我國工業(yè)發(fā)展水平不斷提高,經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入了前所未有的黃金階段,在全國各行業(yè)飛速發(fā)展的同時(shí),環(huán)境污染問題也引起了越來越多人們的關(guān)注。為控制大氣污染物排放,化工廠的煙氣排放就成了重點(diǎn)治理的方向,目前國內(nèi)幾乎所有的化工廠都在進(jìn)行建設(shè)煙氣脫硫脫硝的裝置。影響脫硫效果的因素有很多。脫硫過程實(shí)際上是一個(gè)酸堿中和的過程,PH值的大小影響了二氧化硫的吸收、硫酸鹽的形成以及產(chǎn)物石膏的結(jié)晶。本文在分析煙氣脫硫工藝系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,以實(shí)際工程作為背景,主要研究脫硫漿液PH值控制過程中的自動(dòng)控制系統(tǒng)及其優(yōu)化控制,設(shè)計(jì)PH值自動(dòng)控制系統(tǒng),優(yōu)化PH值控制環(huán)節(jié)控制算法。本文首先對(duì)脫硫工藝整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了分析,介紹了煙氣脫硫工作的基本工藝流程和化學(xué)原理,對(duì)各種脫硫系統(tǒng)方案進(jìn)行了比較,確定了煙氣脫硫系統(tǒng)的組成,分析了影響脫硫效率的主要因素以及煙氣脫硫系統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì),工藝的背景介紹為脫硫工藝過程的PH值優(yōu)化控制奠定了基礎(chǔ)。其次,針對(duì)脫硫漿液的PH控制過程進(jìn)行了詳細(xì)的分析,PH值控制過程是一個(gè)典型的非線性、純滯后系統(tǒng)。結(jié)合實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用,介紹了以氫氧化鈉為吸收劑的PH值控制工藝。在此基礎(chǔ)上得到了漿液PH值控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。因?yàn)?.. 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

濕法脫硫系統(tǒng)基本流程示意圖

第三章 脫硫漿液 PH 控制過程特性及模型分析液 PH 值控制過程特性制過程特性分析 pH 值的曲線中可以看出，PH 值在 7 附近的時(shí)候，溶液中的反應(yīng)非常劇的特點(diǎn)就是 PH 變化非常靈敏，PH 值呈現(xiàn)強(qiáng)酸性或者強(qiáng)堿性的時(shí)候， 值變化趨勢(shì)就會(huì)變慢，呈現(xiàn)平緩的態(tài)勢(shì)。吸收塔中的漿料是酸氣和鈣氣中的二氧化硫與水反應(yīng)而酸和堿中和的反應(yīng)。因此，它具有一般 的非線性特征。較高的 pH 值有利于二氧化硫的吸收。所以為了保證高吸收率，必須保證高 pH 值。但 pH 值不是越高越好，雖然高 pH 值化硫的吸收，但低 pH 值有利于硫酸鹽的沉淀。在一定范圍內(nèi)，隨著，脫硫效率提高，但 pH 值大于 5.8 時(shí)，脫硫效率不會(huì)繼續(xù)上升，反而下

圖 4-1 PH 值控制系統(tǒng)系統(tǒng)控制框架Fig.4-1 PH value control system system control framework從控制框架可以看出，控制器主要由反饋控制器組成。PH 值檢測(cè)儀檢測(cè)溶液的 PH 值，并作為反饋檢測(cè)信號(hào)發(fā)送給反饋控制器。將誤差值與給定的 PH 值進(jìn)行比較。反饋控制器的輸入為 PH 值給定與 PH 值儀檢測(cè)的實(shí)時(shí) PH 值之差，反饋控制器的輸出為變頻器的給定，變頻器將給定信號(hào)轉(zhuǎn)換為頻率調(diào)節(jié)信號(hào)驅(qū)動(dòng)計(jì)量泵工作，給出合適的藥劑加藥量。預(yù)估策略控制器的輸入為流量計(jì)信號(hào)和其他參數(shù)信號(hào)，預(yù)估策略控制器利用了預(yù)測(cè)模型對(duì)時(shí)滯和非線性環(huán)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)償，輸出量疊加到反饋控制器的輸出，最終同樣轉(zhuǎn)化為變頻器的給定信號(hào)，對(duì)藥劑量進(jìn)行控制。反饋控制環(huán)節(jié)可采用 PID 等經(jīng)典控制方法，預(yù)估控制環(huán)節(jié)可采用模型預(yù)測(cè)、預(yù)估器等方式進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)于加藥量的自動(dòng)控制是本文的主要研究?jī)?nèi)容。由第三章分析可知，整個(gè)控制對(duì)象可近似簡(jiǎn)化為一個(gè)一階慣性滯后環(huán)節(jié)，其傳遞函數(shù)可表示為：

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]探討煙氣脫硫中pH值測(cè)量系統(tǒng)的幾種方案[J]. 胡銘.  工業(yè)控制計(jì)算機(jī). 2017(07)
[2]雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)故障診斷技術(shù)研究[J]. 孫福林,曹夢(mèng)龍.  自動(dòng)化與儀表. 2017(07)
[3]基于分?jǐn)?shù)階PID的紙張定量雙自由度Smith預(yù)估控制[J]. 單文娟,湯偉,王孟效,劉炳.  包裝工程. 2017(11)
[4]大濕法脫硫系統(tǒng)若干問題[J]. 方明江.  山東工業(yè)技術(shù). 2017(08)
[5]SCR煙氣脫硝系統(tǒng)Smith預(yù)估條件積分型滑模控制[J]. 伏甲琪,郭為民,劉延泉,唐耀華.  熱力發(fā)電. 2017(04)
[6]模糊控制在火電廠脫硫漿液pH值控制中的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 彭岳,陸平.  電子質(zhì)量. 2017(03)
[7]Smith預(yù)估-模糊控制在硝酸氧化爐自設(shè)定氨空比控制中的應(yīng)用[J]. 左為恒,程源.  化工自動(dòng)化及儀表. 2017(03)
[8]濕法脫硫系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化探索[J]. 王帥雯.  山東工業(yè)技術(shù). 2017(04)
[9]預(yù)估模型的煙氣氨法脫硫控制系統(tǒng)[J]. 袁淑娟,原曉琴,馬立新,周小波.  控制工程. 2017(01)
[10]濕法煙氣脫硫系統(tǒng)脫硫效率影響因素分析[J]. 鄒捷.  科技創(chuàng)新與應(yīng)用. 2017(02)

碩士論文
[1]基于史密斯預(yù)估器的時(shí)滯系統(tǒng)控制研究[D]. 丁曉迪.江南大學(xué) 2016
[2]濕法煙氣脫硫系統(tǒng)PH值自抗擾控制器設(shè)計(jì)[D]. 盧志輝.北方工業(yè)大學(xué) 2013
[3]煙氣脫硫工藝中PH值控制策略研究與應(yīng)用[D]. 鄒平.華北電力大學(xué) 2013
[4]pH值控制在中小型鍋爐煙氣濕法脫硫中的應(yīng)用研究[D]. 蘇保玲.山東大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2923954