董湛波, 向文国, 王 新

(东南大学 能源与环境学院,南京 210096)

循环流化床(CFB)锅炉由于其污染排放低、燃料适应性广、燃烧效率高、负荷适应能力强[1]而受到国内外火力发电厂的青睐,并且日趋往大型化方向发展.但是,CFB锅炉的燃烧系统是典型的多输入/多输出、强耦合、大滞后和非线性系统,常规的控制方法很难取得理想的调节效果[2-3].

针对CFB锅炉燃烧系统各对象间的耦合性,一般将其分解为几个相对独立的调节系统,主要有主蒸汽压力控制系统、床温控制系统、送风控制系统和炉膛负压控制系统等[4].CFB锅炉具有良好的负荷适应能力,常用来担任电网和热网的调峰任务[3],因此负荷在大范围内变动是不可避免的,由此而引起的非线性系统的控制问题也就不可回避了.

在CFB锅炉燃烧系统中,床温是一个非常重要的运行参数,它直接影响到燃烧效率、脱硫效率和机组的经济、安全运行[2-3].因此,研究CFB锅炉床温的动态特性和控制规律对锅炉的实际运行有着重要的意义.本文正是针对负荷大范围变动时床温的调节,以某电厂440 t/h CFB锅炉为例,提出了一种改进的多模型预测控制,并通过仿真验证了其有效性.

1 CFB锅炉床温的动态特性

CFB锅炉的床温在运行中受许多因素的影响,如给煤量、一次风量、二次风量、石灰石量、排渣量和返料量等,其中石灰石量对床温的影响较小,而二次风量主要是确保后期的稳定燃烧.所以,目前国内的CFB锅炉在运行中主要是通过给煤量……