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at - Automatisierungstechnik

Methoden und Anwendungen der Steuerungs-, Regelungs- und Informationstechnik

[AT - Automation Technology: Methods and Applications of Control, Regulation, and Information Technology
]

Editor-in-Chief: Jumar, Ulrich


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ISSN
2196-677X
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Volume 62, Issue 7

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Modellbasierte Regelung des Sekundärluftmassenstromes bei Biomasse-Feuerungsanlagen

Model Based Control of the Secondary Air Massflow of Biomass Furnaces

Christoph Schörghuber
  • Corresponding author
  • Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik, TU Graz, Kopernikusgasse 24, 8010 Graz, Österreich
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/ Markus Gölles / Nicolaos Dourdoumas / Ingwald Obernberger
Published Online: 2014-06-28 | DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2014-1089

Zusammenfassung

Um den Verbrennungsprozess moderner Biomasse-Feuerungsanlagen gezielt zu beeinflussen, werden die von der Feuerungsregelung geforderten gasförmigen Massenströme mit Hilfe von Ventilatoren und Klappen eingestellt. Damit die tatsächlichen Massenströme den gewünschten Verläufen folgen, müssen diese von unterlagerten Regelungen auf die geforderten Werte geregelt werden. Im vorliegenden Beitrag wird für den Entwurf dieser unterlagerten Massenstromregler ein modellbasierter Ansatz mit Hilfe einer flachheitsbasierten Vorsteuerung am Beispiel der Sekundärluftzufuhr vorgestellt.

Abstract

To influence the combustion process of modern biomass furnaces specifically the combustion-controller determines the necessary mass flows. The gaseous mass flows can be adjusted by fans and flaps. To ensure the desired overall performance of the furnace the mass flows need to be set by inner control loops respectively. Within the work described in this paper a model based approach for the control design of the inner control loop is presented exemplarily for the secondary air supply. Thereby a flatness-based feedforward control will be designed by means of an appropriate model.

Keywords: Biomass; furnace; secondary air supply; model based control; flatness based feedforward control

Schlagwörter: Biomasse; Feuerungsanlage; Sekundärluftzufuhr; modellbasierte Regelung; flachheitsbasierte Vorsteuerung

About the article

Christoph Schörghuber

Dipl.-Ing. Christoph Schörghuber ist Assistent am Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik der Technischen Universität Graz. Hauptarbeitsgebiet: Entwicklung neuer Regelungskonzepte für Biomasse-Feuerungsanlagen.

Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik, TU Graz, Kopernikusgasse 24, 8010 Graz, Österreich

Markus Gölles

Dipl.-Ing. Dr. techn. Markus Gölles ist Area Manager am Kompetenzzentrum Bioenergy 2020+ GmbH im Forschungsbereich “Biomasseverbrennung – Mittelgroße Anlagen und Großanlagen” sowie Lehrbeauftragter am Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik der Technischen Universität Graz. Hauptarbeitsgebiet: Regelung von Biomasse-Feuerungsanlagen.

BIOENERGY 2020+ GmbH, Inffeldgasse 21b, 8010 Graz, Österreich

Nicolaos Dourdoumas

Em. Univ.-Prof. Dr.-Ing. Nicolaos Dourdoumas ist Universitätsprofessor am Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik der Technischen Universität Graz. Hauptarbeitsgebiete: System- und Regelungstheorie.

Institut für Regelungs- und Automatisierungstechnik, TU Graz, Kopernikusgasse 24, 8010 Graz, Österreich

Ingwald Obernberger

Prof. Univ.-Doz. Dipl.-Ing. Dr. Ingwald Obernberger ist Leiter der Arbeitsgruppe “Thermische Biomassenutzung” am Institut für Prozess- und Partikeltechnik der Technischen Universität Graz und Key Researcher am Kompetenzzentrum Bioenergy 2020+ GmbH für die Forschungsbereiche “Biomasseverbrennung – Mittelgroße Anlagen und Großanlagen” und “Modellierung und Simulation”. Hauptarbeitsgebiet: Entwicklung und Modellierung von Biomasseverbrennungssystemen.

BIOENERGY 2020+ GmbH, Inffeldgasse 21b, 8010 Graz, Österreich


Accepted: 2014-05-13

Received: 2014-01-31

Published Online: 2014-06-28

Published in Print: 2014-07-28


Citation Information: at - Automatisierungstechnik, Volume 62, Issue 7, Pages 487–499, ISSN (Online) 2196-677X, ISSN (Print) 0178-2312, DOI: https://doi.org/10.1515/auto-2014-1089.

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