垃圾焚烧炉自适应控制策略及热值监测模型研究

发布时间：2020-10-31 04:59

　　 伴随着城市化进程的加快,城市固体废弃物的数量急剧增加而且产生周期不断缩短,我国城市正面临着固体废弃物处理的巨大压力。目前,固体废弃物焚烧处理技术作为一种无害化、减量化、资源化处理的新技术在我国已经得到了日益广泛的应用。在固体废弃物焚烧处理的过程中如何实现稳定的燃烧对于废弃物的有效处理和二次污染物排放的有效控制及所产热能的有效利用至关重要,但由于固体废弃物的来源不可预知性和焚烧过程的物理化学过程的复杂性,使其成为一个非常复杂的问题,正引起各国研究者的广泛重视。本文针对中国废弃物来源和技术发展现状,从燃烧过程控制的角度出发,对改善固体废弃物焚烧过程的稳定性进行研究。在这方面目前我国相关的研究还比较缺乏。 本论文首先概述了目前国内用于固体废弃物焚烧处理的主要技术方法,对不同处理方法的优势及存在的问题进行了分析与评价。在对焚烧技术深入分析的基础上,结合应用较广泛的运动炉排焚烧炉,提出了固体废弃物焚烧过程控制的研究思路,在理论研究和现场试验的基础上进行了系统而深入的研究工作。本文主要从以下几个方面开展研究: 对目前固体废弃物焚烧处理过程中常用的控制策略进行了介绍,同时对目前国内外研究者在固体废物燃烧过程控制方面的研究成果进行了深入分析。并对作者前期的研究工作和应用情况进行介绍。 接着对固体废弃物焚烧过程的机理进行分析,在此基础上,得到影响炉温稳定的主要因素。结合前期研究采用的基本模糊控制方法,提出了固体废弃物焚烧自适应控制策略,对自适应控制策略算法进行了详细的阐述。并结合系统仿真和现场试验对控制策略进行优化。 对新建立的焚烧自适应控制策略与原有的常规控制策略进行了仿真对比和现场试验对比。对前期研究获得的基于基本模糊控制方法的控制策略与焚烧自适应控制策略的应用结果和仿真结果也进行了对比研究,结果表明焚烧自适应控制策略对系统控
【学位单位】：华中科技大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2005
【中图分类】：X705;TK39
【部分图文】：

垃圾焚烧处理厂因利用垃圾焚烧产生的热能进行发电，安装有余热锅炉、汽轮发电机组以及发配电装置，所以其运行操作与火电厂相类似，所不同的是火电厂是以发电为目的，必须根据用户的用电需要调整锅炉的负荷，即所谓“以电定汽”，而垃圾焚烧厂是以处理垃圾为最终目的，发电只是垃圾焚烧的副产品，锅炉的产汽量决定于垃圾的焚烧处理量及其燃烧工况，汽轮机跟着锅炉走，也就是“以汽定电”，还有，当垃圾焚烧发电厂不能向电网送电时，垃圾的焚烧处理还必须继续正常运行，即所谓“孤岛运行”，这也是垃圾焚烧发电厂不同于火电厂的特有工况。

本文的控制对象日本三菱重工的 150t/d 的马丁炉排焚烧炉。在投产时，已经有善的 DCS 系统。该 DCS 系统中集成了三菱自带的马丁炉燃烧控制系统。其燃系统是基于传统 PID 控制器的一套控制策略，该策略在一定程度能实现控制该燃烧控制系统如图 2-2 所示，这种焚烧控制系统是根据垃圾进料量，决定垃床上的停留时间，使其焚烧温度维持在一稳定的高温状态。

本文利用作者编写的焚烧炉控制系统软件进行控制查询表的生成计算，通过、解模糊和模糊查询表的建立，可得出相应的炉温模糊控制器的给料控制输出出值与负荷粗调的给料输出值相比较，其偏差即为当前给料量变化值。 仿真结果与现场试验分析通过参考相关炉排垃圾焚烧炉模型研究的相关资料，本文采用一个二阶环节传递函数对炉温三维模糊控制器与垃圾焚烧电站三菱重工原配的 PID 控制对比仿真。设被控对象如下[88-90]：( ) ( )( )/11012= ++ GSKeTSTSτS， T 2.0s1= ， T 4.5s2= ， τ =6s， Tss= 3， 1.80K =；同时在仿真中加入阶为系统的外部扰动。两种控制器对应的响应曲线如图 3-2 所示。
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 赖志燚;马晓茜;余昭胜;;前、后拱和二次风对垃圾焚烧炉燃烧影响研究[J];锅炉技术;2011年04期

2 ;吴谦信:自主创新垃圾焚烧炉 克服二噁英难题[J];中国科技财富;2011年13期

3 陈建华;;采用人工控制与自动稳定控制的垃圾焚烧炉燃烧过程对比分析研究[J];科技创新导报;2011年21期

4 白焰;秦宇飞;冯峰;潘竟斌;;垃圾焚烧炉内水分干燥过程分析及其仿真研究[J];中国电机工程学报;2011年20期

5 零度南方;;“垃圾王子”冲刺“百亿环保帝国”[J];绿色视野;2011年08期

6 ;信息与动态[J];化工环保;2011年04期

7 徐秀梅;赵彤;邢雷雷;;浅析废弃资源综合利用项目的清洁生产[J];环境科学与管理;2011年08期

8 徐哲明;叶小郭;姚德飞;童国璋;;生活垃圾焚烧炉污染物排放分析[J];环境科技;2011年S1期

9 杜娟;;我国的城市生活垃圾处理技术[J];广州化工;2011年16期

10 叶荣;;垃圾吊车的应用[J];北方环境;2011年05期

相关博士学位论文 前3条

1 沈凯;垃圾焚烧炉自适应控制策略及热值监测模型研究[D];华中科技大学;2005年

2 马文超;生活垃圾焚烧过程中氯的识别方法与热行为特性研究[D];天津大学;2010年

3 邵科;二恶英从头合成机理以及硫基抑制机理研究[D];浙江大学;2010年

相关硕士学位论文 前10条

1 韩静;循环流化床垃圾焚烧炉燃烧和污染物生成的数值模拟[D];华北电力大学;2011年

2 林海;基于CFD的城市生活垃圾焚烧炉优化运行及烟气排放特性实验研究[D];华南理工大学;2012年

3 华祥贵;垃圾焚烧炉垃圾自动燃烧模糊控制研究[D];重庆大学;2008年

4 张方杰;垃圾焚烧炉炉温控制策略及其研究[D];华北电力大学（北京）;2009年

5 黄蕾;垃圾焚烧过程中二噁英低温热处理及紫外光解试验研究[D];浙江大学;2005年

6 陈彤;垃圾焚烧过程飞灰中二噁英的分布特性及控制技术初步研究[D];浙江大学;2003年

7 王丽;循环流化床外置换热器实验研究及循环流化床垃圾焚烧炉设计和数值模拟[D];中国科学院研究生院（工程热物理研究所）;2001年

8 王道河;基于机器视觉的垃圾焚烧炉火焰完结点检测系统研究[D];青岛科技大学;2011年

9 任群;城市垃圾焚烧发电厂的研究[D];西安建筑科技大学;2004年

10 梅小艳;城市固体垃圾处理及污染控制相关问题研究[D];重庆大学;2006年

本文编号：2863477