本文關(guān)鍵詞：基于CFD低氮分體式燃燒器優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與在線監(jiān)測(cè)

  更多相關(guān)文章： 人工智能建模優(yōu)化算法 分體式燃燒器 可信技術(shù) 在線監(jiān)測(cè) CFD

【摘要】：燃燒器(Burner)作為熱能動(dòng)力行業(yè)關(guān)鍵加熱設(shè)備,應(yīng)用先進(jìn)測(cè)控技術(shù)優(yōu)化其控制實(shí)現(xiàn)高效低排放是測(cè)控行業(yè)在熱能動(dòng)力領(lǐng)域中重要研究方向。論文以基于CFD低氮分體式燃燒器優(yōu)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與在線監(jiān)測(cè)為題,系統(tǒng)研究基于CFD的低氮分體式燃燒器控制系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)與基于可信的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)技術(shù),其研究成果對(duì)測(cè)控學(xué)科的發(fā)展及促進(jìn)測(cè)試計(jì)量學(xué)科、儀器儀表學(xué)科和計(jì)算機(jī)學(xué)科交叉,具有重要學(xué)術(shù)價(jià)值與現(xiàn)實(shí)意義。研究工作得到廣州市科技型中小企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新基金項(xiàng)目(2013J4400223)、廣州市科技企業(yè)孵化器發(fā)展專項(xiàng)資金項(xiàng)目(2013J4200015)的資助。論文對(duì)分體式燃燒器概況進(jìn)行闡述,分析總結(jié)燃燒器數(shù)值模擬技術(shù)、燃燒器控制技術(shù)、可信度與監(jiān)測(cè)平臺(tái)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展,研究分體式燃燒器控制性能上存在并亟需解決問(wèn)題,提出結(jié)合CFD數(shù)值模擬技術(shù)、人工智能建模優(yōu)化算法、可信技術(shù)和在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的問(wèn)題解決方案。論文主要工作包括:(1)針對(duì)低氮分體式燃燒器控制、監(jiān)測(cè)功能關(guān)鍵性問(wèn)題,研究分體式燃燒器低污染高效率的控制優(yōu)化、監(jiān)測(cè)中需要的關(guān)鍵技術(shù),重點(diǎn)研究綜合運(yùn)用CFD數(shù)值模擬技術(shù)、先進(jìn)人工智能建模優(yōu)化控制算法、可信技術(shù)和在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)等先進(jìn)計(jì)算機(jī)及測(cè)控技術(shù)對(duì)分體式燃燒器的控制和監(jiān)測(cè)進(jìn)行優(yōu)化,在現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中具有指導(dǎo)意義;(2)研究燃燒領(lǐng)域CFD數(shù)值模擬技術(shù),制定低氮分體式燃燒器CFD數(shù)值模擬方案,確定ICEM+FLUENT+Tecplot360為數(shù)值模擬工具,結(jié)合燃燒理論闡明燃燒相關(guān)機(jī)理和模型;對(duì)分體式燃燒器在次級(jí)風(fēng)旋流葉片機(jī)構(gòu)開(kāi)度分別為15?、30?、45?空氣流場(chǎng)特性以及初級(jí)風(fēng)比例為5.985%、7.925%和15%條件下燃?xì)馊紵匦赃M(jìn)行數(shù)值模擬與分析,為分體式燃燒器控制優(yōu)化策略確定提供參考。(3)對(duì)低氮分體式燃燒器控制系統(tǒng)軟硬件進(jìn)行設(shè)計(jì),分析低氮分體式燃燒器控制系統(tǒng)硬件體系方案,確定以西門子S7-200 PLC作為燃燒器系統(tǒng)控制核心硬件,以此對(duì)外圍運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)單元、按鈕及指示單元、指令執(zhí)行單元、用戶通訊單元等進(jìn)行硬件選型設(shè)計(jì)。依據(jù)燃燒器各階段控制流程,對(duì)PLC系統(tǒng)軟件程序進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì),進(jìn)行控制效果測(cè)試,為實(shí)現(xiàn)低氮分體式燃燒器具有高效低氮排放性能控制系統(tǒng)奠定基礎(chǔ)。(4)低氮分體式燃燒器優(yōu)化控制算法設(shè)計(jì),通過(guò)低氮分體式燃燒器NOx排放和操作變量實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù),研究基于人工智能算法的低氮分體式燃燒器NOx排放數(shù)學(xué)建模和控制參數(shù)優(yōu)化,對(duì)最小二乘支持向量機(jī)(LSSVM)、ELM模型和SVR模型進(jìn)行NOx排放建模和比較研究,然后應(yīng)用遺傳(GA)算法、3種基于GA的混合算法對(duì)分體式燃燒器NOx排放進(jìn)行優(yōu)化和分析,提出LSSVM+TSGA為分體式燃燒器實(shí)時(shí)優(yōu)化控制最佳方案。(5)設(shè)計(jì)基于可信技術(shù)低氮分體式燃燒器在線監(jiān)測(cè)平臺(tái),設(shè)計(jì)分析基于可信技術(shù)的低氮分體式燃燒器在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)方案。用C#開(kāi)發(fā)基于可信技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái),設(shè)計(jì)基于SQL Server系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)SQL數(shù)據(jù)庫(kù),通過(guò)開(kāi)發(fā)身份認(rèn)證模塊、完整性認(rèn)證模塊實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)可信服務(wù)功能。
