طراحی کنترل کننده برای بویلر نیروگاه

صفحه 1:


صفحه 2:
1 

صفحه 3:
انريى الكتريكى و جايكاه آن به عنوان شاخص مهم توسعه و اهمیت آن در بخش های کشاورزی, صنعت و خدمات بر كسى بوشيده نيست. درصد قابل توجهى از اين اترذى از نيروكاه هاى حرارتى وسيكل تركيبى ‎oes) des ge ga ee ge‏ شيكة هلى قدرت اقلي كر روي جود در سوعت هق فسيلى استفافة عي ند و با ال لین رای به لب به عوان یک یل ۲ واسط. لن را به بخار تبدیل نموده و تن لازم را برای توربین های بخاری و ژنراتورها نامین می کنند. و " اين انرشى در بویلرهازدیگ های بخار) برای تولید بخار به کار می رود. لذا بویلر به عنوان قلب سیستم قدرت از اهمیت والابى برخوردار است. كاربردهاى بويلر در پروسه های صنعتی بسیا مهم مشل پلایش ‎=e‏ ۱ نفت و كاز. بتروشيمى. لاستیک سازى. صنايع غذابى و بسيارى ديكر از صنايع استراتؤيك ديكر بر اهميت من مى اقزايد. بهره بردارى مطلوب از بويلر نيروكاه هاى حرارتى. مستلزم برخوردارى نها از سیستم های ‎ary‏ کل را هه عم بت ریبک عدم ترجه يه لیم دی کترل که سل داز ‎cena ysl ie eae‏ شش اسلی یک واعد بقاز را تدکیل می ده امل فرإيسدعاى متف و متجددى لسن برع بر كر اثرات مايل خديدى لزنه ویرک تقال لترزى ‎le ib cares‏ ويا كاز را در یک سل بسته با یک متسير يان به ‎pete‏ ‏ايط مطلوب از نظر دماء فشار وكميت. در خروجى تحويل مي دهد 22 داده و بخار رابا 

صفحه 4:
با توجه به ابنكه درون لوله هاى ديك بخا. آتش با لب باشد.بویلرهبه دو دسته یله آتنی) و . 10 7 لوله آبی) تقسیم می شوند. در بولرهای 1 +5 درون لوله ها كازهاى داغ جربان داد ولب وبخار در تماس با لین له ها تبدل حرارت می کنند. در حالیکه در بولرهای 1 :1۷ درون لیله ها لب یا بخارجاری است و اتش كازهاى داغ هر تماس با لين لوله ها دملى سيال ماخل لن هارا بالا مى برند. بويلرهلى "1" . "5 عموما بوبلرهاى با ظرفيت كم هستند مثل يوبلر هاى كمكى. در حاليكه بويلر هاى با ظرقيت بالاء معمولا از نوع 1 1 مى باشند. ديك هاى ”1 :5 در مقابل تغيير بار زياد حساس نيستند و باك كردن سطوح ليله ها ‎GLI‏ صورت مى كيرد ولى فشار بخار در لين ديك ها محدود ميباشد وتمى توان أن هارا از حد معينى بزوكتر انتخاب كرد. مزیت ديك هاى 137 نسبت به 1 . 7 كم بودن قطر لوله هاى لب و بخار ميباشد كه باعث مى شود تتش هاى كمترى به سطح لوله ها وارد شده و در نتيجه مى توان لين ديك بخار را براى فشار و ظرفيت بالا مورد استفاده قرار داد. "تردش لب در ديك هاى 1 . "به صورت طبيعى و اجبارى تامين مى 

