构件剩余寿命的三级评定方法对构件的剩余寿命进行预测,并借助拉尔森——米勒公式,通过对管壁温度的测量,最终对高温高压构件进行剩余寿命的计算.在此基础上,借助于建模技术、网络技术、数据库技术、编程技术等多种知识,建立了机组构件运行状态实时监测系统(状态监测寿命管理系统和状态监测寿命管理网站),由该系统的服务器通过电厂内部的mis系统对各构件的运行参数进行采集、处理和分析,再把结果传送至各用户,从而不但达到对构件的状态监测,也达到了优化运行的目的.
电厂主蒸汽温度是电厂生产运行中的一个非常重要的监测和控制参数，过高或过低都会影响到机组的安全性和经济性，一般要求主蒸汽温度基本上维持在额定值（即给定值）附近。
主蒸汽温度的控制多年来一直是电厂过程控制中的一个难点，这主要是因为：首先，主蒸汽温度被控对象总是存在一定的迟延，而且机组容量越大迟延就越严重，常常使得反馈控制作用来不及进行调节；其次，主蒸汽温度被控对象的动态特性随着工况的变化会发生变化，即其数学模型在不同的工况下是不同的，这会导致参数固定不变的控制器在变工况情况下的实际控制效果恶化；另外，主蒸汽温度被控对象的动态特性是非线性的，也增加了控制的难度。
针对电厂过程控制中主蒸汽温度的大迟延性、非线性和时变性，本文在充分分析主蒸汽温度被控对象动态特性和现场实际情况的基础上，对将多种智能控制技术在主蒸汽温度控制系统中的综合应用进行了研究，即采用现代控制理论中的状态观测器技术，设计出高精度且简单实用的新型状态观测器，实现主蒸汽温度的导前汽温的重构；采用神经网络技术，实现了准确性较高的主蒸汽温度前馈控制；采用模糊控制技术，在很难获得主蒸汽温度被控对象的数学模型的情况下，实现了对主蒸汽温度的有效控制；设计出适用于过程控制的基于遗传算法机理的模糊控制器动态优化方法，解决了一般遗传算法实时性差的难题，实现了对电厂主蒸汽温度模糊控制系统中的模糊控制器的实时在线动态优化。
换热器是一种标准工艺设备。被广泛应用于动力工程领域以及其它一些过程工业部门。当换热器在较大温差范围内运行时，换热器出口介质温度控制仍面临着挑战。系统非线性性在很大程度上取决于介质的流速和介质的温度。本文中，换热器的控制任务主要有两个，首先通过控制水箱进口水阀门开度，进而控制水箱水位，进而控制换热器进口水流量。其次，通过控制蒸汽阀门开度，进而控制换热器蒸汽流量，进而控制被蒸汽加热的换热器出口水温。
传统的pid控制在换热器系统控制中一直占有主导地位，原因在于它的结构简单，易于设计。但是，传统的pid控制也在控制中遇到了不少问题，例如系统超调量大、震荡周期多、在控制具有较大时延的对象时稳定性能差等。
最近几年里，大量的先进控制技术得到了发展，模糊逻辑控制就是其中之一。它在工业实际应用中非常引人注目。因为模糊逻辑控制能模仿人思考和处理问题的方式，抓住对象的不确切信息，所以模糊逻辑控制往往能够取到令人满意的控制效果。在大多数模糊控制器中，偏差和偏差变化率的论域以及隶属函数必须提前确定。通常，这就需要不断的试验。
本文设计了以蒸汽/水为介质的换热器，以及相对应的系统，并对用到的数据采集卡板作了介绍。在进口水速的控制中，应用了pid-模糊双模控制。在出口水温控制中，本文提出了比例-模糊双模控制，其中模糊控制器是基于takagi-sigeno模糊推理系统构建，用以解决系统存在的滞后问题。从它发展来的数字控制器非常简单，因为具有简明的解析表达式，并且只有几个需要调整的参数。在控制初期引入比例控制的作用是提高系统的响应速度。
仿真结果证明，本文所提出的控制策略在抑制超调、减少震荡周期、提高系统的稳定性上都得到提高，优于单纯常规pid控制。
论文首先介绍了循环流化床锅炉工艺、优点、发展现状及控制特点和难点,针对国内循环流化床锅炉燃烧、汽水系统的复杂动态过程,在参考cfbb循环回路过程动态模型的基础上,利用supconjx-300x系列dcs强大的可编程功能,采用pid控制、串级控制、前馈控制、规则控制、微分控制、模糊控制、自寻优等控制策略,设计cfbb自动控制系统,包括：汽包水位控制、主蒸汽温度控制、炉膛负压控制、料层差压控制、主蒸汽压力控制和燃烧控制等几个子系统,有效地解决大滞后、强耦合、工艺等原因给控制带来的难题,提高了锅炉自控系统的连续投运率.
