基于MATLAB的锅炉燃烧过程控制系统设计.docx

摘要:现代的化工、炼油、发电等工业生产过程中都必须运用到锅炉这种重要的动力设备。由于锅炉系统是一个多输入多输出的复杂控制对象，控制起来相当的困难。大量燃料的燃烧会对环境产生了巨大的影响，而且燃料的不合理使用会造成浪费，治理环境污染和保证燃料经济性十分重要。所以锅炉的燃烧要符合安全，经济，稳定等条件。

要满足条件，那么就需要进行燃烧过程的控制系统了。本题系统的控制方案是：蒸汽压力和燃料流量组成串级控制系统；空气流量与燃料流量组成比值控制系统；炉膛负压和送风量组成前馈-反馈复合控制系统。然后把这几个控制系统结合起来则是锅炉燃烧过程控制系统。最后基于MATLAB的Simulink进行仿真实验和鲁棒性分析，最终仿真结果表明，这次设计的锅炉燃烧过程控制系统方案切实可行。

关键词：锅炉燃烧；过程控制系统；MATLAB仿真

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 背景介绍-1

1.2 锅炉燃烧过程控制的发展概述-1

1.3 本文主要工作内容-2

2 锅炉燃烧原理及燃烧控制系统设计-3

2.1 锅炉燃烧原理和组成-3

2.2 锅炉燃烧过程控制系统的任务-3

2.3 锅炉燃烧过程的调节量-4

2.4 锅炉燃烧过程控制系统的设计方案-4

2.4.1 主蒸汽压力控制系统与燃料空气比值系统-4

2.4.2 炉膛压力控制系统-4

2.4.3 锅炉燃烧控制系统的被调量-5

2.5 锅炉燃烧过程控制基本方案-5

2.5.1 主蒸汽压力控制系统-5

2.5.2 燃烧过程中烟气氧含量闭环控制-9

2.5.3 炉膛负压控制系统-11

3 基于MATLAB进行系统的仿真实验-12

3.1 数学模型的建立-12

3.2 系统的稳定性分析-14

3.3 控制系统参数的整定-16

3.3.1 燃料控制系统的参数整定-16

3.3.2 蒸汽压力控制系统的参数整定-17

3.3.3 空气流量控制系统的参数整定-18

3.3.4 炉膛负压控制系统的参数整定-19

3.4 控制系统的仿真-21

3.5 控制系统的鲁棒性分析-22

结    论-24

参 考 文 献-25

致    谢-26