صفحه 5:
از مهم ترین سیستم های کنترل بویلر به موارد زير مى توان اشاره کرد: ۱-کنترل فشار یا احتراق شامل کنترل سوخت و کنترل هوا ۲-کنترل سطح درام (که به وسیله کنترل دبی آب تغذیه ورودی انجام می شود) ۳- کنترل دمای بخار سوپر هیتر - کنترل دمای بخاری هیتر ۴-کنتول دمای بخار اتمایزینگ ۵-کنترل فشار بخار اتمایزینگ -کنترل افت فشار در سر کنترل والو(که معمولا به وسیله کنترل سرعت محرک پمپ انجام میشود) ۷- کنترل دبی آب برگشتی از پمپ های تغذیه 

صفحه 6:
سیستم کنترل دمای هوای قبل از دمنده هوا سیستم کنترل زاویه مشعل ها و در سیستم های جانیی بویلر : كنترل سطح مخزن هوازدا (دثوراتور) اكدترل سلج عازن سوخت كنترل دماى سوخت وروردى مشعلها كنترل دبى بخار باى بس توربين كنترل دماى كرم كن هاى بخارى سوخت مايع اكتترل سرريز كرم كن هاى بخارى سوخت مایم كنكل سر ری رس ی کنترل فشار وگاز جرقه مشعلها کنترل دمای گرمکن تانک ذخیره روزانه ۳ اكنترل سرريز كرم كن عاى بخارى هوا كنترل دماى آب شستشوى زانكستروم ‎Flash Tank qian J 25‏ ‎Down‏ 8101/1 كنتر[سرريز مخز - 24 

صفحه 7:
سیگنال های مهم یک بویلر که می توانتد به 0 ‎qs Shut Off valve gos cig‏ زياد تر شدن فشار درام از فشار تريب - افزايش بيش از حد فشار وت - كاهش بيش از حد فشار سوخت - نابابدارى تغذيه سوخت -كمتر شدن هواى اضافى از حد مينيمم. -از دست رفتن شعله -افزايش بيش از حد فشار كوره ihe Ne ane - کاهش بیش از حد فشار بخار یا هوای اتمایزینگ ‎ce eae‏ زار عفد - از دست رقتن تغذيه الكتريكى ‎tie‏ بيش از حند حماى سور میت ها ‏تشک شدی نعت سوعت ترسط شیستم مدبردت معمل ‎ ‎ 

صفحه 8:
عملکردهای مختلف مشعل ها به وسیله سیستم 1715 از طريق تابلوی موجود در اناق فرمان انجام سی شود. این سیستم از جندين زير اتشكيل يلفته لست كه هركدام از لون زير سيستم ها قسمتى از كنترل مشعل ها را بر عهده دارفد. ‎-١‏ سيستم حفاظت بويلر ‏۲- سیستم کنترل مشعل ۳ ‏۳- سیستم عامل اجرایی مشعل (۱۶)5 ‏۴سیستم اعلام خبر ‎Se ‎ ‎ ‎ 

صفحه 9:
دو مشخصه مهم در این گونه مدل ها عبارتند از داشتن مرتبه کم و حداقل پارامترهای مهم کنترلی که رفتار سیستم را در طول دقیقه اول از تفیبرات دینامیکی بیان کنند. این مدل ها باید کمیت ها اصلی مثل دبی بخار: فشار ذل ارتواط ان ها رابا دوي ‎ere tees dared gales,‏ بویلر, یه خوبی نشان دهند. بارامترهاى مدل بايد با اطمینان قلبل تخمین وبا آزملیش قلبل محاسبه باشند. و از طرفی مدل نبایستی صرفابراساس اطلاعات ورودی - خروجی استوارباشد. بلكه بید بر پایه مشخصات فیزیکی معادلات حاکم بر بویلر بوده و پرامترهای أن كاملابة بارلدترعاى سيستم وایسته باشند. پیشتر مدل های کم مرتیه بویلر تامی وان سورت يك سم در ورودی- دو خروجی تشلن هاه که ارتباط فشار تروتل ۳۳ و دبی بخار ورودی به توربین 1۷1 را نسبت به تولید بخار مجازی 1۷ و حرکت سرو موتور (موقعیت شیر کنترل ) ۷51 نمایش میدهد. تم موقت در پیشتر مدل ها مشابه است ومعمولا تامل یک دیدامک عرتیهاول به اضافه مک تاخیر میراشد مهم ترون تقلوت در مكل هلى يويلر: تمایش سیستم بخار آن ها می باشد. 

