針對(duì)循環(huán)硫化床鍋爐燃燒控制的相關(guān)研究

汪平標(biāo)

摘 要：循環(huán)流化床鍋爐的燃燒效率非常高，具有清潔的特性，同時(shí)滿足了鍋爐燃燒的商業(yè)價(jià)值。循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，比較重要的工作是燃燒控制，用于維持鍋爐的燃燒效益，改善鍋爐的運(yùn)行環(huán)境。本文針對(duì)循環(huán)流化床鍋爐的燃燒控制，提出幾點(diǎn)相關(guān)的研究。

關(guān)鍵詞：循環(huán)流化床；鍋爐；燃燒控制

循環(huán)流化床鍋爐的燃燒控制，是一項(xiàng)復(fù)雜的工作，需要根據(jù)循環(huán)流化床鍋爐的實(shí)際運(yùn)行，全面控制燃燒的過程，重點(diǎn)是確保燃燒控制的準(zhǔn)確性，積極采用科學(xué)的燃燒方式，以免在燃燒控制中引起效率問題，影響鍋爐燃燒的控制效果。結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐的燃燒，深化控制措施的應(yīng)用，為鍋爐運(yùn)行提供優(yōu)質(zhì)的燃燒方式。

1 循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制中的缺陷

循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制中，不僅要確保常規(guī)參數(shù)處于穩(wěn)定的狀態(tài)，如：蒸汽壓力、蒸汽溫度、汽包水位等，更重要的是控制好爐膛負(fù)壓，燃煤的床層溫度和床壓。循環(huán)流化床鍋爐的運(yùn)行中，很容易發(fā)生控制缺陷，從而影響了床溫和床壓的控制，導(dǎo)致鍋爐燃燒面臨著安全性的問題，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)降低脫硫脫銷效率，形成環(huán)境污染[1]。結(jié)合循環(huán)流化床鍋爐燃燒運(yùn)行，發(fā)現(xiàn)潛在的控制缺陷，充分推行燃燒控制的應(yīng)用，改進(jìn)鍋爐燃燒的狀態(tài)及控制方法，保障循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制的優(yōu)質(zhì)性，預(yù)防安全問題和環(huán)境污染。

2 循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制的有效方法

2.1 模糊控制

模糊控制在循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，屬于人工智能的范圍，利用模糊集合的理念。模式控制通過表達(dá)人的思想，完成燃燒控制中的推理過程，有目的的控制燃燒，魯棒性強(qiáng)。一般情況下，循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制中，需要采用數(shù)學(xué)模型的控制方法，但是部分控制研究，可能無法提供數(shù)學(xué)模型，所以模糊控制能夠服務(wù)于鍋爐燃燒控制的數(shù)學(xué)模型中。例如：循環(huán)流化床鍋爐的燃燒控制中，面臨著復(fù)雜的工況變化，尤其是參數(shù)控制，難度非常大，為了降低控制的難度，基于模糊控制的思想下，使用模糊控制器，充分發(fā)揮在線校正的優(yōu)勢(shì)，其可專門調(diào)節(jié)燃料的使用量，控制流化床鍋爐的主汽壓力，以便達(dá)到優(yōu)質(zhì)的運(yùn)行狀態(tài)。

2.2 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制

循環(huán)流化床鍋爐燃燒中的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，模擬了大腦的神經(jīng)元，提供高效率的控制能力，打破傳統(tǒng)控制策略中的局限，能夠?qū)崿F(xiàn)解耦控制。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制在循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，體現(xiàn)在建模、控制兩個(gè)方面。按照循環(huán)流化床鍋爐的燃燒狀態(tài)，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型，利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方式，將RBF控制器應(yīng)用到燃燒控制中，解耦燃燒系統(tǒng)，進(jìn)而落實(shí)PID控制的應(yīng)用[2]。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的方式不同，均在循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制中達(dá)到了規(guī)范的效益，滿足鍋爐燃燒的控制需求。

2.3 自適應(yīng)控制

循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制中，對(duì)自適應(yīng)有一定的要求，以便在鍋爐運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制。以自動(dòng)應(yīng)控制中的“空氣-床溫”為例，分析其在鍋爐燃燒中的應(yīng)用?！翱諝?床溫”中的自適應(yīng)控制思想中，以床溫、主汽壓力為研究對(duì)象，研發(fā)設(shè)計(jì)了全系數(shù)系統(tǒng)，其可應(yīng)用到鍋爐燃燒的整體控制中，消除潛在的影響因素。自適應(yīng)控制中，同樣按照循環(huán)流化床鍋爐燃燒的控制需求，設(shè)計(jì)了控制器，利用雙環(huán)自適應(yīng)的控制方式，優(yōu)化鍋爐燃燒。

