礦漿預(yù)熱過(guò)程是高壓酸浸(HPAL)工藝中的基礎(chǔ)和關(guān)鍵部分,其過(guò)程工藝參數(shù)的穩(wěn)定與否決定了高壓酸浸冶煉過(guò)程能否安全高效的運(yùn)行。目前對(duì)于高壓酸浸過(guò)程控制的研究主要集中在工程實(shí)施的設(shè)計(jì)層面,并沒(méi)有針對(duì)來(lái)自現(xiàn)場(chǎng)的復(fù)雜工況,缺乏現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的支撐,難免在實(shí)施過(guò)程中存在控制效果不理想的情形。某鎳鈷冶煉廠(chǎng)高壓酸浸區(qū)礦漿預(yù)熱部分,在現(xiàn)場(chǎng)冷水試車(chē)時(shí),礦漿預(yù)熱器使用單閉環(huán)PID液位控制,系統(tǒng)能滿(mǎn)足要求,但進(jìn)行熱水試車(chē)時(shí),過(guò)程出現(xiàn)振蕩,嚴(yán)重影響試車(chē)運(yùn)行,后改為液位-流量串級(jí)PID控制,效果有所改善,但仍未能徹底解決問(wèn)題,現(xiàn)場(chǎng)曾經(jīng)出現(xiàn)泵損壞的情況。這就迫切需找到新的解決方案,穩(wěn)定礦漿預(yù)熱過(guò)程工藝技術(shù)參數(shù)指標(biāo)。通過(guò)查閱分析相關(guān)的文獻(xiàn)和某冶煉廠(chǎng)的相關(guān)設(shè)計(jì)文件,在采集到大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,本文針對(duì)上述熱水試車(chē)過(guò)程中存在的問(wèn)題,主要做了以下幾個(gè)方面的工作:(1)分析了引起預(yù)熱器液位和進(jìn)料流量波動(dòng)的原因和現(xiàn)有控制策略存在的不足。從整個(gè)高壓酸浸過(guò)程的變量之間的相互影響關(guān)聯(lián)因素出發(fā),以高溫預(yù)熱器作為分析對(duì)象,通過(guò)逐一查閱歷史曲線(xiàn),觀察對(duì)比分析找出了壓力是影響預(yù)熱器進(jìn)料流量和預(yù)熱器液位的原因,并進(jìn)一步找出了閃蒸槽液位控制閥是預(yù)熱器壓力波動(dòng)的影響因素。而現(xiàn)有的常規(guī)PID壓力控制,在上述干擾的作用下,其調(diào)節(jié)時(shí)間和超調(diào)量不能滿(mǎn)足控制要求。(2)建立了高溫礦漿預(yù)熱器壓力穩(wěn)態(tài)值在600Kpa附近時(shí)的壓力簡(jiǎn)化模型。(3)引入了兩種穩(wěn)定壓力的控制方法。一種是從抑制干擾的角度,采用基于擾動(dòng)觀測(cè)器的PID壓力控制結(jié)構(gòu)可以在閉環(huán)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上,使系統(tǒng)在要求的低頻段逼近標(biāo)稱(chēng)模型,進(jìn)一步減少外部擾動(dòng)對(duì)壓力的影響。另一種是從加快控制器控制動(dòng)作的角度,采用模糊PID復(fù)合控制應(yīng)用于高壓酸浸礦漿預(yù)熱壓力控制,既可以充分發(fā)揮模糊控制的響應(yīng)速度快、適應(yīng)范圍寬的優(yōu)點(diǎn),又可以充分發(fā)揮PID控制的靜態(tài)性能好、控制精度高的特點(diǎn)。(4)搭建了仿真實(shí)驗(yàn)環(huán)境,進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)比較驗(yàn)證。將在Matlab中建立的模糊控制器、擾動(dòng)觀測(cè)器和壓力過(guò)程模型與PlantCruise系統(tǒng)建立的PID控制器通過(guò)OPC通訊的方式連接,仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和比較常規(guī)PID控制、基于擾動(dòng)觀測(cè)器的PID控制和模糊PID復(fù)合控制三種控制方法在穩(wěn)定壓力過(guò)程中的有效性和優(yōu)越性。
【學(xué)位單位】：東北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類(lèi)】：TF35
【部分圖文】：

第２章高壓酸浸過(guò)程描述及閃蒸，進(jìn)入到后續(xù)工段。??用三級(jí)礦漿預(yù)熱的形式。所謂礦漿預(yù)熱是指礦漿的底部進(jìn)入，礦漿與從閃蒸回來(lái)進(jìn)入預(yù)熱器的蒸。由于紅土鎳礦漿普遍存在粘度高的特性，這導(dǎo)致結(jié)垢，因此礦漿預(yù)熱過(guò)程適合采用直接換熱的方式示，采用的是逆流直接接觸換熱式預(yù)熱器，其中預(yù)預(yù)熱器中速度減慢，延長(zhǎng)礦漿與蒸汽直接混合時(shí)圖２．１中，礦漿由高壓酸浸礦漿給料槽進(jìn)入低溫預(yù)到９４°Ｃ左右，然后通過(guò)兩級(jí)串聯(lián)離心泵將礦漿送回進(jìn)入中溫預(yù)熱器的蒸汽換熱到１６０°Ｃ左右，礦漿器的礦漿送至高溫礦漿預(yù)熱器內(nèi)，經(jīng)返回到高溫預(yù)右。??汽體入口?ｉ??

圖２．７預(yù)熱器水力學(xué)、熱力學(xué)集成模型??Ｆｉｇ．?２．７?Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｔｈｅｒｍｏｄｙｎａｍｉｃｓ?ａｎｄ?ｄｙｎａｍｉｃｓ??——

東北大學(xué)碩士學(xué)位論文?第２章高壓酸浸過(guò)程描述及礦漿預(yù)熱過(guò)程分析??的高壓釜液位控制閥和高壓閃蒸槽液位控制閥通過(guò)影響高壓釜和高壓閃蒸內(nèi)的液位，其??液位高度的變化會(huì)影響進(jìn)入預(yù)熱器蒸汽的變化，從而間接影響高溫預(yù)熱器壓力；不可測(cè)??的高壓閃蒸槽排汽壓力和高壓閃蒸槽進(jìn)料和出料流量間接影響高溫預(yù)熱器壓力。??因此，可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化為如圖２．１０所示的因素分析。??進(jìn)料??
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2847210