[发明专利]采用基于特征模型的预测函数控制器的工业锅炉燃烧控制系统

说明书

技术领域：

本发明涉及一种工业锅炉燃烧控制系统。

背景技术：

目前工业锅炉，尤其是35t/h以下的工业锅炉，控制方案通常都采用PID控制，因此对于工况变化剧烈的燃烧过程来讲，这类控制方案是不能实现很好的控制。

工业锅炉控制系统要完成的任务主要有：

1)蒸汽量要适应负荷的变化；

2)蒸汽压力保持在一定的范围内；

3)过热蒸汽温度保持一定(发电时)；

4)汽包中的水位保持在一定的范围内；

5)保持燃烧的经济性和安全性；

6)炉膛保持一定的负压。

对于锅炉燃烧过程来说，主要有三个控制回路来实现1)维持蒸汽压力恒定；2)保证燃烧过程的经济性；3)保证炉膛负压。具体为通过调节引风量的炉膛负压控制回路；通过调节给煤量的蒸汽压力控制回路；以及通过调节送风量的烟气含氧量控制回路。

对于蒸汽压力过程的特性，主要受燃料量和用汽负荷变化等扰动。这些扰动使过程的数学模型在有自衡与无自衡之间改变，这使得传统的控制方法很难有效的控制。同样，为了保持燃烧过程的经济性，应在实现充分燃烧的同时减少烟气带走的热损失。因此，选择合适的过剩空气系数α(或选择最佳烟气含氧量O2)显得十分关键。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种结构合理，工作效果好的采用基于特征模型的预测函数控制器的工业锅炉燃烧控制系统。

本发明的技术解决方案是：

一种采用基于特征模型的预测函数控制器的工业锅炉燃烧控制系统，包括通过调节引风量的炉膛负压控制回路、通过调节给煤量的蒸汽压力控制回路、通过调节送风量的烟气含氧量控制回路，其特征是：调节给煤量的蒸汽压力控制回路采用基于特征模型的预测函数控制器，所述基于特征模型的预测函数控制器是用式(3)或式(4)来描述其预测模型：

式3：

y_m(k+1)＝f₁(k)y_m(k)+f₂(k)y_m(k-1)+g₀(k)u(k-k₀)+g₁(k)u(k-k₀-1)

式4：

y(k+1)＝f₁y(k)+f₂y(k-1)+g₀u(k-k₀)+g₁u(k-k₀-1)

其中：

f1∈[f1-,f1+]]]>

f2∈[f2-,f2+]]]>

g0∈[g0-,g0+]]]>