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EUcontrol? basic
中国授权合作公司及技术中心：南京国电环保科技有限公司
联系电话：13601104395 13910316169
基于模型预测软件的燃烧优化控制系统、
以预测模型为基础的燃煤锅炉智能化控制
●具有可预测性的燃烧控制
●提升锅炉效率和可用性
●提高燃烧过程质量
以预测模型为基础的燃煤锅炉智能化控制
燃煤电厂的整体性能和可用性主要取决于锅炉设备。尽管常规的DCS/PLC能保证电厂运行具有足够的安全性和可靠性，但它既不能严格优化锅炉的设定参数，也不能兼顾特殊的燃烧问题。更不必说由现代的IT系统和先进的监控设备所收集到的大部分信息尚未触及，当受到不断增长的技术、环境和商业领域的挑战时，通过挖掘这些”隐藏的储备”，电厂可以节省大量的投资。
EUcontrol提取有用的系统信息并用于实现智能控制：控制燃煤电厂的排放和降低锅炉的结焦/积灰趋势。
优点
●控制排放
●提高锅炉效率
●减少结焦
●增强可用性
●减少燃料消耗
控制策略
●物理模型预测控制(PMPC)
●适应电厂工况的变化
●多种目标优化
●排放控制
●磨煤机运行控制
EUcontrol的系统构成
优泰克科技工程有限公司 简介
优泰克（EUtech）科技工程公司成立于1999年，总部位于德国西部亚琛市。公司成立之初就以世界著名的亚琛工业大学为技术合作方，奠定了公司在试验台建设、仿真、自动化、测量以及智能燃烧领域的技术领先地位。并且为德国第一台超超临界百万机组尼德豪森电厂G机组解决了许多生产中遇到的实际问题。公司以建模方法构建一二次风测量系统，并且以测量-控制-优化三个步骤为技术路线，成功开发出“电子喷射”燃烧控制系统，成为世界上为数不多的“智能燃烧”系统集成商。
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结构
EUcontrol为模块式结构，能够与其它无关联的数据源进行无缝对接。在一定的限制条件下（多个优化策略）能同时兼顾不同的优化目标。EUcontrol从不同的地点收集燃烧过程信息。所有信息集中在一个锅炉物理模型上以后，EUcontrol通过连续在线的参数识别和调整，自动适应不断变化的电厂工况。依靠这个物理模型，确定这些可控的参数如挡板开度、给煤机转速、燃尽风量、氧量的最佳设定值，然后送至电厂的DCS/PLC系统中。EUcontrol可以根据任何燃煤锅炉设备的特殊需求进行“量身定做”。
用EUcontrol优化多个目标
通过连续在线调整，EUcontrol系统能自动适应电厂工况的变化（根据运行工况的要求以及对模型可信区间的识别）。这种在线可适应性不仅能确保控制系统的正确决定，而且能保证这些模型精确地反应出发电机组的实际运行状况，处理测量仪器的漂移及校准、干扰的排除、模型的不匹配、设备性能的下降和维护。
●减小运行变化性并将运行点移至极限
●独立调整燃烧器级别的风量和燃料量
●识别和使用燃烧参数之间复杂的相互作用
运行中有EUcontrol 控制系统(红色棒图) 和
没有EUcontrol控制系统(灰色棒图) 的区别
成效及结果
运行中有EUcontrol(红色棒图)和没有EUcontrol(灰色棒图)的区别
随着燃料价格的不断增长和环境问题日益严重，有必要通过节能而创造效益。通过减小能量损失是实现经济收益的有效途径，具体措施包括调平和降低炉膛出口氧量，以及通过调整火焰中心位置减少过热和再热减温水量、大幅减少排放（NOx、CO）和Loi等，这种例子不胜枚举。除此之外，在气候变化的持续争论中，通过节能减少温室气体排放（CO2）不但是重要手段，也是一种产生效益潜在方法。(Loi- 飞灰含碳量)
总结：
●CO控制
●热效率提升
●减少CO2生成