【關(guān)鍵詞】：人工智能建模&優(yōu)化算法 分體式燃燒器 可信技術(shù) 在線監(jiān)測(cè) CFD
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK16;TP273
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 緒論12-26
• 1.1 課題提出背景及研究意義12-13
• 1.2 分體式燃燒器概述13-14
• 1.3 論文相關(guān)內(nèi)容的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展14-23
• 1.3.1 燃燒器數(shù)值模擬研究進(jìn)展14-16
• 1.3.2 燃燒器先進(jìn)控制技術(shù)研究進(jìn)展16-20
• 1.3.3 可信度與監(jiān)測(cè)平臺(tái)技術(shù)研究進(jìn)展20-23
• 1.4 論文主要研究?jī)?nèi)容23-26
• 第二章 基于CFD分體式燃燒器數(shù)值模擬26-48
• 2.1 引言26
• 2.2 分體式燃燒器建模與數(shù)值模擬方案設(shè)計(jì)26-27
• 2.2.1 計(jì)算模型26
• 2.2.2 CH_4氧化和NO_x生成機(jī)理26-27
• 2.3 不同二次旋流葉片機(jī)構(gòu)開(kāi)度空氣流動(dòng)特性數(shù)值模擬27-35
• 2.3.1 湍流模型28-29
• 2.3.2 模型建立與初始約束條件設(shè)置29-30
• 2.3.3 模擬結(jié)果分析30-35
• 2.4 不同配風(fēng)比燃?xì)馊紵龜?shù)值模擬35-47
• 2.4.1 模型建立與網(wǎng)格劃分35-36
• 2.4.2 初始約束條件設(shè)置與網(wǎng)格獨(dú)立性驗(yàn)證36-38
• 2.4.3 模擬結(jié)果分析38-47
• 2.5 本章小結(jié)47-48
• 第三章 低氮分體式燃燒器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)48-65
• 3.1 引言48
• 3.2 燃燒器控制系統(tǒng)硬件體系與設(shè)計(jì)48-55
• 3.2.1 燃燒器控制系統(tǒng)硬件體系48
• 3.2.2 燃燒器控制系統(tǒng)主要外圍單元硬件選型48-52
• 3.2.3 PLC控制單元52-54
• 3.2.4 PLC輸入輸出端口設(shè)置54-55
• 3.3 燃燒器控制系統(tǒng)軟件體系與設(shè)計(jì)55-61
• 3.3.1 燃燒器控制系統(tǒng)軟件體系55-56
• 3.3.2 控制流程56-59
• 3.3.3 控制軟件實(shí)現(xiàn)59-61
• 3.4 控制效果試驗(yàn)分析61-63
• 3.4.1 試驗(yàn)平臺(tái)介紹61-62
• 3.4.2 試驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)果62-63
• 3.5 本章小結(jié)63-65
• 第四章 低氮分體式燃燒器優(yōu)化控制算法設(shè)計(jì)65-79
• 4.1 引言65
• 4.2 燃燒器燃燒優(yōu)化控制算法65-72
• 4.2.1 NO_x排放模型建立66-68
• 4.2.2 降低NO_x排放的混合人工智能算法68-72
• 4.3 NO_x排放模型建立72-74
• 4.3.1 建模數(shù)據(jù)72-73
• 4.3.2 基于LSSVM的NOx排放模型73-74
• 4.4 控制效果仿真分析74-78
• 4.4.1 NO_x排放建模方法比較74-75
• 4.4.2 基于CGA, SAGA, PSOGA及TSGA降低NOx排放75-78
• 4.5 本章小結(jié)78-79
• 第五章 基于可信技術(shù)的低氮分體式燃燒器在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)設(shè)計(jì)79-93
• 5.1 引言79
• 5.2 基于可信技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)方案79-83
• 5.2.1 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)可信度分析79-81
• 5.2.2 基于可信技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)體系結(jié)構(gòu)81-83
• 5.3 基于可信技術(shù)的在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)C83-92
• 5.3.1 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)83-85
• 5.3.2 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)功能實(shí)現(xiàn)85-88
• 5.3.3 在線監(jiān)測(cè)平臺(tái)可信服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)88-92
• 5.4 本章小結(jié)92-93
• 結(jié)論與展望93-95
• 參考文獻(xiàn)95-100
• 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫的論文100-101
• 致謝101-102
• 附件102

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9 張建良;裴q，

本文編號(hào)：524090