基于连续油管的煤炭地下气化装备控制技术研究
发布时间：2022-12-07 23:56
随着时代的发展,当今社会越来越追求能源的清洁利用。我国具有丰富的煤炭资源,但是却面临着开采难度高,燃烧效率低,环境污染大等突出问题。煤炭地下气化技术可有效地解决这些问题,其原理是把氧气、空气和水蒸气作为气化剂,对地底的煤炭进行有控制的燃烧,将其转化成以一氧化碳、氢气和甲烷为主要成分的可燃气体。传统的煤炭地下气化技术使用的是常规油管,本文针对内蒙古某煤炭地下气化项目,使用连续油管代替常规油管,对煤炭地下气化装备控制技术做出了专题研究。首先分析总结了国内外煤炭地下气化装备控制技术的发展现状,并深入分析了基于连续油管的煤炭地下气化技术的原理,制定了相应的控制方案。通过对比各种远程通信技术的优劣,完成了通信方式的选择。针对传统PID控制的不足,提出了采用模糊PID控制器对煤炭地下气化的标志气体浓度进行调节的策略,并用Matlab软件对传统PID和模糊PID这两种控制算法进行了仿真分析,结果表明采用模糊PID控制器可有效提高控制精度等性能。为了提高资源利用率,提出采用仿真分析技术确定连续油管回撤距离的思路,以期提高决策的科学性。借助Workbench建立了某煤田煤炭地下气化炉的仿真模型,并用Fl...
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 煤炭地下气化控制策略研究
2.1 煤炭地下气化涉及的化学反应
2.2 煤炭地下气化的工艺流程
2.3 煤炭地下气化的控制方案
2.4 通信方式的选择
2.5 本章小结
第3章 标志气体浓度控制算法研究及仿真分析
3.1 模糊PID的控制原理
3.2 模糊控制器的设计
3.3 浓度控制系统数学模型的建立
3.4 控制系统模糊PID仿真
3.5 本章小结
第4章 煤炭地下气化燃烧模拟
4.1 气化炉模型的建立
4.2 模型的网格划分
4.3 Fluent计算设置
4.4 模拟结果与结论
4.5 本章小结
第5章 煤炭地下气化控制系统硬件设计
5.1 硬件方案的确定
5.2 单片机最小系统电路设计
5.3 数据采集模块
5.4 GPRS信号传输模块
5.5 执行模块
5.6 本章小结
第6章 煤炭地下气化控制系统软件设计
6.1 软件开发环境
6.2 数据采集程序设计
6.3 GPRS信号传输程序设计
6.4 数据处理程序设计
6.5 数据输出程序设计
6.6 上位机程序设计
6.7 模拟测试
6.8 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望
致谢
参考文献
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于simulink的模糊自适应PID三闭环控制设计及仿真[J]. 赵潮,刘家国,唐煜. 数字技术与应用. 2019(10)
[2]煤炭地下气化及对中国天然气发展的战略意义[J]. 邹才能,陈艳鹏,孔令峰,孙粉锦,陈姗姗,东振. 石油勘探与开发. 2019(02)
[3]PID控制方法的研究现状及应用展望[J]. 樊大勇. 数字通信世界. 2019(01)
[4]连续油管的应用与发展前景探析[J]. 邓国辉,鲍磊. 化工管理. 2018(30)
[5]基于PLC的煤炭地下气化过程测控系统[J]. 刘兆峰,杜旭明,王作棠,王亚冬,路峰迎,李广鹏. 计算机系统应用. 2018(10)
[6]罗茨鼓风机的安装使用与故障分析[J]. 李景艺,刘尔玺,潘强,陈广军,杨耀华,杨华. 装备机械. 2018(02)
[7]浅析新形势下煤炭地下气化技术[J]. 李刘强. 能源技术与管理. 2017(04)
[8]基于LabVIEW的模糊PID温度控制器[J]. 王红超. 商丘师范学院学报. 2017(03)
[9]连续油管技术在井下作业中的应用现状及思考[J]. 曹克云,张东杰,马丽芹,曹秀玉. 化工管理. 2015(08)
[10]模糊控制理论的特点及应用[J]. 王前洪. 河南科技. 2014(18)
博士论文
[1]基于被动柔顺控制的机器人抛磨方法研究[D]. 黄婷.苏州大学 2017
[2]煤层逆向燃烧气化机理及工艺过程模拟研究[D]. 崔勇.中国矿业大学（北京） 2014
[3]满意PID控制器设计理论[D]. 李银伢.南京理工大学 2006
[4]煤炭地下气化调控机理与计算机仿真技术研究[D]. 张彬.辽宁工程技术大学 2004
硕士论文
[1]高压交流架空输电线对铁路通信信号系统的电磁干扰研究[D]. 秦朝琪.浙江大学 2018
[2]基于STM32单片机的气体分析仪设计[D]. 蔡莉媛.西安工业大学 2016
[3]基于STM32和Android的便携式心电仪研发[D]. 田硕.东华理工大学 2016
[4]水泥回转窑富氧燃烧的数值模拟研究[D]. 廖斌.昆明理工大学 2016
[5]基于ARM+GPRS的远程无线监控系统的研究与开发[D]. 司海瑞.南京航空航天大学 2015
[6]高速高精度D/A转换器测试技术[D]. 俞宙.电子科技大学 2014
