煙氣脫硫工藝過程PH值優(yōu)化控制
發(fā)布時間:2020-12-18 11:49
我國工業(yè)發(fā)展水平不斷提高,經濟發(fā)展進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,環(huán)境污染問題也引起了越來越多人們的關注。為控制大氣污染物排放,化工廠的煙氣排放就成了重點治理的方向,目前國內幾乎所有的化工廠都在進行建設煙氣脫硫脫硝的裝置。影響脫硫效果的因素有很多。脫硫過程實際上是一個酸堿中和的過程,PH值的大小影響了二氧化硫的吸收、硫酸鹽的形成以及產物石膏的結晶。本文在分析煙氣脫硫工藝系統(tǒng)的基礎上,以實際工程作為背景,主要研究脫硫漿液PH值控制過程中的自動控制系統(tǒng)及其優(yōu)化控制,設計PH值自動控制系統(tǒng),優(yōu)化PH值控制環(huán)節(jié)控制算法。本文首先對脫硫工藝整個系統(tǒng)進行了分析,介紹了煙氣脫硫工作的基本工藝流程和化學原理,對各種脫硫系統(tǒng)方案進行了比較,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)設計,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。其次,針對脫硫漿液的PH控制過程進行了詳細的分析,PH值控制過程是一個典型的非線性、純滯后系統(tǒng)。結合實際項目應用,介紹了以氫氧化鈉為吸收劑的PH值控制工藝。在此基礎上得到了漿液PH值控制系統(tǒng)的數(shù)學模型。因為...
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】: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 附近的時候,溶液中的反應非常劇的特點就是 PH 變化非常靈敏,PH 值呈現(xiàn)強酸性或者強堿性的時候, 值變化趨勢就會變慢,呈現(xiàn)平緩的態(tài)勢。吸收塔中的漿料是酸氣和鈣氣中的二氧化硫與水反應而酸和堿中和的反應。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,隨著,脫硫效率提高,但 pH 值大于 5.8 時,脫硫效率不會繼續(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 值檢測儀檢測溶液的 PH 值,并作為反饋檢測信號發(fā)送給反饋控制器。將誤差值與給定的 PH 值進行比較。反饋控制器的輸入為 PH 值給定與 PH 值儀檢測的實時 PH 值之差,反饋控制器的輸出為變頻器的給定,變頻器將給定信號轉換為頻率調節(jié)信號驅動計量泵工作,給出合適的藥劑加藥量。預估策略控制器的輸入為流量計信號和其他參數(shù)信號,預估策略控制器利用了預測模型對時滯和非線性環(huán)節(jié)進行補償,輸出量疊加到反饋控制器的輸出,最終同樣轉化為變頻器的給定信號,對藥劑量進行控制。反饋控制環(huán)節(jié)可采用 PID 等經典控制方法,預估控制環(huán)節(jié)可采用模型預測、預估器等方式進行補償。對于加藥量的自動控制是本文的主要研究內容。由第三章分析可知,整個控制對象可近似簡化為一個一階慣性滯后環(huán)節(jié),其傳遞函數(shù)可表示為:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]探討煙氣脫硫中pH值測量系統(tǒng)的幾種方案[J]. 胡銘. 工業(yè)控制計算機. 2017(07)
[2]雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)故障診斷技術研究[J]. 孫福林,曹夢龍. 自動化與儀表. 2017(07)
[3]基于分數(shù)階PID的紙張定量雙自由度Smith預估控制[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. 2017(08)
[5]SCR煙氣脫硝系統(tǒng)Smith預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值控制中的設計與仿真[J]. 彭岳,陸平. 電子質量. 2017(03)
[7]Smith預估-模糊控制在硝酸氧化爐自設定氨空比控制中的應用[J]. 左為恒,程源. 化工自動化及儀表. 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. 2017(04)
[9]預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)新與應用. 2017(02)
碩士論文
[1]基于史密斯預估器的時滯系統(tǒng)控制研究[D]. 丁曉迪.江南大學 2016
[2]濕法煙氣脫硫系統(tǒng)PH值自抗擾控制器設計[D]. 盧志輝.北方工業(yè)大學 2013
[3]煙氣脫硫工藝中PH值控制策略研究與應用[D]. 鄒平.華北電力大學 2013
[4]pH值控制在中小型鍋爐煙氣濕法脫硫中的應用研究[D]. 蘇保玲.山東大學 2007
本文編號:2923954
【文章來源】:上海交通大學上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:64 頁
【學位級別】: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 附近的時候,溶液中的反應非常劇的特點就是 PH 變化非常靈敏,PH 值呈現(xiàn)強酸性或者強堿性的時候, 值變化趨勢就會變慢,呈現(xiàn)平緩的態(tài)勢。吸收塔中的漿料是酸氣和鈣氣中的二氧化硫與水反應而酸和堿中和的反應。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,隨著,脫硫效率提高,但 pH 值大于 5.8 時,脫硫效率不會繼續(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 值檢測儀檢測溶液的 PH 值,并作為反饋檢測信號發(fā)送給反饋控制器。將誤差值與給定的 PH 值進行比較。反饋控制器的輸入為 PH 值給定與 PH 值儀檢測的實時 PH 值之差,反饋控制器的輸出為變頻器的給定,變頻器將給定信號轉換為頻率調節(jié)信號驅動計量泵工作,給出合適的藥劑加藥量。預估策略控制器的輸入為流量計信號和其他參數(shù)信號,預估策略控制器利用了預測模型對時滯和非線性環(huán)節(jié)進行補償,輸出量疊加到反饋控制器的輸出,最終同樣轉化為變頻器的給定信號,對藥劑量進行控制。反饋控制環(huán)節(jié)可采用 PID 等經典控制方法,預估控制環(huán)節(jié)可采用模型預測、預估器等方式進行補償。對于加藥量的自動控制是本文的主要研究內容。由第三章分析可知,整個控制對象可近似簡化為一個一階慣性滯后環(huán)節(jié),其傳遞函數(shù)可表示為:
【參考文獻】:
期刊論文
[1]探討煙氣脫硫中pH值測量系統(tǒng)的幾種方案[J]. 胡銘. 工業(yè)控制計算機. 2017(07)
[2]雙堿法煙氣脫硫系統(tǒng)故障診斷技術研究[J]. 孫福林,曹夢龍. 自動化與儀表. 2017(07)
[3]基于分數(shù)階PID的紙張定量雙自由度Smith預估控制[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. 2017(08)
[5]SCR煙氣脫硝系統(tǒng)Smith預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值控制中的設計與仿真[J]. 彭岳,陸平. 電子質量. 2017(03)
[7]Smith預估-模糊控制在硝酸氧化爐自設定氨空比控制中的應用[J]. 左為恒,程源. 化工自動化及儀表. 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. 2017(04)
[9]預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)新與應用. 2017(02)
碩士論文
[1]基于史密斯預估器的時滯系統(tǒng)控制研究[D]. 丁曉迪.江南大學 2016
[2]濕法煙氣脫硫系統(tǒng)PH值自抗擾控制器設計[D]. 盧志輝.北方工業(yè)大學 2013
[3]煙氣脫硫工藝中PH值控制策略研究與應用[D]. 鄒平.華北電力大學 2013
[4]pH值控制在中小型鍋爐煙氣濕法脫硫中的應用研究[D]. 蘇保玲.山東大學 2007
本文編號:2923954
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