針對循環硫化床鍋爐燃燒控制的相關研究

汪平標

摘 要：循環流化床鍋爐的燃燒效率非常高，具有清潔的特性，同時滿足了鍋爐燃燒的商業價值。循環流化床鍋爐燃燒中，比較重要的工作是燃燒控制，用于維持鍋爐的燃燒效益，改善鍋爐的運行環境。本文針對循環流化床鍋爐的燃燒控制，提出幾點相關的研究。

關鍵詞：循環流化床；鍋爐；燃燒控制

循環流化床鍋爐的燃燒控制，是一項復雜的工作，需要根據循環流化床鍋爐的實際運行，全面控制燃燒的過程，重點是確保燃燒控制的準確性，積極采用科學的燃燒方式，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。結合循環流化床鍋爐的燃燒，深化控制措施的應用，為鍋爐運行提供優質的燃燒方式。

1 循環流化床鍋爐燃燒控制中的缺陷

循環流化床鍋爐燃燒控制中，不僅要確保常規參數處于穩定的狀態，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壓，燃煤的床層溫度和床壓。循環流化床鍋爐的運行中，很容易發生控制缺陷，從而影響了床溫和床壓的控制，導致鍋爐燃燒面臨著安全性的問題，嚴重時還會降低脫硫脫銷效率，形成環境污染[1]。結合循環流化床鍋爐燃燒運行，發現潛在的控制缺陷，充分推行燃燒控制的應用，改進鍋爐燃燒的狀態及控制方法，保障循環流化床鍋爐燃燒控制的優質性，預防安全問題和環境污染。

2 循環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。一般情況下，循環流化床鍋爐燃燒控制中，需要采用數學模型的控制方法，但是部分控制研究，可能無法提供數學模型，所以模糊控制能夠服務于鍋爐燃燒控制的數學模型中。例如：循環流化床鍋爐的燃燒控制中，面臨著復雜的工況變化，尤其是參數控制，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，充分發揮在線校正的優勢，其可專門調節燃料的使用量，控制流化床鍋爐的主汽壓力，以便達到優質的運行狀態。

2.2 神經網絡控制

循環流化床鍋爐燃燒中的神經網絡控制，模擬了大腦的神經元，提供高效率的控制能力，打破傳統控制策略中的局限，能夠實現解耦控制。神經網絡控制在循環流化床鍋爐燃燒中，體現在建模、控制兩個方面。按照循環流化床鍋爐的燃燒狀態，構建數據模型，利用神經網絡的控制方式，將RBF控制器應用到燃燒控制中，解耦燃燒系統，進而落實PID控制的應用[2]。神經網絡控制的方式不同，均在循環流化床鍋爐燃燒控制中達到了規范的效益，滿足鍋爐燃燒的控制需求。

2.3 自適應控制

循環流化床鍋爐燃燒控制中，對自適應有一定的要求，以便在鍋爐運行中實現自動化控制。以自動應控制中的“空氣-床溫”為例，分析其在鍋爐燃燒中的應用。“空氣-床溫”中的自適應控制思想中，以床溫、主汽壓力為研究對象，研發設計了全系數系統，其可應用到鍋爐燃燒的整體控制中，消除潛在的影響因素。自適應控制中，同樣按照循環流化床鍋爐燃燒的控制需求，設計了控制器，利用雙環自適應的控制方式，優化鍋爐燃燒。

2.4 預測控制

預測控制在循環流化床鍋爐燃燒中，主要利用了函數控制的方法，跟蹤燃燒的整個過程。例如：在循環流化床鍋爐燃燒控制時，通過預測控制構建相關的模型，可以同時對鍋爐中的多項參數進行控制，其中主汽溫控制的效果最佳，特別是床溫控制方面，體現了模型控制的優勢。除此以外，預測模型中還涉及到函數控制器，致力于借助函數設計，完成鍋爐燃燒中的負荷調度。近幾年，專家將神經網絡控制與預測控制結合到一起，研究雙功能的控制器，對循環流化床的床溫進行控制，以此來優化鍋爐的燃燒效率，保障鍋爐運行的性能。

2.5 自抗擾控制

自抗擾控制器的基礎是PID控制，是一類先進的控制器，具有非線性控制的優勢。一般情況下，循環流化床鍋爐燃燒中，可以采用兩個獨立的控制器，整定自抗擾的參數后，綜合控制鍋爐的燃燒[3]。目前，自抗擾控制在循環流化床鍋爐燃燒中的應用，仍舊處于研究的狀態，自抗擾控制取得的成果，成熟應用到燃燒控制中，取得了較高的控制效益，改進了鍋爐燃燒的控制方式。

3 循環流化床鍋爐燃燒控制的智能化發展

智能化是循環流化床鍋爐燃燒控制的發展方向，而燃燒控制研究中，也提出了智能控制的研究內容，目的是簡單、穩定的控制鍋爐燃燒。以模糊PID控制為例，分析智能控制在循環流化床鍋爐燃燒中的優勢。模糊PID控制中，通過對誤差進行分析，模糊處理采樣值與實際值之間的誤差率，再利用邏輯規則，優化處理燃燒控制的結果，整定PID的參數，提供標準的整定值[4]。模糊PID控制在循環流化床鍋爐中的應用，優勢分析如：（1）準確性高、誤差率低，利用函數關系完成計算，消除參數之間潛在的誤差，精確燃燒控制中的參數關系；（2）優化性強，模糊PID控制的優化過程中，比較注重仿真模型的應用，由此為燃燒控制的優化，提供了有效的條件，構建了優化控制的條件；（3）模糊PID控制，符合循環流化床燃燒控制的需求，提供硬件及控制思想上的支持，其可根據鍋爐燃燒的狀態，智能化的提供PID控制，實現規范性的燃燒控制，表明智能化控制的實踐優勢。

4 結束語

循環流化床鍋爐燃燒控制的效率越高，越能提升鍋爐燃燒的經濟效益，加強鍋爐燃燒控制的力度。目前，循環流化床鍋爐的燃燒，朝向自動化、智能化的方向發展，尤其是智能化控制，逐漸成為燃燒控制研究中的重點，符合循環流化床鍋爐燃燒的實踐要求，一方面保障鍋爐燃燒的效率，另一方面強調鍋爐燃燒的清潔特性。

參考文獻：

[1]汪陽華.循環流化床鍋爐燃燒智能控制研究[D].湖南工業大學，2013.

[2]趙小鵬.循環流化床鍋爐燃燒控制系統的研究及應用[D].河北科技大學，2012.

[3]馬強，宋小勇.循環流化床鍋爐控制技術研究現狀[J].華北水利水電學院學報，2011（06）：5-10.

[4]王永標，魏毅立.循環硫化床鍋爐燃燒控制系統研究[J].包頭職業技術學院學報，2009（01）：18-20.endprint