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3MW富氧燃烧中试系统控制策略研究

作　者: 曾天成
导　师: 黄勇理
学　校: 华中科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 富氧燃烧控制策略总氧浓度串级控制变比值控制
分类号: TK16
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

现阶段化石能源的大规模使用，造成了全球CO₂排放量的逐年递增，CO₂在空气中的逐年增多。温室效应气体（GHG）中，由于CO₂规模很大，其对温室效应的影响在最强。当前许多发达和发展中国家，根据各自国家情况，制定了有效措施政策和控制目标来减缓CO₂的排放，以减缓温室效应的加剧。中国正在大力推动化石能源清洁发展，保护生态环境，应对气候变化，实现节能减排，支持开展碳捕捉与利用封存等技术应用示范项目的研究。3MW富氧燃烧中试系统作为大规模工业示范前期的技术验证平台，在该平台上对富氧燃烧的关键技术提供测试和验证，并开展系统集成和过程优化工作。论文在3MW富氧燃烧平台的基础上，根据系统的控制性能要求和试验测试需要，提出相应的控制策略，实现系统的正常稳定运行以及试验测试的特殊要求。论文首先介绍空气燃烧和富氧燃烧在燃烧和换热上的差异，然后根据富氧燃烧的特点以及控制策略的介绍需要，提出总氧浓度等概念。在此基础上，对富氧燃烧试验数据进行定性分析，了解对象的动态特性，为控制策略的提出提供参考依据。然后根据系统与常规的燃煤锅炉不同之处和试验需求，提出部分控制策略。其中包括：①混合风和空分流量控制的双闭环变比例控制系统；②炉膛出口氧气浓度控制的空分流量串级控制系统；③空气燃烧和富氧燃烧相互切换的控制策略；④干湿混合循环控制系统等。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第1章绪论  9-18
  1.1 课题研究背景及意义  9-12
  1.2 国内外研究现状  12-16
  1.3 本文主要研究内容和论文结构  16-18
第2章 3MW 富氧燃烧中试系统的系统结构及其控制系统介绍  18-30
  2.1 3MW 富氧燃烧中试系统工艺流程  18-20
  2.2 DCS 系统结构  20-29
  2.3 本章小结  29-30
第3章试验数据分析  30-40
  3.1 富氧燃烧方式气体发射率与空气燃烧的差异  30-32
  3.2 总氧浓度信号的形成  32-33
  3.3 富氧燃烧过程中烟气成分的变化情况  33-35
  3.4 定给粉量下总氧浓度与炉膛受热面负荷分析  35-38
  3.5 本章小结  38-40
第4章 3MW 富氧燃烧中试系统的控制策略  40-55
  4.1 3MW 富氧燃烧子控制系统的组成  40-41
  4.2 系统负荷控制以及燃烧控制系统整体框架  41-45
  4.3 混合风及空分氧气流量控制系统  45-48
  4.4 炉膛出口氧气浓度的控制  48-50
  4.5 空气富氧燃烧相互切换控制以及混合风氧气浓度控制  50-51
  4.6 干湿混合循环流量调节以及混合风 H2O 浓度控制  51-53
  4.7 CO_2压缩系统以及排烟管道压力的控制  53-54
  4.8 空分的控制  54
  4.9 本章小结  54-55
第5章全文总结和后期研究  55-57
  5.1 全文总结  55
  5.2 后续研究工作  55-57
致谢  57-58
参考文献  58-62

3MW富氧燃烧中试系统控制策略研究

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