發(fā)布時間：2020-09-17 13:42

　　 近年來,隨著能源需求的增加,以及環(huán)保等問題,清潔能源的開發(fā)越顯重要。生物質(zhì)氣化技術(shù)作為清潔能源的一種,分布范圍廣、可以就地取材有著廣大的發(fā)展前景。生物質(zhì)氣化過程中,因為其氣化機理復(fù)雜,氣化過程中可能會出現(xiàn)各種狀況,對其反應(yīng)過程難以建立完整的數(shù)學(xué)模型,傳統(tǒng)的控制方案效果不理想,多數(shù)情況下以人工經(jīng)驗操作為主。人工手動操作設(shè)備在處理問題時,操作工往往帶有主觀性,對同一現(xiàn)象會做出不同的判斷。同時長時間的監(jiān)控儀器儀表數(shù)據(jù)導(dǎo)致疲勞,而產(chǎn)生的誤操作,使得氣化反應(yīng)過程不穩(wěn)定,輕則燃?xì)鉄嶂递^低,重則導(dǎo)致停爐情況出現(xiàn)。因此研究出一款合適的智能控制系統(tǒng)用來代替人工操作,可以保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行,減少因操作工失誤導(dǎo)致的安全事故發(fā)生,同時系統(tǒng)的穩(wěn)定運行可以提升系統(tǒng)的經(jīng)濟效益,有利于推廣使用。本文以廣州白云區(qū)某廠的上吸式生物質(zhì)氣化爐為背景,提出了一種基于模糊控制的氣化爐控制方案。論文首先闡述了生物質(zhì)氣化技術(shù)的發(fā)展需求,介紹了氣化設(shè)備的發(fā)展過程以及氣化設(shè)備控制系統(tǒng)的發(fā)展過程和研究現(xiàn)狀,然后介紹了本文依托的生物質(zhì)氣化爐(廣州白云區(qū)某廠)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及主要部件的工作原理。介紹了生物質(zhì)氣化過程的原理,分析了影響氣化過程的幾大因素,對控制系統(tǒng)進行了策略分析。針對現(xiàn)場實際存在的情況,選取合適的被控參數(shù),提出了系統(tǒng)整體控制方案,使用變頻調(diào)速技術(shù)可以實現(xiàn)對電機轉(zhuǎn)速的有效控制,間接地控制空氣供給量大小。其次,結(jié)合現(xiàn)場實際的需求及控制目標(biāo),設(shè)計了氣化爐溫度模糊控制系統(tǒng)。選擇溫度實際值與目標(biāo)值的誤差及其誤差的變化率作為模糊控制器的輸入,通過模糊控制器進行模糊推理后得出當(dāng)前變頻器需要增減的頻率作為輸出,來減小氣化反應(yīng)過程中的爐內(nèi)溫度波動。同時針對當(dāng)量比是用來描述物料和空氣供給量大小,采用連續(xù)緩慢進料的方式,使得進料速度跟隨空氣的供給量變化而變化。最后在MATLAB軟件中的Simulink環(huán)境下對設(shè)計的生物質(zhì)氣化爐溫度模糊控制系統(tǒng)進行了仿真,將其與傳統(tǒng)PID仿真進行對比分析得知,本文的控制方法是有效、可行的。
【學(xué)位單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TK6;TP273.4
【部分圖文】：

8圖 2-1 上吸式生物質(zhì)氣化爐系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖Fig.2-1 Structure of the Upper Suction Biomass Gasifier System件的作用如下：出渣室：收集氣化反應(yīng)后的灰渣，同時進行液封保證爐體的密風(fēng)室：改變由鼓風(fēng)機送入空氣的角度，使得空氣分布均勻上升現(xiàn)象，導(dǎo)致氣化效果不均勻。旋轉(zhuǎn)爐排：通過自身轉(zhuǎn)動攪碎灰渣使其順利排出。鼓風(fēng)機：氣化反應(yīng)空氣的供給設(shè)備，通過變頻器來改變自身實大小。爐膛：氣化反應(yīng)進行的地方，因為反應(yīng)溫度較高，防止燒穿爐火磚及水冷層。

