礦熱爐煤氣回收閉環(huán)控制系統(tǒng)

【摘要】：隨著工業(yè)發(fā)展越來(lái)越快,我國(guó)工業(yè)廢氣污染也越來(lái)越嚴(yán)重,其中礦熱爐在冶煉時(shí)產(chǎn)生煙塵是一種非常典型的工業(yè)廢氣,其特點(diǎn)是廢氣量大、溫度高、煙塵濃度高以及部分氣體還有劇毒,直接排放對(duì)空氣環(huán)境造成的危害非常大。如何合理利用礦熱爐產(chǎn)生的廢氣,提高煤氣回收率,保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為需要研究和解決的重要課題。 中鋼集團(tuán)吉林鐵合金股份有限公司現(xiàn)有的高碳鉻鐵封閉電爐煤氣回收系統(tǒng)是手動(dòng)控制,雖然能到達(dá)90%以上的回收率,但是耗能費(fèi)工。所以,在現(xiàn)有條件的基礎(chǔ)上對(duì)煤氣回收系統(tǒng)進(jìn)行閉環(huán)自動(dòng)控制改造是極有意義的。 礦熱爐煤氣回收系統(tǒng)因大慣性、非線性和時(shí)變性等因素,難以獲得精準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型。對(duì)此,常規(guī)的控制方法往往難以奏效,而模糊控制卻有很好的效果。在煤氣回收過(guò)程中,每個(gè)輸入對(duì)其輸出均有影響,是一個(gè)雙輸入雙輸出的交叉耦合系統(tǒng),從而使過(guò)程變得更為復(fù)雜。針對(duì)系統(tǒng)的這一特點(diǎn),本文提出一種模糊解耦模糊控制系統(tǒng),以實(shí)現(xiàn)低功耗、低污染、高效率的煤氣回收。 本文的主要工作和成果是： (1)為了實(shí)現(xiàn)煤氣回收閉環(huán)控制系統(tǒng),數(shù)據(jù)的采集是不可缺少的部分,我們利用PCI-8310數(shù)據(jù)采集卡實(shí)現(xiàn)了爐前數(shù)據(jù)的采集,而風(fēng)機(jī)房距離爐前位置較遠(yuǎn),所以采用了RS-485網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳送； (2)為了便于數(shù)據(jù)采集和處理本文使用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)作為上位機(jī)對(duì)爐前數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和分析,風(fēng)機(jī)數(shù)據(jù)的采集由下位機(jī)完成。上位機(jī)通過(guò)組態(tài)王軟件完成過(guò)程參數(shù)的監(jiān)視、報(bào)警、系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定、報(bào)表的存檔打印以及控制算法的實(shí)現(xiàn)。 (3)本文通過(guò)分析回流調(diào)節(jié)閥、文氏管侯口位置和爐膛壓力、文氏管壓差之間的大滯后、非線性的耦合關(guān)系,確立了使用模糊控制算法對(duì)其控制,在通過(guò)模糊解耦方法實(shí)現(xiàn)爐膛壓力和文氏管壓差的解耦,最后得到補(bǔ)償表加到模糊控制輸出中,實(shí)現(xiàn)了煤氣回收系統(tǒng)雙模糊控制。 (4)本文在確定控制器的數(shù)學(xué)模型之后對(duì)其進(jìn)行了仿真,其結(jié)果表明,本文提出方案的合理性和先進(jìn)性；最后運(yùn)行的數(shù)據(jù)證明,本控制器提高了系統(tǒng)的抗干擾能力,保證系統(tǒng)穩(wěn)而高的回收率,大大減少了空氣污染。 【關(guān)鍵詞】：礦熱爐 煤氣回收 模糊控制 解耦
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TP273
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-7
• 第一章 緒論7-12
• 1.1 課題背景及意義7-8
• 1.2 煤氣回收國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀8
• 1.3 煤氣回收利用技術(shù)概況8-11
• 1.4 本章小結(jié)11-12
• 第二章 煤氣凈化回收系統(tǒng)的工藝流程及硬件設(shè)備12-21
• 2.1 本系統(tǒng)煤氣回收的方法12
• 2.2 礦熱爐煤氣凈化回收工藝流程12-13
• 2.3 系統(tǒng)的硬件設(shè)備13-17
• 2.4 檢測(cè)系統(tǒng)17-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 煤氣凈化回收系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)21-37
• 3.1 煤氣凈化系統(tǒng)控制方案的提出21-24
• 3.2 模糊控制器24-32
• 3.3 解耦控制器32-35
• 3.4 本章小結(jié)35-37
• 第四章 煤氣凈化回收系統(tǒng)仿真37-45
• 4.1 MATLAB概述37
• 4.2 仿真對(duì)象數(shù)學(xué)模型的建立37-38
• 4.3 控制策略的設(shè)計(jì)38-42
• 4.4 模糊解耦控制器與傳統(tǒng)PI控制器的仿真對(duì)比42-43
• 4.5 傳統(tǒng)PID控制器的仿真結(jié)果43-44
• 4.6 本章小結(jié)44-45
• 第五章 煤氣凈化回收系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)45-62
• 5.1 PCI-8310數(shù)據(jù)采集接口卡46-52
• 5.2 PCI-8327 D/A輸出卡52-55
• 5.3 RS-485布線網(wǎng)絡(luò)55-56
• 5.4 回流調(diào)節(jié)閥控制系統(tǒng)56
• 5.5 侯口位置調(diào)節(jié)系統(tǒng)56-57
• 5.6 組態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)57-59
• 5.7 系統(tǒng)調(diào)試59-61
• 5.8 本章小結(jié)61-62
• 結(jié)論62-63
• 致謝63-64
• 參考文獻(xiàn)64-66
• 作者簡(jiǎn)介66
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果66-67

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轉(zhuǎn)爐除塵和煤氣回收技術(shù)的評(píng)價(jià)和發(fā)展方向    劉晨

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OG技術(shù)在馬鋼“落地生根”    司馬文景

廢氣循環(huán)利用成就低能耗、高收益    李曉強(qiáng) 摘譯

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高精度小型銑床（關(guān)鍵技術(shù)）的研究與開發(fā)    于永坤

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