伴隨著城市化進(jìn)程的加快,城市固體廢棄物的數(shù)量急劇增加而且產(chǎn)生周期不斷縮短,我國(guó)城市正面臨著固體廢棄物處理的巨大壓力。目前,固體廢棄物焚燒處理技術(shù)作為一種無(wú)害化、減量化、資源化處理的新技術(shù)在我國(guó)已經(jīng)得到了日益廣泛的應(yīng)用。在固體廢棄物焚燒處理的過(guò)程中如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的燃燒對(duì)于廢棄物的有效處理和二次污染物排放的有效控制及所產(chǎn)熱能的有效利用至關(guān)重要,但由于固體廢棄物的來(lái)源不可預(yù)知性和焚燒過(guò)程的物理化學(xué)過(guò)程的復(fù)雜性,使其成為一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,正引起各國(guó)研究者的廣泛重視。本文針對(duì)中國(guó)廢棄物來(lái)源和技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀,從燃燒過(guò)程控制的角度出發(fā),對(duì)改善固體廢棄物焚燒過(guò)程的穩(wěn)定性進(jìn)行研究。在這方面目前我國(guó)相關(guān)的研究還比較缺乏。 本論文首先概述了目前國(guó)內(nèi)用于固體廢棄物焚燒處理的主要技術(shù)方法,對(duì)不同處理方法的優(yōu)勢(shì)及存在的問(wèn)題進(jìn)行了分析與評(píng)價(jià)。在對(duì)焚燒技術(shù)深入分析的基礎(chǔ)上,結(jié)合應(yīng)用較廣泛的運(yùn)動(dòng)爐排焚燒爐,提出了固體廢棄物焚燒過(guò)程控制的研究思路,在理論研究和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)而深入的研究工作。本文主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究: 對(duì)目前固體廢棄物焚燒處理過(guò)程中常用的控制策略進(jìn)行了介紹,同時(shí)對(duì)目前國(guó)內(nèi)外研究者在固體廢物燃燒過(guò)程控制方面的研究成果進(jìn)行了深入分析。并對(duì)作者前期的研究工作和應(yīng)用情況進(jìn)行介紹。 接著對(duì)固體廢棄物焚燒過(guò)程的機(jī)理進(jìn)行分析,在此基礎(chǔ)上,得到影響爐溫穩(wěn)定的主要因素。結(jié)合前期研究采用的基本模糊控制方法,提出了固體廢棄物焚燒自適應(yīng)控制策略,對(duì)自適應(yīng)控制策略算法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。并結(jié)合系統(tǒng)仿真和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)控制策略進(jìn)行優(yōu)化。 對(duì)新建立的焚燒自適應(yīng)控制策略與原有的常規(guī)控制策略進(jìn)行了仿真對(duì)比和現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)對(duì)比。對(duì)前期研究獲得的基于基本模糊控制方法的控制策略與焚燒自適應(yīng)控制策略的應(yīng)用結(jié)果和仿真結(jié)果也進(jìn)行了對(duì)比研究,結(jié)果表明焚燒自適應(yīng)控制策略對(duì)系統(tǒng)控
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位年份】：2005
【中圖分類】：X705;TK39
【部分圖文】：

垃圾焚燒處理廠因利用垃圾焚燒產(chǎn)生的熱能進(jìn)行發(fā)電，安裝有余熱鍋爐、汽輪發(fā)電機(jī)組以及發(fā)配電裝置，所以其運(yùn)行操作與火電廠相類似，所不同的是火電廠是以發(fā)電為目的，必須根據(jù)用戶的用電需要調(diào)整鍋爐的負(fù)荷，即所謂“以電定汽”，而垃圾焚燒廠是以處理垃圾為最終目的，發(fā)電只是垃圾焚燒的副產(chǎn)品，鍋爐的產(chǎn)汽量決定于垃圾的焚燒處理量及其燃燒工況，汽輪機(jī)跟著鍋爐走，也就是“以汽定電”，還有，當(dāng)垃圾焚燒發(fā)電廠不能向電網(wǎng)送電時(shí)，垃圾的焚燒處理還必須繼續(xù)正常運(yùn)行，即所謂“孤島運(yùn)行”，這也是垃圾焚燒發(fā)電廠不同于火電廠的特有工況。

本文的控制對(duì)象日本三菱重工的 150t/d 的馬丁爐排焚燒爐。在投產(chǎn)時(shí)，已經(jīng)有善的 DCS 系統(tǒng)。該 DCS 系統(tǒng)中集成了三菱自帶的馬丁爐燃燒控制系統(tǒng)。其燃系統(tǒng)是基于傳統(tǒng) PID 控制器的一套控制策略，該策略在一定程度能實(shí)現(xiàn)控制該燃燒控制系統(tǒng)如圖 2-2 所示，這種焚燒控制系統(tǒng)是根據(jù)垃圾進(jìn)料量，決定垃床上的停留時(shí)間，使其焚燒溫度維持在一穩(wěn)定的高溫狀態(tài)。

本文利用作者編寫(xiě)的焚燒爐控制系統(tǒng)軟件進(jìn)行控制查詢表的生成計(jì)算，通過(guò)、解模糊和模糊查詢表的建立，可得出相應(yīng)的爐溫模糊控制器的給料控制輸出出值與負(fù)荷粗調(diào)的給料輸出值相比較，其偏差即為當(dāng)前給料量變化值。 仿真結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)分析通過(guò)參考相關(guān)爐排垃圾焚燒爐模型研究的相關(guān)資料，本文采用一個(gè)二階環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)對(duì)爐溫三維模糊控制器與垃圾焚燒電站三菱重工原配的 PID 控制對(duì)比仿真。設(shè)被控對(duì)象如下[88-90]：( ) ( )( )/11012= ++ GSKeTSTSτS， T 2.0s1= ， T 4.5s2= ， τ =6s， Tss= 3， 1.80K =；同時(shí)在仿真中加入階為系統(tǒng)的外部擾動(dòng)。兩種控制器對(duì)應(yīng)的響應(yīng)曲線如圖 3-2 所示。
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本文編號(hào)：2863477