基于最小二乘法对直流锅炉静动态特性的建模 modeling of boiler static and dynamic characteristics based on least squares method.pdfVIP

VoL 第26卷第7期 电力科学与工程 26。No．7 and ElectdcPowerScience Jul．．2010 2010年7月 Engineering 基于最小二乘法对直流锅炉静动态特性的建模 周 博 (广东省珠海金湾发电有限公司，广东珠海519000) 摘要：分析直流锅炉的静态特性和动态特性，将直流锅炉的控制系统简化为双输入双输出的控制系统， 将最小二乘法引入到直流锅炉的新控制系统，利用现场数据得出新控剜系统的数学模型，并对其数学模 型进行动态特性验证，结果验证了该动态数学模型的正确性。 关键词：直流锅炉；最小二乘法；控制系统 中图分类号：TKl2文献标识码：A F。——F+挚 (2)【z， 0引言 hF：掣+h挚 对于一个新工况有： 由于超临界机组只能采用直流锅炉，其对电 网调峰的适应能力、机组正常运行时的变负荷能 ‰：掣 (3) 力和快速启、停能力等都优于亚临界机组，因此， 由式(2)和(3)可知： 目前600MW超临界机组已经成为电力行业的主力 当∥形=F’／W’，即燃水比不变，且给水温 机组。但超l临界机组的超临界机组控制中机、炉 度不变时，过热蒸汽焓值(温度)保持不变； 之间存在严重的非线性耦合。直流锅炉在直流运 当燃料发热量变小时，过热蒸汽焓(温度) 行状态汽水之间没有一个明确的分界点，在流程 随之降低；反之升高；当给水焓值降低时，过热 中每一段的长度都受到燃料、给水、汽机调门开 蒸汽焓(温度)随之降低；反之升高。 度的扰动而变化，从而导致了功率、压力、温度 燃料控制和给水控制作为比值控制系统，其 的变化，直流锅炉是一个三输入／三输出相互耦合 精度依赖于燃料量与给水量的准确测量。给水量 关联极强的被控对象。本文利用直流锅炉的静态 控制系统中对象较为简单，工质物性变化小，可 特性和动态特性对直流锅炉进行控制量的简化， 以及时准确地测出给水量信号。燃水比控制品质 并采用最dx-乘法对简化后咕勺控制系统进行建模，问题主要集中在燃料量控制系统，燃料量信号作 且进行相应的动态特性分析。 为按燃烧率指令进行控制的反馈信号，应能及时 反映实际燃料量的变化，正确测量入炉燃料量， 1直流锅炉的静态特性 是燃料量的控制关键【2j。 在超临界机组中，减温水对过热汽温只能够 2直流锅炉的动态特性 起一个短时间的调整作用，长期的调节作用是通 过调节燃水比来实现的【l】。 (1)汽轮机调节汽阀扰动下的动态特性。汽 W(h矿一h。。)=朋。町 (1) 轮机调节汽阀(进汽阀)的扰动，对直流锅炉是 一种典型的负荷扰动。 式中：h掣为过热蒸汽焓值，kJ／kg；h铲为给水焓 值，kJ／kg；F为燃料量，t／h；Q。为燃料低位发当调节汽阀阶跃开大时，单元机组输出功率 镌立即增加，随后即逐渐减少，并恢复为起始 热量，kJ／kg；W为给水量，t／h