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超临界机组协调控制系统优化设计与仿真研究

作　者: 黄光德
导　师: 邹见效；廖文兴
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 超临界技术 协调控制 DCS
分类号: TM621.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


超临界技术是火力发电技术中越来越重要的技术,为超超临界技术铺垫了道路。相比较亚临界技术而言,超临界应用的效率有了大幅度的提高,其节能环保的特性深受各国重视。目前,我国电力系统正在蓬勃发展中,超临界技术已经成熟发展为主力军了。但是我们国家的超临界技术在设计、制造、运行、维护等多方面的水平仍然不及国外先进水平,需要大批人才对国产600MW机组的DCS系统进行深入研究,挖掘出超临界技术的潜在优势。本文对超临界机组协调控制系统的概念、特性、数学模型、原理进行了详细阐述,描述了DCS系统的历史背景、研究现状、技术特点和发展趋势。对协调控制中的设计、仿真做了深入研究,从蒸汽温度和燃烧调节两个难点系统模块的自动控制进行仿真,对协调控制方式下做了负荷变动试验。本文将理论与实际相结合,以华能平凉2*600MW超临界机组协调控制系统为实例,对该系统进行简要的分析,以此进行仿真结果的模拟验证,得到的模拟结果符合系统控制要求指标。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 选题目的与研究的意义  9-10
  1.2 国内外发展现状  10-11
  1.3 课题的核心研究DCS 技术的优势  11-12
  1.4 课题研究的预期目标和主要内容  12-14
第二章 系统介绍  14-28
  2.1 引言  14-15
  2.2 超临界机组协调控制概念  15-17
    2.2.1 间接能量平衡（IEB）协调控制系统  15-16
    2.2.2 直接能量平衡（DEB）协调控制系统  16-17
  2.3 超临界机组的动态特性  17-20
  2.4 超临界机组协调控制的数学模型  20-22
  2.5 超临界机组协调控制原理  22-25
  2.6 超临界机组协调控制器的设计  25-27
  2.7 本章小结  27-28
第三章 DCS 系统设计  28-44
  3.1 DCS 系统设计原则  28-29
  3.2 DCS 系统结构设计  29-31
  3.3 DCS 系统功能模块划分及核心模块说明  31-43
    3.3.1 汽轮机控制模块  31-32
    3.3.2 通风控制模块  32-35
    3.3.3 燃料控制模块  35-36
    3.3.4 给水控制模块  36-38
    3.3.5 汽温控制模块  38-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 系统的仿真实现  44-83
  4.1 协调控制器的仿真  44-50
  4.2 蒸汽温度控制仿真  50-57
    4.2.1 过热喷水减温控制  51-57
    4.2.2 蒸汽温度控制仿真总结  57
  4.3 燃烧控制仿真  57-70
    4.3.1 燃料控制仿真子系统  58-62
    4.3.2 送风控制仿真子系统  62-69
    4.3.3 引风控制仿真子系统  69-70
    4.3.4 燃烧控制仿真总结  70
  4.4 给水控制器的设计优化  70-82
    4.4.1 超临界直流锅炉的给水-燃料比值控制  70-71
    4.4.2 给水指令的生成  71
    4.4.3 给水调节的执行级控制  71
    4.4.4 采用中间焓值信号给水控制器的优化设计  71-72
    4.4.5 PID 控制器的整定结果  72
    4.4.6 控制器的优化  72
    4.4.7 控制器PID3 的优化结果  72-75
    4.4.8 PID2 控制器的优化  75-77
    4.4.9 PID1 控制器的优化  77-79
    4.4.10 有前馈控制的焓值信号给水控制的仿真  79-81
    4.4.11 给水控制仿真总结  81-82
  4.5 本章小结  82-83
第五章 仿真结果在工程中的模拟试验  83-95
  5.1 华能平凉2*600MW 超临界机组协调控制系统简介  83-85
  5.2 机组协调控制系统的DCS 结构  85-87
  5.3 机组协调控制系统的特点分析  87-90
  5.4 仿真结果在机组协调控制系统的模拟试验  90-94
    5.4.1 主要控制参数曲线  90-92
    5.4.2 负荷变动模拟试验  92-94
  5.5 本章小结  94-95
第六章 总结与展望  95-96
致谢  96-97
参考文献  97-99
附录  99-109

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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 发电、发电厂 > 发电厂 > 火力发电厂、热电站 > 控制设备
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