循环流化床锅炉 - MFA无模型自适应控制

采用MFA控制技术 收益
非线性MFA控制器精确控制主蒸汽压力。 压力控制得到改善,汽轮发电机运行稳定。
抗滞后MFA控制器精确控制蒸汽温度。 温度控制得到改善,温度变化至少减少50%,提高了燃烧效率,减少了能量散发,降低了燃料损耗。
反馈和前馈MFA控制器控制大压力负荷变化下的汽包水位。 提高了锅炉和蒸汽系统的稳定性,使热电厂实现了柔性生产。

左图是Babcock Borsig Power的一个流化床蒸汽发生器,中图和右图显示的是蒸汽温度和压力控制曲线在手动(L)和MFA控制(R)情况下的比较。

江远热电厂MFA控制应用实例

循环流化床锅炉正成为热电厂最主要的生产设备。其独特的设计使得像煤粉这样的燃料能在空气中流动,这样燃料就能和周围的空气更好的接触,使燃烧更加充分。流化床锅炉可以使用像废煤、木头、燃料渣等低等级的燃料。更重要的是,与传统的锅炉相比,它释放出的COx和NOx要少的多。

中国政府已经提出了一个新法规,强制关闭所有小型的电厂(小于200MW),除非这些厂转用循环流化床锅炉。其目的是获得经济效益,同时减少空气污染。

一个典型的循环流化床锅炉有多个关键过程变量:蒸汽压力、温度、煤的喂料量,空气供给量和汽包液位等。

控制难点包括,温度回路的大滞后,压力回路的非线性,汽包液位的大负荷变化和假水位问题。特别是低等级的燃料的BTU值不一致,使得空燃比控制变得非常困难。

在江远热电厂安装了一个CyboCon CE控制仪表和一套CyboCon控制软件,控制两个产量为75吨/小时的循环流化床锅炉。MFA控制器能有效地控制蒸汽温度,蒸汽压力和汽包液位。江远热电厂的总工程师评价到:“这些回路通常只能手动控制,但MFA控制能力给我们留下了深刻的印象,我们已经给CyboSoft上海公司发了份鉴定书,为我们成功地实现了这次设备改造。”

实现的控制效果:

  • 蒸汽温度变化范围在±2℃。
  • 蒸汽压力变化范围在±0.1Mpa。

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