本文關(guān)鍵詞：基于模糊理論的電廠脫硝氨氣流量系統(tǒng)的控制方法研究

  更多相關(guān)文章： 電廠脫硝 氨氣流量系統(tǒng) 預(yù)測(cè)模型 模糊Smith控制 PLC

【摘要】：國(guó)家NOx排放標(biāo)準(zhǔn)日益嚴(yán)格,電廠不得不進(jìn)行脫硝改造,選擇性催化還原(SCR)技術(shù)是目前國(guó)內(nèi)電廠的首要選擇。而在SCR脫硝系統(tǒng)中,氨氣流量系統(tǒng)最為核心及重要,對(duì)其控制效果的優(yōu)劣將直接決定電廠NOx的排放情況。目前電廠的氨氣流量控制系統(tǒng)普遍存在響應(yīng)速度慢、魯棒性差、抗干擾能力差等問題,這給SCR系統(tǒng)的穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運(yùn)行埋下了隱患。為提高氨氣流量的控制品質(zhì),從而提高對(duì)電廠NOx排放濃度的控制效果,論文將氨氣流量控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象,對(duì)控制方案的制定、預(yù)測(cè)模型的建立及先進(jìn)控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)等問題進(jìn)行了全面、系統(tǒng)的研究。通過對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)及其氨氣流量系統(tǒng)常用控制方案的詳細(xì)分析,利用模糊控制理論,提出氨氣流量系統(tǒng)的變氨氮比模糊Smith控制方案。由于進(jìn)口NOx濃度的測(cè)量環(huán)節(jié)存在滯后問題及在不同工況下氨氮質(zhì)量比值的變化,影響了氨氣流量系統(tǒng)的控制效果。為此,通過對(duì)進(jìn)口NOx濃度的影響因素及氨氮質(zhì)量比值變化影響因素的分析,利用主成分分析法和多元線性回歸理論分別建立了進(jìn)口NOx濃度預(yù)測(cè)模型及氨氮質(zhì)量比預(yù)測(cè)模型。為保證模型的有效性和精確性,對(duì)所建立的模型進(jìn)行了擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、總體顯著性檢驗(yàn)及變量顯著性檢驗(yàn)。針對(duì)氨氣流量系統(tǒng)大滯后、時(shí)變的特點(diǎn),將Smith預(yù)估理論與模糊理論相結(jié)合,在氨氣流量控制系統(tǒng)中引入雙模糊Smith控制器,并制定了相應(yīng)的控制規(guī)則。通過仿真,分析變工況下氨氣流量的變氨氮比雙模糊Smith控制系統(tǒng)對(duì)出口NOx濃度的控制效果。并考慮到目前將脫硝控制系統(tǒng)納入電廠控制系統(tǒng)的方案主要有DCS和PLC兩種,基于查表法與插值算法,給出了雙模糊控制器的PLC實(shí)現(xiàn)方法,以便控制器的工業(yè)應(yīng)用。研究及仿真結(jié)果表明,基于模糊理論所設(shè)計(jì)的氨氣流量控制系統(tǒng)能夠明顯提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能和魯棒性,在SCR系統(tǒng)變工況、多擾動(dòng)的運(yùn)行條件下能將系統(tǒng)出口NOx濃度穩(wěn)定控制在理想范圍內(nèi),符合電廠對(duì)氨氣流量系統(tǒng)的控制要求。
【關(guān)鍵詞】：電廠脫硝 氨氣流量系統(tǒng) 預(yù)測(cè)模型 模糊Smith控制 PLC
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：X773
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-14
• 1.1 課題來源及研究的背景和意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-13
• 1.2.1 SCR脫硝技術(shù)研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 氨氣流量系統(tǒng)研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 先進(jìn)控制方案研究現(xiàn)狀11-13