●维持NOx在预想级别
●提高可用性
●提高负荷变动率（一次二次调频能力）
●使所有目标“值”可调整
用EUcontrol调整切圆燃烧火球中心位置
以模型为基础的优化方法
锅炉运行取决于其动态特性和静态条件（负荷曲线、煤质、部件磨损程度等）。因此，真正的运行优化需要对可操作变量进行动态管理和控制。EUcontrol是一种以模型为基础的专用锅炉控制系统，采用了对优化过程物理意义的理解，所以它有别于其它大多数以数字化为主的黑箱系统辨别方法。
模型预测控制策略图
为什么选择物理模型预测控制？
使用物理模型预测控制（PMPC）后，可以通过“基于物理意义”的运算模型预测电厂的特性。同时理限制条件的功能是其成功的主要原因。如果自由度足够的话，有可能优先调整设定值。由于有PMPC，就没有必要像PID控制那样担心多变量控制。PMPC控制器具有较好的鲁棒性，并且可以检验考虑到硬件和软件的限制条件，优化系统计算出最佳的可能输入组合。PMPC控制器通过优化方式处下层的优化方法。精确及可复制的控制模型（例如对NOx和CO的预测）使控制氧量和风量分布成为可能。
无缝结合
通过电厂的数据库服务器，EUcontrol的控制器能与任意底层自动化系统相连接。如果需要，优泰克公司也能够提供此服务器。在典型配置中，数据通讯通过数据库服务器传递，并且由它读取数据并传递控制命令到底层自动化系统或DCS。硬件和软件均为冗余配置。基于网络的用户服务器结构允许电厂工程师用电厂局域网内的电脑进行远程操作（监视）。保养和维护任务可从外部完成。
EUcontrol的通讯方案
直观的用户界面
EUcontrol的用户人机对话界面来自于最新的DCS系统。它可以根据特殊需要把简化的用户人机界面结合到原来的DCS系统中。
EUcontrol的用户界面
质量保证
为了满足优泰克公司的质量要求，系统在投入正式运行前会进行大量测试。首先把现有的控制模型匹配到指定的锅炉结构中，然后根据项目的具体目标为用户定制。
控制模型经由电厂的测量数据成功验证后，用这个模型在多种条件下严格测试EUcontrol软件。随后把EUcontrol软件安装到服务器上，并在最新型的硬件仿真环境中进行测试。完成功能检验和信号测试后，把整个优化系统连接到电厂的自动化系统中，并严格按照规定的程序投入运行。
广泛的试验过程
在系统调试前和调试过程中，优泰克公司将培训并指导电厂工程师使用EUcontrol优化软件—— 包括用仿真机训练应对关键运行工况的能力。电厂运行人员不仅要熟悉系统的外观和感受，同时也要学习如何处理不可预见的情况，并且能够在极端状况下测试系统的反应。通过培训，所有运行人员都能够初步掌握EUcontrol系统的软件和硬件的功能、处理和排除系统故障，最终让每个相关人员都能熟悉这个新系统。
更高端的服务内容包括确保用户根据他的单独需求得到量身定制的支持。这项服务包括每个月的检查、现场技术支持和免费的软件升级。
现场培训课程
增加数据库
通过扩展和提高电厂可用的测量数据库（采用先进的诊断技术），可以大幅增强优化系统控制器的性能。
火焰温度的控制
典型的范例：通过矩阵式光学高温温度计精确测量炉膛出口烟温的二维分布。这个直观的信息可用于调整火球中心位置。此外，还有助于在调整火球位置和注入减温水之间进行优化选择，以均衡过热器和再热器出口蒸汽温度。减温水的使用对热效率有负面影响，因此应尽可能减小使用量。
优泰克公司的炉膛出口烟温测量系统（测量火焰温度）
故障检测
在某些情况下，原来已安装的测量技术经过验证并不可靠。在有足够的冗余数据的条件下可以构建虚拟传感器，它用可靠的数据作为模型的输入，并能输出类似于真实传感器的信息。有了这个可靠的数据，就能识别原有传感器显示的错误数据，并且能在故障的初发阶段确定其类型和位置，以此增强优化控制过程的质量。
EUsoft Air?风量虚拟测量
应用增加的测量数据进行多目标优化