超临界循环流化床机组协调系统的自抗扰控制

Based on the principle of mechanism analysis and Active Disturbance Rejection Control(ADRC), this project studies the coordinated control strategy of supercritical circulating fluidized bed (SCFB) unit to meet the meet the control demand of rapid load tracking as well as efficient operation with low emission and high efficiency under a wide range of load change. Including: propose an ADRC strategy suitable for non-linear and large-inertia bed temperature process, design the disturbance observation based ADRC for the CFB combustion system, and achieve the dynamic decoupling control of SCFB for coordination control of combustion and load system of SCFB..The achievements of this project will enrich and develop the ADRC control method applicable to nonlinear, large inertia, multi-disturbance and multi-variable coupling objects and improve the operation and control level of supercritical circulating fluidized bed units in the future.

针对超临界循环流化床机组在宽负荷范围内快速响应负荷指令且高效低排放平稳运行的控制需求，本项目基于机理分析和自抗扰控制原理，研究超临界循环流化床机组协调控制策略，包括：形成适用于非线性大惯性床温对象的自抗扰控制策略，设计基于扰动观测的循环流化床燃烧系统抗扰控制策略，实现宽负荷范围内的超临界循环流化床燃烧-负荷动态解耦协调控制。.本项目的成果将丰富和发展适用于非线性、大惯性、多扰动和多变量耦合对象的自抗扰控制方法，提高超临界循环流化床机组在宽负荷范围内适应未来电网调度的运行控制水平。

超临界循环流化床锅炉机组的被控过程具有强非线性、大惯性、多扰动和多变量耦合的特点。为提高其在宽负荷范围内适应电网调度的运行控制水平，本项目针对超临界循环流化床锅炉机组的协调系统开展自抗扰控制策略研究。针对床温被控过程大惯性和强非线性的特点，设计了基于被控过程部分模型信息的改进自抗扰控制器设计方法及其增益调度策略，仿真验证了其在宽负荷范围内的设定值跟踪和抗煤质扰动的能力；结合机理模型和仿真分析，设计了基于残碳量动态补偿的协调系统自抗扰控制策略并开展了仿真验证。研究成果应用于某超超临界燃煤机组的自抗扰控制中，获得了宽负荷范围内控制品质的提升，具有广阔的实际应用前景。