秸秆锅炉过热汽温控制系统是提高机组热效率和保证机组安全运行的重要组成部分，过热蒸汽温度的干扰因素很多、很频繁且扰动量很大，在各种扰动作用下，过热蒸汽温度动态特性具有大迟延、大惯性、时变性和非线性的特点。针对复杂热工过程的非线性特性，本文提出了一种基于免疫原理的径向基函数神经网络的非线性模型辨识，利用这种rbf神经网络进行进行复杂热工过程的非线性模型辨识。仿真研究表明，这种建模不仅计算量小、精度高，而且辨识的非线性模型可以拟合多个线性模型，消除热工过程不同负荷下线性模型的频繁切换时的震荡，实现多模型的优化控制。
cfb锅炉(circulating fluidized bed boiler，简称cfb锅炉)作为高效、低污染、燃烧适应性广、负荷调节性能好的洁净燃煤技术，受到人们的青睐。它是一个分布参数、多变量耦合、非线性、时变、大延迟的控制对象，尤其是锅炉的燃烧系统，被控对象动态特性复杂，常规的控制方案，很难达到好的效果。目前国内cfb锅炉自动控制水平普遍较低，还没有形成一套全面的、成熟的自动控制系统。本文结合山东某热电厂具体工程项目，针对cfb锅炉控制特性，设计一套基于dcs的cfb锅炉自动控制系统，并引入智能控制，旨在提高cfb锅炉热工自动控制水平。
在对cfb锅炉的结构和工艺流程进行深入研究的基础上，总结cfb锅炉各个部分的基本控制量，以及控制特性。主要对cfb锅炉燃烧系统进行了研究：在床温控制系统中，采用了模糊控制技术，以床层温度测量值与给定值的偏差及偏差变化率作为床温模糊控制器的输入，输出作为燃料控制器的给定值，由燃料控制器控制给煤量的输出，形成床层温度—给煤量串级模糊控制系统；在主蒸汽压力控制回路中采用模糊自调整pid控制，它可以根据人工经验自动调整pid参数来满足系统的要求，其输入为主蒸汽压力的偏差和偏差变化率，输出为pid三个参数的调整量，根据调整量调节pid控制器的输出，从而调节主蒸汽压力维持在给定值。实际运行表明，这两种控制器与传统控制方法相比具有较好的控制效果。
针对abb industrialit dcs具有高可靠性、易操作性、维护方便等特性，结合某热电厂实际工程，设计了一套全冗余的集散控制系统框架，并融入各回路的具体控制算法，应用了profibus现场总线、工业以太网及opc接口技术。该自动控制系统实现了数据采集、模拟量调节、顺序控制和炉膛安全监控功能，达到了锅炉控制要求。并且dcs控制系统包括了具体的硬件配置、组态软件、通讯配置以及冗余设计，提高了热电厂cfb锅炉的自动化水平。
在cfb锅炉dcs控制系统中智能控制算法是通过opc接口技术实现的。在control build f(cbf)中集成了opc软件，cbf内部实时数据库，通过opc server与第三方软件的程序开发，实现实时数据库和关系数据库的信息集成与数据共享。客户端则采用vc自主开发的应用程序。在实现控制算法的过程中，遵守算法模块化的原则，脱离了组态环境的限制，具有较强的通用性和移植性。
最后，就所完成的课题做出总结，分析了当前研究工作的不足，并对今后的发展及研究方向进行了展望。本文分析燃烧系统时，只抓住主要因素，没考虑其他耦合因素，虽能满足热电厂工况的要求，并且具有良好的控制效果，但控制精度不高。
燃气-蒸汽联合循环电站具有热效率高、调峰性能好等特点，近年来在世界范围内发展迅猛。开发燃气-蒸汽联合循环，也是我国电力工业主要发展方向之一；随着“西气东输”工程的进行，与之配套的天然气发电工程也相继安装投产。
燃机控制系统是一个大型的较为复杂的系统，本文以杭州半山电厂美国ge公司9fa燃气-蒸汽单轴联合循环发电机组为例，叙述了ge燃机mark vi控制系统的总体结构，重点剖析了mark vi主控系统和保护的原理和逻辑实现，包括燃气轮机的起停控制、加速度控制、温度控制、转速控制、dln燃烧控制以及超速保护、超温保护、燃烧监测保护等机组主重要保护系统。在理论研究的同时，文章基于燃机联合循环机组的实际运行数据，根据运行的实际需要及运行中遇到的问题对控制策略进行了优化。
