MATLAB锅炉燃烧过程控制系统设计(2)
1.1 课题背景 1
1.2 锅炉燃烧过程系统的发展 1
1.2.1 仿真软件 2
1.2.2 MATLAB简介 2
1.2.3 控制方法的发展 2
1.3 设计的主要内容 4
2 锅炉燃烧系统控制技术要求和基本模型建立 3
2.1 主要控制技术和要求 8
2.1.1主蒸汽压力控制 7
2.1.2炉膛内烟气含量控制 8
2.1.3炉膛负压控制 9
2.1.4锅炉燃烧系统控制对象的特性 10
2.2控制系统基本模型建立 11
2.2.1蒸汽压力控制系统和燃料空气比值控制系统框图设计 12
2.2.2炉膛负压控制系统框图设计 13
2.2.3总控制系统框图设计 14
3 MATLAB仿真 14
3.1 模块设计 14
3.1.1 燃烧控制系统设计仿真 15
3.1.2 空气流量控制系统设计仿真 16
3.1.3 炉膛负压控制系统设计仿真 17
3.1.4 总控制系统设计设计仿真 18
3.1.5 控制系统总结 19
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23
1 绪论
1.1 课题背景
锅炉燃烧过程控制系统是现代工业中的重要动力设备，做好锅炉控制具有重要的经济价值。由于设备本身及操作和管理等方面的原因，国内锅炉的性能指标与发达国家的性能标准相比有比较大差距，主要是表现在燃料消耗高或燃烧热效率低。由于锅炉系统是一个多输入多输出的复杂的过程控制对象，其燃烧过程因多变量、大时滞以及强关联的复杂特性，因此控制起来相当困难。所以,提高锅炉燃烧过程的控制，具有重要的理论以及现实意义。
过程控制是其中最重要的一个分支。它主要是针对工业过程的五大参数，就是温度、液位、流量、成分、压力和特性等参数的控制问题。过程控制覆盖了如今社会中的很多工业部门，例如石油、化工、电力、轻工、纺织等部门，在国民经济中所占有很大的比例,因此其地位极其重要。根据实际工艺过程和应用领域的不同，所采用的控制方式也不尽相同。因此,在现代工业生产中燃烧都是必要的一环，从燃烧角度来说，有燃油、燃煤、燃气的区别。虽然燃烧的应用场合和燃料可能不同，但燃烧过程的控制都是燃烧控制、温度控制、燃烧程度控制、安全性控制、节能控制等。因此,其控制目的就是基于生产实际的需求，针对蒸汽压力控制、燃料空气比值控制和炉膛负压控制进行设计以及建立框架,并在MATLAB环境下建立模型、进行控制算法的研究实现。其主要采用了MATLAB中的SIMULINK工具箱进行仿真，通过模拟示波器中的波形来调节参数，改良控制效果。
(1)满足机组负荷要求,文持主蒸汽压力稳定;
燃烧过程控制任务与机组运行方式有关
(2)保证燃烧过程经济性;
使燃料得以充分燃烧
(3)保证燃烧过程稳定性;
文持锅炉炉膛压力稳定
1.2 锅炉燃烧过程控制系统的发展
工业锅炉燃烧的发展经历了由简单到复杂、由低参数到高参数、由单一品种到多种系列化产品的发展过程。随着材料和制造工艺的提高，锅炉的结构也比从前更加得完善，种类也越来越丰富。工业锅炉燃烧是一个复杂的工业设备，有几十个测量参数、控制参数以及扰动参数，它们之间存在相互作用，并且相互影响，存在明显的或不明显的复杂因果关系，而且测控参数也经常变化，存在一定的非线性特性，这一切都给锅炉的控制增加了难度。
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