[实用新型]一种低热值煤燃烧基于模型预估一次风控制系统

说明书

本实用新型公开一种低热值煤燃烧基于模型预估一次风控制系统，完善优化了控制策略，通过引入模型预估，有效解决了低热值煤燃烧机组自动发电控制调节品质差和主汽压力偏差大的技术问题，同时也大大降低了锅炉结焦的风险，可同时适用于单炉膛和双炉膛的亚临界和超临界不同类型低热值煤燃烧机组，通过引入模型预估，拟合机组负荷和一次风量的曲线，采用超前滞后发生器来补偿锅炉对一次风量的快速需求，从而弥补燃料的纯迟延，摒弃了机组负荷变化时煤量、风量同步按比例增减的常规控制思路，使一次风量提前给煤量动作，适时加入一定的内部可控扰动量，保证了可快速响应电网调度对机组负荷变化的要求，同时兼顾考虑到低热值煤机组的安全稳定运行。

技术领域

本实用新型一种低热值煤燃烧基于模型预估一次风控制系统，属于自动控制系统技术领域，特别涉及一种低热值煤燃烧基于模型预估的一次风自动控制系统。

背景技术

低热值煤燃烧技术是一种高效低污染清洁的燃烧技术，能够实现炉内燃烧过程中的直接脱硫，有效抑制氮氧化物的排放，能源危机和越来越突出的环保问题使人们促进了这种低热值煤燃烧技术的发展和成熟。但由于采用低热值煤种，煤质热量低，主要依靠多次循环重复燃烧才能够提供给锅炉相应的足够热量。为了保证电网系统的安全稳定，目前大容量机组均要求投入自动发电控制(AGC)，以满足电网调度对机组负荷快速变化的要求，但由于低热值煤锅炉的热惯性要远比常规煤粉锅炉大，在给煤量发生扰动后，十几分钟后主汽压力才有所反应变化，由于给煤是在炉内和炉外(设置有外置床)通过多次循环才能燃尽，从而释放出全部热量，因此燃料侧扰动的纯迟延和惯性时间都较煤粉炉大很多，如果采用常规控制思路，势必就造成AGC调节品质差，机组负荷变化响应慢，较难满足电网调度的要求；主汽压力偏差大，影响机组安全稳定运行。

实用新型内容

本实用新型克服了现有技术存在的不足，提供了一种低热值煤燃烧基于模型预估一次风控制系统，完善优化了控制策略，通过引入模型预估，有效解决了低热值煤燃烧机组自动发电控制调节品质差和主汽压力偏差大的技术问题，同时也大大降低了锅炉结焦的风险，可同时适用于单炉膛和双炉膛的亚临界和超临界不同类型低热值煤燃烧机组。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种低热值煤燃烧基于模型预估一次风控制系统,包括参数变送器、设定值模块、切换模块、超前滞后发生器模块、加法器模块、减法器模块、函数发生器模块、PID控制器模块。一次风量设定值参数变送器PT2的输出端与函数发生器模块M1的输入端i₁连接，函数发生器模块M1的输出端O₁与超前滞后发生器模块M2的输入端i₁连接，超前滞后发生器模块M2的输出端O₂与减法器模块M3的第二输入端i₂连接，函数发生器模块M1的输出端O₁与减法器模块M3的第一输入端i₁连接，减法器模块M3的输出端O₃与第一加法器模块M4的第二输入端i₂连接，函数发生器模块M1的输出端O₁同时与第一加法器模块M4的第一输入端i₁连接，第一设定值模块M5的输出端O₅与切换模块M7的第一输入端i₁连接，第二设定值模块M6的输出端O₆与切换模块M7的第二输入端i₂连接，床温高于900℃信号与切换模块M7的切换端S连接，切换模块M7的输出端O₇与第二加法器模块M8的第二输入端i₂连接，第一加法器模块M4的输出端O₄与第二加法器模块M8的第一输入端i₁连接，第二加法器模块M8的输出端O₈与PID控制器模块M9的设定值SP端连接，一次风量设定值参数变送器PT1的输出端与PID控制器模块M9的过程值PV端连接，PID控制器模块M9的输出端O₉与控制单元(一次风挡板)连接。

函数发生器模块M1，为如下函数关系的函数发生器模块：