半山电厂燃机联合循环机组为全国首台装机调试的ge 9fa燃机，文章吸取国外先进调试经验，详细总结了燃机控制系统安装调试的方法，着重分析了该类型机组调试过程中的常见问题：如控制系统通讯故障、机组启动时间过长等；并针对这些问题给出了可行的解决方法。
我国的燃机控制系统至今仍是空白，认真研究总结mark vi控制系统的系统原理和调试经验，不但有助于现有9f机组的稳定运行，而且对于我国自主开发燃气轮机控制系统有很大的启迪。
循环流化床锅炉(circulating fluidized bed boiler,简称cfbb或cfb锅炉)作为高效、低污染、燃烧适应性广、负荷调节性能好的洁净燃煤技术,在全世界受到广泛重视,正在成为燃煤技术的主力军.cfb锅炉商业化的迅速发展给它的运行自动化提出了更高的要求.论文首先介绍了cfb锅炉的结构和工艺流程,然后分析了各主要参数之间的耦合关系及控制系统目前存在的问题.针对cfb锅炉燃烧过程的复杂特性,论文以35t/hcfb锅炉为研究对象,基于多变量频域解耦控制理论,提出了"热量-氧量"双交叉燃烧控制方案,实现了cfb锅炉主要参数之间的解耦控制,消除了燃烧过程中主要内扰的影响,同时保证了燃烧的经济性,进而提高了锅炉燃烧自动控制系统的连续投运率.对于汽水系统,基于模糊控制理论,论文提出了cfb锅炉主蒸汽温度和汽包水位模糊控制方案,并进行了仿真研究,仿真结果表明采用该方法可有效提高汽水系统的控制品质.最后,根据集散控制系统设计的思想,论文提出了计算机监控系统的设计方案,提高了cfb锅炉实时监控与管理水平.
煤炭是我国的主要一次能源，煤电占总发电量的70％以上，还有大量的工业锅炉每年要消耗几亿吨煤炭。循环流化床锅炉具有燃料适应性广，截面热强度高，锅炉负荷适应性好，燃料制备系统相对简单等特点。同时循环流化床锅炉(cfbb)作为一种新型燃烧设备，它具有高效低污染、飞灰和炉渣的含碳量低、运行稳定，并且对有害气体的排放进一步降低、环保效果好等优点。因此，循环流化床锅炉在我国将具有广阔的市场前景。但是，由于投放时间短且炉型不断改进，一直存在自动控制系统投入不理想等问题。因此，设计一种有效的系统方案将有利于实现循环流化床锅炉的自动控制，对循环流化床锅炉的推广起到重要的作用。
本文在综合比较当前石油、化工广泛采用的dcs控制方案的基础上，提出了基于fcs的循环流化床锅炉控制方案，选择了具有高性能、高可靠性、及设计独特的can总线标准，结合实验室自主开发的基于can总线的shcan2000型现场总线控制系统，针对辽河油田75t/h循环流化床锅炉的汽水及燃烧控制两大部分，设计了一套完整的现场总线控制系统方案。上位监控站由两台工控机、一台打印机及can网卡组成，两台工控机都可以构成独立的监控操作站/工程师站，且互不干扰，不分主次，双重冗余。选用美国intellution公司的汉化fix dmacs作为组态软件完成人机界面(mmi)和数据的操作管理，实现适时历史曲线记录、报表打印等；下位机采用多块shcan智能测控组件，分别组态实现控制，包括汽包水位控制、主蒸汽温度控制、给煤调节、一次风调节、二次风调节、引风调节等各回路调节，同时实现对各节点参数的监控。
本课题设计的循环流化床锅炉现场总线控制系统，已经于2006年6月份在辽河油田曙四联合站供热工程中得到了成功的应用，系统功能强大、控制效果好，具有良好的推广及应用价值。同时也验证了本文提出的循环流化床锅炉现场总线控制系统设计合理，切实可行，为现场总线在工业控制领域的进一步推广作了有益的尝试。
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