صفحه 10:
مدل های کم مرتبهپویر 

صفحه 11:
مزیت كتترل كننده هلى 2110 در قابليت أعمال عمومى أنها به اكثر سيستم های کنترل است. گر چه در بسیری از ورد كنتول كننده بهينه نيستند. اكر بتوان مدل رياضى از دستكاه را يافت. روش هاى طراحى مختلفى را مى توان براى تعيين يارامترهاى كنترل کننده به کار برد تا سیستم حلقه بسته مشخصات پاسخ گذرا و لت مائدگار خواسته شده را داشته باشد. ولى اكر دستكاه أنقدر بيجيده باشد كه نتوان مدل رياضى أن رلب دست اورد. رهياقت تحلیلیبرای طراحی کنترل کننده “ 2150 قايل استفاده نخواهد بود. در لين صورث بايد برلى ‎oli‏ كنترل كتنده 8110 به روش هاى تجربى متوسل شد زيكلر و نيكولز قواعدى براى تنظيم كردن كنترل كننده هاى 8110 بيشتهاد كرده لند كه لين قواعد بر اساس باسخ يلهديه دسث آمده از ازمايش. بامقدار >1 كه هنكام استفاده از كنترل تناسبى تنها به يابدارى مرزى منجر مى شود. استوار اسث. دو روش موسوم. يه قواعد زيكلر - نيكولز وجود داد در هر د روش هدف إين است كه باسخ بله داراى ماكزيمم فراجهش 8؟ درصد باشد 

صفحه 12:
‘a 

صفحه 13:
me” 6 ۱ - ياسخ بله سيستم مايا 810 بهيته شده 

صفحه 14:
سيكنال كنترل در ياسخ سيستم كنترل شده با استفاده از 015 بهينه شده 

صفحه 15:
سیستم ردیاب پیش جبران ساز استاتیکی 3 

صفحه 16:
٩ pene prec ar seen oe a Foe gay oa 

صفحه 17:
ابا پیش جبران سازاستاتیکی باسخ يله سيستم ما باابيش جبران 

صفحه 18:


صفحه 19:
الگوریتم ونتیک (648) الكوريتمى برای بهینه‌سازی و جست و جو که بر انساس اصول علم ونتیک و انتخاب طبيعى بايه ريزى شده است. 7 > الكرريته زیت بامموته‌هانی از جواب هلى كدكذارى شده كار مى كند نه با جو آرها = ” الگوریتم ژنتیک فرایند جست وجو را با مجموعه‌ای از جواب‌ها شروع می کندانه فقط با یک جواب.۱ 7 الگوریتم ژنتیک از اطلاعات تیع بر آرزش استفاده می کند نه از مشق‌ها با روش‌های کمکی دي 2 7 الگوریتم ژنتیک از قواعد احتمالی استفاده می کند نه از قواعد قطعی. روش حل مستله در پروژه به کمک الگوریتم ژنتیک می باشد. 

صفحه 20:


صفحه 21:
بای حذف بهیه ارات نوی از رويتكر يهينه يا فيلتر كالمن استفاده مى شود سرعت صفر کردن خطای رويت به التخاب ماتريس رويتكر مآ بستكى دارد و ما را بايد جنان انتخاب تمود كه قطب هاى روبتكر هر جه دورتردرسمت جب محور موهومي قرار كبرند. ليكن سريع صقر شدن خطاى روبت. با يزرك كردن الى دل هرك تن که بو تیه ید به حساني رذن رويك به تویزهای رویت منجر می شود. اكنون ورودى هلى قطمى به سيستم را با ورودى هاى مخلوط شده بأنويز جايكزين كرده و خروجى سيستم را همراه با نوز اننازه كيرى در نظر مى كيريم. هدف فيلثر كالمن» تخمين متغييرهاى حللث سيستم بر اساس اندازه كبريهاى همراه ما تويز و ورودى هاى تصادفى است. سيس از حللت هاى تخمين زده شده برای سيستم كنترل فيدبك بهينه استفاده مى شود. نملیش کلی سیستم در شکل فوق طور كه از شكل بيداست. هدف فبلتر كالمن تعبين خروجى هلى مخلوط شده با نیز انسث. قيلتر كالمن بك تخمين غير باياس شده با واريانس حداقل فراهم أورده و بهترين تخمين بردار حالت را می دهد. ترکیب این تخمین بهینه با کنترل بهینه, یک و ان داده شده است. همان 

صفحه 22:
ننايج شببه ساز با فيلتر كالمن وفيدبك حالت به همراه كنترل انتتكرال 

صفحه 23:
۱ یکی از تقاط ضعف کنترارهای ۲112 آن است که این جبران کنندم ها در مقابل تويزو تغییرپاامترها در سیستم مقاوم نيستند. براى مقایسه این جبران کننده. با کنتلرهای طراحى شده به ورودى آنها نويز اعمال مى كنيم. همان گینه که از تیج شبیه سازی ها بيداست جبران كننده (211 حاصله از الكوريتم زنتيك اكر جه بدون وجود نويز در وذ 1 سیستم جواب خوبی می دهد. اما با اعمال نویز در ورودی سیستم دیگر آن جواب قبلی را 1 نداشته و تویزه خروجی سیستم رابه شدت تحت تاثیر قرار می دهدا اما در کنترلر طراحی شده با تركيب فيدبك حللت و فيلتر كالمن و كنترل انتكرال اثر نويز در خروجى به نحو "—~ قابل ملاحظه ای کاهش داده شده است. ۲- در کنترلر طراحی شده با ترکیب فیدیک حالت و فیلتر کالمن و کنترل انگرل,اثر نویز در خروجی های سیستم به نجو قلبل ملاحظه ای کاهش داده شده است ضمن اینکه زمان پاسخ دهی وفراجهش سیستم کاملا مطلوب می باشد. 

صفحه 24:
۳- از آنجلیی که تمامی مدل هایی که برای بویلر بدیست آمده اند. ناکزیر از چشم پوشی از برخی از پارامترها يراى مل بت ان يودة لند و از طرفی نله کر بور ب نی تفای شبکه شیر من کف پر استفاده از چبران کننده های ۳110 نتیچه مطلوب را در بر نخواهد داشت. علاوه بر اينكه ساخت سخت افزاری کنترل کننده های ۲112 با استفاده از قطعات الکترونیکی, خود خطای ناشی از تلوائس این قطعات را نیز در بر خواهد دا ؟- اكز جه روش طراحى سيستم ردياب با بيش جبران ساز استاتيكى در مسير ورودى مرجع. رديابى ايده آل حالت ماندكارى را در بى دارد اما نامقاوم بودن و حساسيت بالا در مقابل تفبيرات بارامترهاى سيستم. ‎A‏ ‏در حذف اثرات اغتشاشات وارده به سيستم. ومشكل دستيابى به رفتار مطلوب حالت کذر از عواملى است كه از مفيد بودن آن براى اعمال به بويلر مى كاهد. 3- استفاده از الكوريتم زنتيك براى بيدا كردن ماتريس ها وزنى © ,18 يهينه؛ در تابع هزينه. و وارد كردق انرؤى كنترلى مصرفى با اعمال يك ضريب اهميت در 1911151012 171606858 در عين حللى كه زان ياسخ دهى وفراجهش سيستم را در حد مطلوب نگه می دارد. اترؤيى كنترلى مصرفى را نيز تا حد فاب ملاخظه ای کاهش مي دهد 

صفحه 25:
با تشکراز توجه شما :