【摘要】：我國(guó)水泥生產(chǎn)行業(yè)發(fā)展迅猛,其氮氧化物的排放量正在逐年遞增,占全國(guó)總排放量的10%～20%。氮氧化物是國(guó)家控制的主要大氣污染物之一,對(duì)環(huán)境和人們的身體健康造成巨大的危害,因此對(duì)氮氧化物的控制就變得至關(guān)重要。目前國(guó)內(nèi)水泥企業(yè)脫硝技術(shù)大多為選擇性非催化還原技術(shù)(SNCR),長(zhǎng)期以來(lái)該技術(shù)仍存在很多問(wèn)題。SNCR脫硝技術(shù)的控制方式是以人工控制或者半自動(dòng)控制的策略,而人工控制主觀性強(qiáng)、隨意性大,不僅消耗人力且造成了氮氧化物濃度波動(dòng)過(guò)大、排放量超標(biāo),氨水消耗量大的問(wèn)題。由于脫硝過(guò)程自身具有一定的滯后性以及窯爐系統(tǒng)工況參數(shù)長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化引起的典型工況波動(dòng)的影響,簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制算法甚至單一模型的先進(jìn)控制算法也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)實(shí)施有效控制。隨著各種先進(jìn)控制算法在一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用,為解決上述存在的問(wèn)題,針對(duì)水泥脫硝過(guò)程控制系統(tǒng)采用一種更加智能化的控制策略,本文展開(kāi)了一系列的研究。水泥脫硝反應(yīng)過(guò)程受燒成系統(tǒng)影響,采集燒成系統(tǒng)重要參數(shù)數(shù)據(jù),運(yùn)用K-Means對(duì)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析,劃分出脫硝系統(tǒng)典型工況;通過(guò)典型工況聚類(lèi)中心點(diǎn)的波動(dòng)范圍,采用模糊加權(quán)的方法制定工況輸出規(guī)則表,給出典型工況類(lèi)型和典型工況下的權(quán)重系數(shù);通過(guò)MATLAB系統(tǒng)辨識(shí)工具箱辨識(shí)出各典型工況下傳遞函數(shù)模型,并根據(jù)工況規(guī)則輸出表制定了各典型工況切換時(shí)的模型切換規(guī)則,以避免模型硬切換時(shí)引起的系統(tǒng)振蕩;基于各典型工況下脫硝過(guò)程模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性,提出了動(dòng)態(tài)矩陣控制策略并做了詳細(xì)介紹,借助MATLAB仿真選取各典型工況下最優(yōu)控制參數(shù),多工況下動(dòng)態(tài)矩陣控制(DMC)的控制策略具有良好的跟蹤性、穩(wěn)定性和魯棒性,能夠有效解決了水泥脫硝系統(tǒng)多工況和滯后時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題;針對(duì)DMC的在線(xiàn)計(jì)算流程做了簡(jiǎn)要介紹并制定了一系列控制規(guī)則,為控制軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)奠定基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：濟(jì)南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類(lèi)號(hào)】：TQ172.6;TP273
【圖文】：

SNCR工藝流程圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文第三步：對(duì)迭代計(jì)算后的數(shù)據(jù)計(jì)算平均值，將聚類(lèi)中心點(diǎn)移動(dòng)到平均值處。 ( ) ∑ ( )， ( )第四步：不斷迭代計(jì)算,當(dāng) 的數(shù)值達(dá)到最小，不再變化，得到的新的樣本聚類(lèi)中心點(diǎn)應(yīng)該與前一個(gè)的聚類(lèi)中心點(diǎn)大體相等。 ( ) ( )， ( )通過(guò)選取不同的聚類(lèi)中心點(diǎn)個(gè)數(shù) k 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)分析[52,53]，本文選取了 k=2、k=3、k=4 三種不同的聚類(lèi)中心進(jìn)行嘗試聚類(lèi)并獲得三維聚類(lèi)圖，如圖 3.2、圖 3.3 和圖 3.4 所示。

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本文編號(hào)：2724893