循环流化床锅炉燃烧控制系统优化

循环流化床锅炉的燃烧特性与煤粉炉存在很大区别，其燃烧过程更加复杂，大量的固体物料循环燃烧，导致循环流化床锅炉是一个具有分布参数、非线性、时变、多变量耦合特性的控制对象，对其实现自动控制具有很大的难度。这主要跟循环流化床锅炉本身的特点有关。循环流化床锅炉的燃烧属于流化燃烧状态，因此，当一次风量由零开始逐渐增加时，炉床状态逐次由鼓泡、沸腾、流化、循环流化向过流化状态转变。只有锅炉处于循环流化床状态时，才属于设计工况，运行才能达到理想状态。如若偏离这一状态，燃烧机理就会发生变化，控制规律将不再适用，表现出强烈的非线性。

同时循环流化床锅炉的燃烧系统控制参数相对煤粉炉而言大为增加，不仅要控制常规的蒸汽压力、汽包水位、炉膛负压等参数，还需要额外控制料床温度和高度、炉膛出口温度、一次风量、二次风量等参数。而大量的参数必然带来多变量和强耦合的控制特性。循环流化床锅炉的控制量之间的耦合关系也更加复杂，一个输入变量的改变会引起几个输出变量的变化，这样无法将系统简单地分解成几个单输入单输出回路分别进行单独控制，而需要对系统作一个整体的协调，才能实现良好的控制效果。除此以外，循环流化床锅炉燃烧系统的大滞后和不确定性也尤为明显。譬如，煤进入炉内有一个受热、烘干、爆破和着火的过程，通常需要1min，这个过程是一个吸热的过程，会造成床温的下降。因此，当给煤增速太快时，极有可能出现先降温后升温的双向过程，给闭环控制带来不利。(www.xing528.com)

总而言之，循环流化床锅炉燃烧系统的控制问题非常复杂，目前很多专家学者对此做了大量的研究工作，部分成果在第一章中已有介绍。本章主要介绍基于自抗扰控制器的燃烧系统控制方案，最后针对燃烧系统控制实例进行讲解。由于循环流化床锅炉的控制方案比较复杂，涉及到的控制方面的知识较多，本章将首先介绍一些关于热工过程控制的相关知识。