圖 2-2 生物質(zhì)氣化機理示意圖chematic Diagram of Biomass Gasificat入，分別經(jīng)過干燥層、熱分解層劑從爐底進入在氣化層（氧化層管道輸送出去。要發(fā)生在氣化爐的頂端，這一層的對生物質(zhì)原料的水分進行分離的燃燒釋放出的熱量，這些熱量在較高的溫度下被蒸發(fā)出去，從氣化產(chǎn)生氣體中的部分熱量，使料中的水分，都是在這一層被蒸

率增快 1~2 倍。兩者之間可用如下規(guī)律表示：0ERTK K e 對燃?xì)饨M分的影響下圖 2-2 所示，2CO 含量隨溫度的增 900 C 時2CO 變化不再明顯。同時，溫度的增加還會造成加。大量研究表明，隨著氣化溫度的升高，氣體產(chǎn)量增中的可燃組分濃度增大，氣體熱值增大。這是因為氣化反應(yīng)，溫度升高有利于還原反應(yīng)的進行，而且溫度升高[27]。應(yīng)的觀點來看，2H 的產(chǎn)生是吸熱反應(yīng)，所以提高溫度,生，提高燃?xì)庵?H 的含量。但一味的提高爐溫，增加氧碳的含量變多。同時對設(shè)備整體的穩(wěn)定性、安全性要求

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4 孟超;朱耀麟;丁淑雯;;模糊控制系統(tǒng)的垂直切換判決算法分析[J];重慶大學(xué)學(xué)報;2015年03期

5 李云陽;;基于單片機的太陽能熱水器模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計[J];農(nóng)機使用與維修;2012年05期

6 趙燁;田元鎖;;自動變速器綜合模糊控制系統(tǒng)[J];微計算機信息;2010年34期

7 王靜;;船艇冷庫模糊控制系統(tǒng)的設(shè)計與仿真[J];制冷與空調(diào);2007年05期

8 李紹寬,朱坤平;模糊控制系統(tǒng)的全局穩(wěn)定性[J];自動化學(xué)報;2002年05期

9 李永明,史忠科;連續(xù)狀態(tài)模糊控制系統(tǒng)的分區(qū)域穩(wěn)定性分析[J];控制與決策;2001年01期

10 朱坤平,鐘麥英,湯兵勇;閉環(huán)模糊控制系統(tǒng)最大平衡點的算法研究[J];模糊系統(tǒng)與數(shù)學(xué);2001年03期

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1 曹雅君;王大力;戰(zhàn)洪濤;;改進的模糊控制系統(tǒng)胞映射分析方法[A];1993年控制理論及其應(yīng)用年會論文集[C];1993年

2 毛劍琴;茅洪波;張建剛;;卷染機模糊控制系統(tǒng)設(shè)計[A];1995年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集（上冊）[C];1995年

3 李承家;戴冠中;;模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析[A];1996年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];1996年

4 林小峰;廖志偉;徐志偉;;一種模糊控制系統(tǒng)開發(fā)軟件[A];1998年中國智能自動化學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];1998年

5 張仁忠;趙文常;呂淑萍;;帶協(xié)調(diào)器的模糊控制系統(tǒng)設(shè)計[A];1995中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1995年

6 馮曉剛;陳伯時;洪江平;;一類線性對象的模糊控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究[A];1996中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1996年

7 侯志林;李秋娥;金毅;;自組織模糊控制系統(tǒng)及其算法研究[A];1994年中國控制會議論文集[C];1994年

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9 李承家;戴冠中;;模糊控制系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的現(xiàn)狀及新進展[A];1997中國控制與決策學(xué)術(shù)年會論文集[C];1997年

10 周盛明;徐宇茹;邱立波;徐珂文;李廷軍;;倒立擺模糊控制系統(tǒng)研究[A];2004全國測控、計量與儀器儀表學(xué)術(shù)年會論文集（上冊）[C];2004年

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4 邵珍珍 本報記者 胡唯元;自動化讓冶金如此簡單[N];科技日報;2005年

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9 王桂花;過程控制中流量模糊控制系統(tǒng)的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2006年

10 鄔昌軍;銅板軋制智能模糊控制系統(tǒng)的應(yīng)用研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2006年

本文編號：2820784