Zastosowanie regulacji predykcyjnej w kotłach fluidalnych małej mocy
Authors:
- Jan Porzuczek
Abstract
This paper presents a method that allows for effective control of the water temperature in small-scale fluidized bed boilers. The solution is based on advanced, model-based predictive control (MPC - Model Predictive Control) that takes advantage of linear, multidimensional model of the process. The model was derived in the form of transfer function matrix. The idea of the MPC algorithms is based on optimization of control signals upon prediction the reaction of the controlled object based on its model. Main advantage of model predictive control in comparison to the most commonly applied PID control, is its ability to taking into accounts signal constraints that are exist in every industrial process. Contrary to the conventional applications of predictive control in this study the MPC controller was placed in the supervisory layer of the control structure. It has been shown that it enables practical application of predictive control in the small fluidized bed boilers. Furthermore, in comparison with the conventional solution, the proposed method provides the reliability improvement of boiler operation. The effects of the proposed solution was illustrated by the results of computer simulations carried out on the basis of the model developed for 2MW bubbled fluidized bed boiler.
- Record ID
- CUT9b3f1a3bf8dc47d0b06b90167cc609da
- Publication categories
- ;
- Author
- Other language title versions
- Application of the model predictive control in the small scale fluidized bed boilers
- Journal series
- Przegląd Naukowo -Metodyczny. Edukacja dla Bezpieczeństwa, ISSN 1899-3524
- Issue year
- 2018
- Vol
- 11
- No
- 1 (38)
- Pages
- 928-946
- Article number
- pmn_38_plyta_6.pdf
- Other elements of collation
- schem.; tab.; wykr.; Bibliografia (na s.) - 945-946; Bibliografia (liczba pozycji) - 19; Oznaczenie streszczenia - Streszcz., Summ.; Numeracja w czasopiśmie - R. 11, Nr 1 (38)
- Substantive notes
- Treść publikacji na nośniku elektronicznym: Technika
- Keywords in Polish
- kocioł fluidalny, regulacja mocy, regulacja predykcyjna
- Keywords in English
- fluidized bed boiler, model predictive control
- Abstract in Polish
- W zastosowaniach energetycznych konieczne jest wyposażenie kotła w efektywnie działający układ automatycznej regulacji mocy. Jest to szczególnie istotne w systemach charakteryzujących się dużą zmiennością zapotrzebowania ciepła. Ponieważ zazwyczaj nie jest znana trajektoria wartości zadanej mocy dla chwil przyszłych, regulacja musi mieć charakter nadążny. W artykule zaproponowano metodę, pozwalającą na efektywną regulację mocy małych kotłów fluidalnych. Przedstawione rozwiązanie bazuje na technice zaawansowanej regulacji predykcyjnej obiektu wielowymiarowego. W porównaniu do najczęściej spotykanej regulacji PID, algorytmy predykcyjne pozwalają na uwzględnienie, istniejących w każdym procesie przemysłowym, ograniczeń zarówno sygnałów sterujących jak i wielkości wyjściowych. Idea ich działania opiera się na przewidywaniu reakcji obiektu w oparciu o jego model. Efekty działania zaproponowanego rozwiązania zilustrowano wynikami symulacji komputerowych przeprowadzonych w oparciu o zgromadzone dane pomiarowe. Badania eksperymentalne przeprowadzone zostały na wodnym kotle z pęcherzowym złożem fluidalnym o mocy nominalnej 2 MW. Podczas prac badawczych uzyskano modulację mocy kotła w zakresie 75-110 % mocy nominalnej, jednak wyniki symulacji komputerowych wskazują na możliwość rozszerzenia tego zakresu.
- URL
- http://www.przeglad.wsb.net.pl/do-pobrania.html Opening in a new tab
- Language
- pol (pl) Polish
- Score (nominal)
- 9
- Uniform Resource Identifier
- https://cris.pk.edu.pl/info/article/CUT9b3f1a3bf8dc47d0b06b90167cc609da/
- URN
urn:pkr-prod:CUT9b3f1a3bf8dc47d0b06b90167cc609da
* presented citation count is obtained through Internet information analysis, and it is close to the number calculated by the Publish or PerishOpening in a new tab system.