基于抗扰动Smith预估补偿的磨煤机出口风粉温度优化控制
陈刚1
尹瑞麟2
范常浩1
华山1
孙立2
1.国家能源集团科学技术研究院有限公司低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室,江苏南京 210023;国能南京电力试验研究有限公司,江苏南京 2100232.东南大学能源与环境学院,江苏南京 211189
摘要："双碳"背景下,作为高能耗高排放的火电机组,其燃烧性能直接影响发电效率和碳排放量.锅炉燃烧优化控制对运行优化和灵活调峰是有重要意义.电站锅炉磨煤机的出口风粉温度控制面临大延迟、多干扰问题,对燃煤机组安全稳定运行具有重要影响.基于Smith预估控制器,在补偿回路中增设反馈环节,实现了高效抗干扰,提升磨煤机风粉温度控制性能.通过Taylor级数展开和待定系数法求取模型近似转换参数,获得一阶惯性纯滞后模型,进而设计抗扰动型Smith预估补偿控制器.通过与单回路PID控制试验对比,发现Smith预估补偿控制算法可有效补偿控制对象的纯延迟滞后环节,单位阶跃响应超调量降低36.5％,调节时间缩短65.8％.相比经典Smith预估补偿控制算法,抗扰动Smith预估补偿控制算法可提高控制算法的抗扰动性能,并显著改善控制对象的动态特性,单位阶跃响应超调量减小44.7％,调节时间缩短15.7％.同时,实现了扰动最大偏差和收敛时间的降低.最后,在某660 MW超临界一次再热燃煤机组上应用该方法,实现了磨煤机出口风粉温度实际值对设定值的平稳跟踪,进一步验证了该方法的有效性.
关键词：抗扰动Smith预估补偿控制模型转换非线性规划
分类号：TK39(热工量测和热工自动控制)
资助基金：国家重点研发计划(2022YFB4100500)低碳智能燃煤发电与超净排放全国重点实验室开放课题资助项目(2023FK111)
论文发表日期：2024-09-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 131-139 )
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