水泥分解炉出口温度的自适应多维泰勒网控制研究
发布时间：2021-02-10 00:36
水泥广泛应用于各类建筑设施的改造或者新建,就普遍性和适用性来说,其作用无法替代。水泥分解炉是新型干法水泥生产线中承担生料分解任务的关键高温热工设备,结构机理及物理化学反应复杂,具有多变量、纯滞后、强耦合、不确定性及非线性等特征。传统的人工操作控制或PID控制,难以实现水泥分解炉出口温度的严格控制,因此,为提高水泥质量、节能提产、减少环境污染,实现绿色转型,推动水泥行业生态文明与工业文明相和谐,需要对出口温度控制策略进行深入研究和革新尝试。本文以水泥分解炉为研究对象,提出了基于自适应多维泰勒网控制的出口温度控制方法,并与PID优化控制和自适应BP神经网络PID控制相比较,对仿真结果进行全面分析,总结出三者控制性能的差异。主要工作罗列如下:1.阐述中国近年水泥产量的变化趋势,接着详细介绍了新型干法水泥生产及分解炉的发展和工艺流程等,突出课题研究的重要性。2.水泥分解炉出口温度数学模型建立。结合实际课题条件展开建模分析,确定分解炉温度主要影响因素,设计数学模型结构为多输入单输出含时滞的数据驱动形式。采用互相关法辨识模型时滞参数,然后基于递归最小二乘法辨识剩余模型参数,并验证了该辨识组合策略的...
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000-2018年中国水泥产量变化趋势及增速统计
第一章绪论5图1-4预热器及水泥分解炉现场实景一般分解炉设计，虽然各制造厂商自有特色，但主体功能均是围绕生料分解。其形状和大小与生产环境和日产任务量相匹配，保证物料和气流能停留足够时间，以充分燃烧燃料和分解物料；设置有燃料及生料的给料口；分解炉结构要利于炉内形成合适的三维流场，通过气流的进出口及阀门装置控制三次风等的流速，使得生料和燃料得到良好的悬浮和传热条件。预分解窑种类在国际范围内已超过50种，其分类与命名方法与关键技术装备分解炉一脉相承[6,9]。各式分解炉虽然均要保证碳酸盐分解率尽可能达到较高水准，但综合考虑下一般以90%~95%作为可投产指标值，分解炉炉温稳定在880℃左右。因根据相关实验，生料碳酸盐成分的分解及燃料燃烧时间在2.5s-3s左右即可达到85%~95%的分解率，而平均分解率95%与88%耗时相差1倍，而若要达到99%的分解率，分解工作的时长将多2倍以上。高分解率意味着粉料于炉内滞留时间变长，相应地，分解炉容积势必增大，且分解速率将会减慢，热量富余，导致炉内物料过热及炉温过高，进而造成能源浪费，分解炉粘结堵塞，影响预分解窑均衡稳定生产。分解率维持在较低值，则碳酸盐分解不够充分，新型干法水泥生产的核心步骤窑外预分解无法表现出应有关键功能，入窑生料品质较差。事实上，少量残余未分解生料，进入回转窑后仍旧可以继续吸热分解，且对回转窑的热负荷影响可忽略不计。分解炉在工作过程中需要呈现均衡稳定的热工特性。燃料燃烧产热、物料悬浮传热及吸热分解之间联系紧密且齐头并进，分解炉内热量释放和消耗相匹配。通常而言，为防止粘结堵塞，炉内气温应在950℃以下；炉内燃料燃烧供热保证及时，传热均匀，吸热充分，维持较高热效率。对于水泥工厂某一特定生产线上的分解炉，?
