Beta 1


Title Modellering og regulering af affaldsforbrænding
Author Thomsen, Søren Nymann
Supervisor Madsen, Henrik (Mathematical Statistics, Informatics and Mathematical Modelling, Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark)
Institution Technical University of Denmark, DTU, DK-2800 Kgs. Lyngby, Denmark
Thesis level Master's thesis
Year 2007
Abstract I dette speciale undersøges det om et estimat af flammefronten kan bruges til at regulere forbrændingen på et affaldsforbrændingsanlæg. Samtidig udføres systemidentifikation for at kunne opstille en model af forbrændingen. Denne model reguleres efterfølgende med modelbaserede stokastiske regulatorer. Der er af Dong Energy og Force Technology blevet gennemført en række trinresponsforsøg over to uger på Haderslev Kraftvarmeværk. Under disse forsøg blev flammefrontens position estimeret udfra overvågningskameraet i ovnen, et framegrapperkort og en til form°alet udvilket algoritme. Algoritmen bestemte flammefrontens placering på basis af en tærskelværdi og en kantdetektion. Efterfølgende blev estimatet af flammefrontens placering filtreret og sammenholdt med dampproduktionen. Systemidentifikationen blev udført på basis af data fra trinresponsforsøgene. Den herved fundne model blev reguleret med følgende regulatorer: PID, MV0, PZ og LQG. Regulatorerne blev undersøgt for deres evne til at få dampproduktionen til at følge en referenceændring. Estimatet af flammefronten var krydskorreleret med dampproduktionen, i nogle af trinresponsforsøgene. Systemidentifikationen viste at dampproduktionen reagerede langsomt på ændringer i indfødningshastigheden, og med stor tidsforsinkelse. Der var en sammenhæng mellem øget indfødningshastighed og øget dampproduktion. Ændring i lufttilførslen til forbrændingen gav ikke vedvarende ændring i dampproduktionen. Af regulatorerne virkede PID, PZ og LQG. Heraf var de modelbaserede stokastiske regulatorer, PZ og LQG, hurtigere til at få processen til at stige og til at konvergere, i modsætning til den traditionelle PID-regulator. Krydskorrelationen mellem flammefronten og dampproduktionen var ikke tidsforskudt, og ville derfor ikke kunne bruges som feedforward signal. Derimod viste det sig at krydskorrelationen mellem iltprocenten og dampproduktionen var tidsforskudt og dette gjaldt ved alle forsøgene. Det kan desuden konkluderes, at det er relevant at benytte LQG- og PZ-regulatorerne til at regulere dampproduktionen på et affaldsforbrændingsanlæg.
Series IMM-Thesis-2007-03
Fulltext
Original PDF imm4989.pdf (5.63 MB)
Admin Creation date: 2007-06-11    Update date: 2007-09-14    Source: dtu    ID: 200754    Original MXD