高爐噴吹煤粉已成為當(dāng)前高爐冶煉大幅減小焦比與鑄鐵生產(chǎn)成本的重要技術(shù)措施，但因管道煤粉流量測量精度過低且噴吹系統(tǒng)工藝復(fù)雜，導(dǎo)致目前還沒有一套十分成熟的控制策略保障生產(chǎn)工藝達(dá)到理想狀態(tài)，從而造成該工藝技術(shù)無法發(fā)揮最大的功效。為了解決上述問題，本文對某廠高爐煤粉噴吹控制系統(tǒng)進(jìn)行了分析和探索。本文以該廠八號高爐的煤粉噴吹系統(tǒng)為原型，首先針對原系統(tǒng)存在噴吹控制工藝不夠完善的問題，提出了一種結(jié)合高爐爐況調(diào)節(jié)噴煤量的新方法，即通過檢測高爐的鐵水溫度變化來改變補(bǔ)氣量，再根據(jù)變化的補(bǔ)氣量來調(diào)節(jié)進(jìn)入高爐的噴煤量，以實(shí)現(xiàn)高爐的最佳噴煤量；其次依據(jù)技術(shù)要求，對原有系統(tǒng)的各相關(guān)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算分析，并根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)選擇各個元器件，確定它們的傳遞函數(shù)，從而建立系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。再針對煤粉測量精度過低且存在測量滯后的問題，提出了基于加權(quán)移動平均法的管道煤粉流量測量算法；最后針對傳統(tǒng)PID控制器無法滿足系統(tǒng)非線性、時變的要求，設(shè)計(jì)了模糊自整定PID控制器，并運(yùn)用Simulink軟件對系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析。研究結(jié)果表明，結(jié)合高爐爐況調(diào)節(jié)噴煤量的新方法改善了高爐爐況，能夠使高爐達(dá)到最佳噴煤量，對實(shí)際系統(tǒng)的優(yōu)化研究具有很好的指導(dǎo)意... 

【文章來源】：武漢科技大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題及背景意義
    1.2 國內(nèi)外高爐噴煤技術(shù)發(fā)展情況
    1.3 研究與應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.4 高爐煤粉噴吹控制系統(tǒng)存在的問題及發(fā)展趨勢
        1.4.1 噴煤量的調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)
        1.4.2 噴煤量的測量環(huán)節(jié)
    1.5 本課題研究內(nèi)容
第2章 高爐煤粉噴吹系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化計(jì)算
    2.1 高爐噴煤系統(tǒng)工藝流程
        2.1.1 某企業(yè) 8 號高爐煤粉噴吹系統(tǒng)工藝分析
        2.1.2 原系統(tǒng)分析
    2.2 技術(shù)指標(biāo)要求
    2.3 高爐煤粉噴吹控制系統(tǒng)原理
    2.4 高爐煤粉噴吹控制系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)優(yōu)化
        2.4.1 罐壓與噴煤量關(guān)系參數(shù)優(yōu)化
        2.4.2 補(bǔ)氣量與噴煤量關(guān)系參數(shù)優(yōu)化
        2.4.3 高爐風(fēng)口理論燃燒溫度與補(bǔ)氣量之間關(guān)系參數(shù)優(yōu)化
        2.4.4 延遲環(huán)節(jié)參數(shù)確定
        2.4.5 理論燃燒溫度與鐵水溫度之間關(guān)系參數(shù)優(yōu)化
    2.5 系統(tǒng)元件的選擇
        2.5.1 稱重傳感器
        2.5.2 稱重控制器
        2.5.3 穩(wěn)壓閥
        2.5.4 補(bǔ)氣閥
        2.5.5 測溫儀器
    2.6 本章小結(jié)
第3章 高爐煤粉噴吹系統(tǒng)建模
    3.1 建立被控對象的模型
    3.2 系統(tǒng)參數(shù)及傳遞函數(shù)
        3.2.1 稱重傳感器參數(shù)及傳遞函數(shù)
        3.2.2 稱重控制器參數(shù)及傳遞函數(shù)
        3.2.3 穩(wěn)壓閥參數(shù)及傳遞函數(shù)
        3.2.4 補(bǔ)氣閥參數(shù)及傳遞函數(shù)
        3.2.5 測溫儀器參數(shù)及傳遞函數(shù)
        3.2.6 放大器參數(shù)
    3.3 本章小結(jié)
第4章 管道煤粉流量測量的算法研究
    4.1 煤粉流量的測量原理
    4.2 加權(quán)移動平均法
        4.2.1 加權(quán)移動平均法的原理
        4.2.2 加權(quán)移動平均法應(yīng)用于煤粉流量測量的可行性分析
    4.3 算法實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 相關(guān)參數(shù)的確定
        4.3.2 分析計(jì)算
        4.3.3 軟件實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 高爐煤粉噴吹系統(tǒng)控制算法研究
    5.1 未加校正控制器時系統(tǒng)的仿真
    5.2 加 PID 控制器時系統(tǒng)的仿真
    5.3 加模糊自整定 PID 控制器時系統(tǒng)的仿真
        5.3.1 模糊自整定 PID 控制器原理
        5.3.2 建立模糊 PID 控制器
        5.3.3 仿真
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文與成果
附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目
附錄3 某天記錄的 24.5 分鐘噴吹煤粉的數(shù)據(jù)值(噴煤穩(wěn)定時的數(shù)據(jù))
詳細(xì)摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]高爐煤粉噴吹系統(tǒng)總管質(zhì)量流量計(jì)研究與應(yīng)用[D]. 王東.東北大學(xué) 2009



本文編號：3222561