[7]基于立体图解法的反应精馏过程可行性及概念设计研究[D]. 孙笑愚.天津大学 2013
[8]智能自适应PID控制器设计及仿真研究[D]. 赵敏.哈尔滨工业大学 2012
[9]某雷达光纤传输系统设计与实现[D]. 罗磊.西安电子科技大学 2012
[10]硅光电探测器特性分析与实验研究[D]. 黄敏敏.扬州大学 2011
本文编号：3713117
【文章页数】：91 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题的研究背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.3 本文主要研究内容
第2章 煤炭地下气化控制策略研究
2.1 煤炭地下气化涉及的化学反应
2.2 煤炭地下气化的工艺流程
2.3 煤炭地下气化的控制方案
2.4 通信方式的选择
2.5 本章小结
第3章 标志气体浓度控制算法研究及仿真分析
3.1 模糊PID的控制原理
3.2 模糊控制器的设计
3.3 浓度控制系统数学模型的建立
3.4 控制系统模糊PID仿真
3.5 本章小结
第4章 煤炭地下气化燃烧模拟
4.1 气化炉模型的建立
4.2 模型的网格划分
4.3 Fluent计算设置
4.4 模拟结果与结论
4.5 本章小结
第5章 煤炭地下气化控制系统硬件设计
5.1 硬件方案的确定
5.2 单片机最小系统电路设计
5.3 数据采集模块
5.4 GPRS信号传输模块
5.5 执行模块
5.6 本章小结
第6章 煤炭地下气化控制系统软件设计
6.1 软件开发环境
6.2 数据采集程序设计
6.3 GPRS信号传输程序设计
6.4 数据处理程序设计
6.5 数据输出程序设计
6.6 上位机程序设计
6.7 模拟测试
6.8 本章小结
第7章 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 展望
致谢
参考文献
个人简介
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于simulink的模糊自适应PID三闭环控制设计及仿真[J]. 赵潮,刘家国,唐煜. 数字技术与应用. 2019(10)
[2]煤炭地下气化及对中国天然气发展的战略意义[J]. 邹才能,陈艳鹏,孔令峰,孙粉锦,陈姗姗,东振. 石油勘探与开发. 2019(02)
[3]PID控制方法的研究现状及应用展望[J]. 樊大勇. 数字通信世界. 2019(01)
[4]连续油管的应用与发展前景探析[J]. 邓国辉,鲍磊. 化工管理. 2018(30)
[5]基于PLC的煤炭地下气化过程测控系统[J]. 刘兆峰,杜旭明,王作棠,王亚冬,路峰迎,李广鹏. 计算机系统应用. 2018(10)
[6]罗茨鼓风机的安装使用与故障分析[J]. 李景艺,刘尔玺,潘强,陈广军,杨耀华,杨华. 装备机械. 2018(02)
[7]浅析新形势下煤炭地下气化技术[J]. 李刘强. 能源技术与管理. 2017(04)
[8]基于LabVIEW的模糊PID温度控制器[J]. 王红超. 商丘师范学院学报. 2017(03)
[9]连续油管技术在井下作业中的应用现状及思考[J]. 曹克云,张东杰,马丽芹,曹秀玉. 化工管理. 2015(08)
[10]模糊控制理论的特点及应用[J]. 王前洪. 河南科技. 2014(18)
博士论文
[1]基于被动柔顺控制的机器人抛磨方法研究[D]. 黄婷.苏州大学 2017
[2]煤层逆向燃烧气化机理及工艺过程模拟研究[D]. 崔勇.中国矿业大学（北京） 2014
[3]满意PID控制器设计理论[D]. 李银伢.南京理工大学 2006
[4]煤炭地下气化调控机理与计算机仿真技术研究[D]. 张彬.辽宁工程技术大学 2004
硕士论文
[1]高压交流架空输电线对铁路通信信号系统的电磁干扰研究[D]. 秦朝琪.浙江大学 2018
[2]基于STM32单片机的气体分析仪设计[D]. 蔡莉媛.西安工业大学 2016
[3]基于STM32和Android的便携式心电仪研发[D]. 田硕.东华理工大学 2016
[4]水泥回转窑富氧燃烧的数值模拟研究[D]. 廖斌.昆明理工大学 2016
[5]基于ARM+GPRS的远程无线监控系统的研究与开发[D]. 司海瑞.南京航空航天大学 2015
[6]高速高精度D/A转换器测试技术[D]. 俞宙.电子科技大学 2014
[7]基于立体图解法的反应精馏过程可行性及概念设计研究[D]. 孙笑愚.天津大学 2013
[8]智能自适应PID控制器设计及仿真研究[D]. 赵敏.哈尔滨工业大学 2012
[9]某雷达光纤传输系统设计与实现[D]. 罗磊.西安电子科技大学 2012
[10]硅光电探测器特性分析与实验研究[D]. 黄敏敏.扬州大学 2011
本文编号：3713117
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/kuangye/3713117.html