• 1.3 本文的主要研究?jī)?nèi)容13-14
• 第2章 電廠脫硝技術(shù)及其氨氣流量控制系統(tǒng)14-25
• 2.1 引言14
• 2.2 SCR脫硝技術(shù)14-18
• 2.2.1 SCR技術(shù)脫硝機(jī)理14-15
• 2.2.2 電廠SCR脫硝系統(tǒng)的系統(tǒng)組成15-16
• 2.2.3 電廠SCR脫硝系統(tǒng)的系統(tǒng)布置及工藝流程16-17
• 2.2.4 電廠SCR脫硝系統(tǒng)的工藝參數(shù)17-18
• 2.3 氨氣流量控制系統(tǒng)及其常用控制方案18-22
• 2.3.1 氨氣流量控制系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成18-19
• 2.3.2 氨氣流量控制系統(tǒng)常用控制方案19-22
• 2.4 氨氣流量的串級(jí)復(fù)合控制系統(tǒng)仿真22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第3章 進(jìn)口NOx濃度預(yù)測(cè)模型及氨氮質(zhì)量比預(yù)測(cè)模型的建立25-43
• 3.1 引言25
• 3.2 線性回歸預(yù)測(cè)方法25-29
• 3.2.1 主成分分析法25-27
• 3.2.2 多元線性回歸分析27-29
• 3.3 SCR系統(tǒng)進(jìn)口氮氧化物濃度預(yù)測(cè)模型的建立29-30
• 3.3.1 電廠氮氧化物生成濃度的影響因素29-30
• 3.3.2 SCR系統(tǒng)進(jìn)口氮氧化物濃度預(yù)測(cè)模型30
• 3.4 氨氮質(zhì)量比預(yù)測(cè)模型的建立30-32
• 3.4.1 影響氨氮質(zhì)量比的因素30-31
• 3.4.2 氨氮質(zhì)量比預(yù)測(cè)模型31-32
• 3.4.3 氨氮質(zhì)量比調(diào)整范圍32
• 3.5 預(yù)測(cè)模型的檢驗(yàn)32-34
• 3.5.1 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)32-33
• 3.5.2 總體顯著性檢驗(yàn)33-34
• 3.5.3 變量顯著性檢驗(yàn)34
• 3.6 算例分析34-42
• 3.6.1 SCR系統(tǒng)進(jìn)口氮氧化物濃度預(yù)測(cè)模型的建立和檢驗(yàn)34-41
• 3.6.2 氨氮質(zhì)量比預(yù)測(cè)模型的建立和檢驗(yàn)41-42
• 3.7 本章小結(jié)42-43
• 第4章 基于模糊理論的氨氣流量系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)及仿真43-63
• 4.1 引言43
• 4.2 基于模糊理論的氨氣流量系統(tǒng)的控制方案43-44
• 4.3 氨氣流量控制系統(tǒng)的Smith預(yù)估器44-46
• 4.3.1 Smith預(yù)估器原理44-45
• 4.3.2 氨氣流量控制系統(tǒng)的Smith預(yù)估器設(shè)計(jì)45-46
• 4.4 氨氣流量控制系統(tǒng)的模糊控制器46-57
• 4.4.1 氨氣流量控制系統(tǒng)的模糊控制器設(shè)計(jì)47-50
• 4.4.2 氨氣流量的模糊Smith控制系統(tǒng)仿真50-53
• 4.4.3 氨氣流量控制系統(tǒng)的雙模糊控制器設(shè)計(jì)53-54
• 4.4.4 氨氣流量的雙模糊Smith控制系統(tǒng)仿真54-57
• 4.5 雙模糊控制器的PLC實(shí)現(xiàn)方法57-61
• 4.5.1 PLC的基本組成57-58
• 4.5.2 雙模糊控制器基于插值算法的查表實(shí)現(xiàn)方法58-61
• 4.6 本章小結(jié)61-63
• 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-69
• 附錄69-72
• 致謝72

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條

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本文編號(hào)：704669