【摘要】：近年來,我國不斷提倡節(jié)能減排、安全生產(chǎn)、環(huán)境保護(hù)等理念。加熱爐是石油加工行業(yè)分布最為廣泛的設(shè)備,是造成環(huán)境污染與消耗能源最多的裝置,同時(shí)也是現(xiàn)場(chǎng)工況最為復(fù)雜的設(shè)備。因此,提高加熱爐燃燒效率以減少環(huán)境污染和預(yù)測(cè)加熱爐周圍環(huán)境狀況以提高安全性也就顯得十分必要。本文針對(duì)加熱爐現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境與加熱爐運(yùn)行狀況,提出基于QT的加熱爐參數(shù)預(yù)警與智能調(diào)爐方案。系統(tǒng)通過兩方面對(duì)加熱爐運(yùn)行狀況進(jìn)行整體性的評(píng)估,一方面通過對(duì)加熱爐周圍環(huán)境狀況進(jìn)行預(yù)測(cè),做出預(yù)警評(píng)估;另一方面利用建立的規(guī)則庫和預(yù)測(cè)模型對(duì)加熱爐燃燒狀況進(jìn)行診斷評(píng)估。首先,加熱爐周圍環(huán)境有時(shí)會(huì)存在有毒氣體泄漏、可燃?xì)怏w超標(biāo)等問題,如果工作人員未能及時(shí)察覺這些問題的存在,冒然進(jìn)入現(xiàn)場(chǎng),存在極大的安全隱患,針對(duì)這一問題,本文提出了加熱爐參數(shù)預(yù)警方案。該部分以ARM11開發(fā)板為硬件平臺(tái),利用有毒氣體、可燃?xì)怏w傳感器對(duì)加熱爐周圍環(huán)境進(jìn)行檢測(cè),數(shù)據(jù)通過ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)傳輸;設(shè)計(jì)了基于嵌入式Linux系統(tǒng)的QT應(yīng)用界面,實(shí)現(xiàn)對(duì)加熱爐周圍環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);利用PSO-SVM算法對(duì)當(dāng)前采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行短時(shí)間的參數(shù)預(yù)測(cè),預(yù)測(cè)結(jié)果以界面的形式呈現(xiàn)。其次,針對(duì)現(xiàn)有加熱爐調(diào)爐策略的實(shí)時(shí)性差、效率低等問題,提出了基于模型和規(guī)則庫相結(jié)合的智能調(diào)爐策略。借鑒專家系統(tǒng)的思想,結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)技術(shù)人員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)建立相應(yīng)的調(diào)爐規(guī)則庫,通過分析數(shù)據(jù)對(duì)加熱爐運(yùn)行狀況進(jìn)行診斷評(píng)估。基于模型的調(diào)爐策略主要是以PSO-SVM預(yù)測(cè)模型為基礎(chǔ)來對(duì)加熱爐的燃燒狀況診斷評(píng)估,并給出相應(yīng)的調(diào)爐建議供技術(shù)人員參考。采用基于模型與規(guī)則庫結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)加熱爐調(diào)爐策略,提高了對(duì)加熱爐評(píng)估、調(diào)整的有效性與實(shí)時(shí)性。最后,通過Matlab軟件對(duì)PSO-SVM算法進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn),該算法預(yù)測(cè)結(jié)果可靠性較高;系統(tǒng)經(jīng)過試運(yùn)行與測(cè)試,該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,檢測(cè)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確,傳輸實(shí)時(shí)、高效,預(yù)測(cè)結(jié)果具有較高的可靠性;系統(tǒng)能夠有效的對(duì)加熱爐運(yùn)行狀況進(jìn)行評(píng)估,有助于提高加熱爐的操作水平和運(yùn)行效率。
【學(xué)位授予單位】：天津理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP311.52
【圖文】：

概述]是石化、煤化行業(yè)中對(duì)原油和煤炭進(jìn)行深加工再制造經(jīng)常工的物質(zhì)一般為液體或者氣體，且都是易燃易爆的危險(xiǎn)性物方式在加熱爐中受熱。加熱爐產(chǎn)生熱量方式一般為爐內(nèi)燃料會(huì)產(chǎn)生環(huán)境污染，為了降低燃燒固體和液體燃料造成的環(huán)境化天然氣；為了進(jìn)一步提高加熱爐的加工效率，加熱爐所排統(tǒng)來回收煙氣中的一部分熱量用來預(yù)熱空氣，然后待煙氣降結(jié)構(gòu)熱爐整體結(jié)構(gòu)組成如圖 1.1 所示：主要由底部燃燒器、加熱流室、煙氣熱量回收的余熱回收系統(tǒng)、煙氣排放的通風(fēng)系

嵌入式 Linux 系統(tǒng)和 QT 應(yīng)用界面，移動(dòng)電源等。系統(tǒng)通過溫度、一有毒氣體等傳感器對(duì)加熱爐周圍環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集[15-16]，利用 ZigBee 數(shù)據(jù)傳輸，QT 界面顯示實(shí)時(shí)檢測(cè)的數(shù)據(jù)。同時(shí)設(shè)備記錄當(dāng)前一段時(shí)間內(nèi) 10，通過 PSO-SVM 預(yù)測(cè)模型對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化預(yù)測(cè)分析，并給出評(píng)估預(yù)警術(shù)人員參考。為更好的評(píng)估加熱爐燃燒狀況，提高加熱爐的燃燒效率，本規(guī)則庫和模型的調(diào)爐策略，提供給工作人員更可靠精確的爐況調(diào)整方法。數(shù)傳遞實(shí)時(shí)、高效、精確且預(yù)警結(jié)果準(zhǔn)確可靠，具有移動(dòng)性、監(jiān)測(cè)界面功能便等優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案熱爐參數(shù)預(yù)警和智能決策系統(tǒng)是基于 S3C6410 處理器設(shè)計(jì)的，實(shí)現(xiàn)可移動(dòng)檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)、Linux 系統(tǒng)與 QT 源代碼的移植和軟件設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了基于 輸網(wǎng)絡(luò)、基于 QT 的可移動(dòng)設(shè)備的監(jiān)測(cè)界面、參數(shù)預(yù)警評(píng)估、智能調(diào)爐決成如圖 2.1 所示。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2739961