东南大学硕士学位论文584.5分解炉出口温度控制系统仿真平台设计4.5.1仿真平台界面设计对于大多数复杂系统的仿真分析，完整的研究过程涉及内容广且仿真对比实验多，为了更直观科学地展示最终成果，往往需要设计集成度高、功能完善及用户友好的综合性仿真平台。本文采用MATLABGUI图形用户接口开发环境开发仿真系统界面[56]，包含文件、用户登陆、系统初始化、控制方式、干扰仿真、参数变化仿真和退出系统七个菜单项及对应菜单子项，保留了对应控制方案的设计思路和实现方式，通过人机交互，系统化地实现了仿真结果展示。系统仿真平台的框架设计如图4-18所示.图4-18系统仿真平台的框架设计图中各模块的功能说明如下：(1)文件。实现文件管理功能，包括文件打开、保存、打印预览及打樱(2)用户登陆。提供登陆、新用户注册、密码修改和用户管理功能，用户正确输入用户名及密码从而获得仿真平台使用权限，界面设计如图4-19所示。
本文编号：3026492
【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
000-2018年中国水泥产量变化趋势及增速统计
第一章绪论5图1-4预热器及水泥分解炉现场实景一般分解炉设计，虽然各制造厂商自有特色，但主体功能均是围绕生料分解。其形状和大小与生产环境和日产任务量相匹配，保证物料和气流能停留足够时间，以充分燃烧燃料和分解物料；设置有燃料及生料的给料口；分解炉结构要利于炉内形成合适的三维流场，通过气流的进出口及阀门装置控制三次风等的流速，使得生料和燃料得到良好的悬浮和传热条件。预分解窑种类在国际范围内已超过50种，其分类与命名方法与关键技术装备分解炉一脉相承[6,9]。各式分解炉虽然均要保证碳酸盐分解率尽可能达到较高水准，但综合考虑下一般以90%~95%作为可投产指标值，分解炉炉温稳定在880℃左右。因根据相关实验，生料碳酸盐成分的分解及燃料燃烧时间在2.5s-3s左右即可达到85%~95%的分解率，而平均分解率95%与88%耗时相差1倍，而若要达到99%的分解率，分解工作的时长将多2倍以上。高分解率意味着粉料于炉内滞留时间变长，相应地，分解炉容积势必增大，且分解速率将会减慢，热量富余，导致炉内物料过热及炉温过高，进而造成能源浪费，分解炉粘结堵塞，影响预分解窑均衡稳定生产。分解率维持在较低值，则碳酸盐分解不够充分，新型干法水泥生产的核心步骤窑外预分解无法表现出应有关键功能，入窑生料品质较差。事实上，少量残余未分解生料，进入回转窑后仍旧可以继续吸热分解，且对回转窑的热负荷影响可忽略不计。分解炉在工作过程中需要呈现均衡稳定的热工特性。燃料燃烧产热、物料悬浮传热及吸热分解之间联系紧密且齐头并进，分解炉内热量释放和消耗相匹配。通常而言，为防止粘结堵塞，炉内气温应在950℃以下；炉内燃料燃烧供热保证及时，传热均匀，吸热充分，维持较高热效率。对于水泥工厂某一特定生产线上的分解炉，?
东南大学硕士学位论文584.5分解炉出口温度控制系统仿真平台设计4.5.1仿真平台界面设计对于大多数复杂系统的仿真分析，完整的研究过程涉及内容广且仿真对比实验多，为了更直观科学地展示最终成果，往往需要设计集成度高、功能完善及用户友好的综合性仿真平台。本文采用MATLABGUI图形用户接口开发环境开发仿真系统界面[56]，包含文件、用户登陆、系统初始化、控制方式、干扰仿真、参数变化仿真和退出系统七个菜单项及对应菜单子项，保留了对应控制方案的设计思路和实现方式，通过人机交互，系统化地实现了仿真结果展示。系统仿真平台的框架设计如图4-18所示.图4-18系统仿真平台的框架设计图中各模块的功能说明如下：(1)文件。实现文件管理功能，包括文件打开、保存、打印预览及打樱(2)用户登陆。提供登陆、新用户注册、密码修改和用户管理功能，用户正确输入用户名及密码从而获得仿真平台使用权限，界面设计如图4-19所示。
本文编号：3026492
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