2.4 預(yù)測(cè)控制

預(yù)測(cè)控制在循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，主要利用了函數(shù)控制的方法，跟蹤燃燒的整個(gè)過程。例如：在循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制時(shí)，通過預(yù)測(cè)控制構(gòu)建相關(guān)的模型，可以同時(shí)對(duì)鍋爐中的多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行控制，其中主汽溫控制的效果最佳，特別是床溫控制方面，體現(xiàn)了模型控制的優(yōu)勢(shì)。除此以外，預(yù)測(cè)模型中還涉及到函數(shù)控制器，致力于借助函數(shù)設(shè)計(jì)，完成鍋爐燃燒中的負(fù)荷調(diào)度。近幾年，專家將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制與預(yù)測(cè)控制結(jié)合到一起，研究雙功能的控制器，對(duì)循環(huán)流化床的床溫進(jìn)行控制，以此來優(yōu)化鍋爐的燃燒效率，保障鍋爐運(yùn)行的性能。

2.5 自抗擾控制

自抗擾控制器的基礎(chǔ)是PID控制，是一類先進(jìn)的控制器，具有非線性控制的優(yōu)勢(shì)。一般情況下，循環(huán)流化床鍋爐燃燒中，可以采用兩個(gè)獨(dú)立的控制器，整定自抗擾的參數(shù)后，綜合控制鍋爐的燃燒[3]。目前，自抗擾控制在循環(huán)流化床鍋爐燃燒中的應(yīng)用，仍舊處于研究的狀態(tài)，自抗擾控制取得的成果，成熟應(yīng)用到燃燒控制中，取得了較高的控制效益，改進(jìn)了鍋爐燃燒的控制方式。

3 循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制的智能化發(fā)展

智能化是循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制的發(fā)展方向，而燃燒控制研究中，也提出了智能控制的研究?jī)?nèi)容，目的是簡(jiǎn)單、穩(wěn)定的控制鍋爐燃燒。以模糊PID控制為例，分析智能控制在循環(huán)流化床鍋爐燃燒中的優(yōu)勢(shì)。模糊PID控制中，通過對(duì)誤差進(jìn)行分析，模糊處理采樣值與實(shí)際值之間的誤差率，再利用邏輯規(guī)則，優(yōu)化處理燃燒控制的結(jié)果，整定PID的參數(shù)，提供標(biāo)準(zhǔn)的整定值[4]。模糊PID控制在循環(huán)流化床鍋爐中的應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)分析如：（1）準(zhǔn)確性高、誤差率低，利用函數(shù)關(guān)系完成計(jì)算，消除參數(shù)之間潛在的誤差，精確燃燒控制中的參數(shù)關(guān)系；（2）優(yōu)化性強(qiáng)，模糊PID控制的優(yōu)化過程中，比較注重仿真模型的應(yīng)用，由此為燃燒控制的優(yōu)化，提供了有效的條件，構(gòu)建了優(yōu)化控制的條件；（3）模糊PID控制，符合循環(huán)流化床燃燒控制的需求，提供硬件及控制思想上的支持，其可根據(jù)鍋爐燃燒的狀態(tài)，智能化的提供PID控制，實(shí)現(xiàn)規(guī)范性的燃燒控制，表明智能化控制的實(shí)踐優(yōu)勢(shì)。

4 結(jié)束語

循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制的效率越高，越能提升鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)效益，加強(qiáng)鍋爐燃燒控制的力度。目前，循環(huán)流化床鍋爐的燃燒，朝向自動(dòng)化、智能化的方向發(fā)展，尤其是智能化控制，逐漸成為燃燒控制研究中的重點(diǎn)，符合循環(huán)流化床鍋爐燃燒的實(shí)踐要求，一方面保障鍋爐燃燒的效率，另一方面強(qiáng)調(diào)鍋爐燃燒的清潔特性。

參考文獻(xiàn)：

[1]汪陽華.循環(huán)流化床鍋爐燃燒智能控制研究[D].湖南工業(yè)大學(xué)，2013.

[2]趙小鵬.循環(huán)流化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的研究及應(yīng)用[D].河北科技大學(xué)，2012.

[3]馬強(qiáng)，宋小勇.循環(huán)流化床鍋爐控制技術(shù)研究現(xiàn)狀[J].華北水利水電學(xué)院學(xué)報(bào)，2011（06）：5-10.

[4]王永標(biāo)，魏毅立.循環(huán)硫化床鍋爐燃燒控制系統(tǒng)研究[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（01）：18-20.endprint