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流化床污泥焚烧炉床温控制研究及热工监控系统研制

作者：赵鸣志 Publish: 2006-11-22 Hits:-

【中文题名】

流化床污泥焚烧炉床温控制研究及热工监控系统研制

【英文题名】

【学科专业】

工程热物理

【论文级别】

硕士论文

【投稿时间】

2006-11-22

【中关键词】

流化床,PLC,热工监控系统,智能PID控制,模糊控制,

【英关键词】

Circulation Fluidized Bed,Programmable Logic Controller,Thermal Engineering Monitoring and Controlling System,Intelligent PID control,Fuzzy Control,

【分类导航】

工业技术>能源与动力工程>热工量测和热工自动控制>热工自动控制>>

【论文摘要】

本论文依托上海桃浦污水处理厂污泥焚烧系统热工监控系统改造工程，根据流化床焚烧炉的实际情况，借鉴国内外的先进技术和经验，对流化床焚烧炉的计算机监控系统应用进行了深入的研究。本文的研究工作正是围绕着流化床焚烧炉计算机监控系统的研制而展开的，重点是监控系统软、硬件的设计和自动控制功能的实现。焚烧炉监控系统采用可编程控制器(PLC)作下位机、工业控制计算机(PC)作上位机与热工参数测量传感器、变送器、操作控制器等组成集散型控制系统(DCS)，自动监测污泥焚烧炉的各运行参数，并对焚烧炉实行自动控制与调节。针对混合燃料流化床焚烧炉的特殊性，对不同的控制对象采用不同的控制方法。污泥焚烧流化床系统是一个多变量强耦合的系统，在总结现场操作经验的基础上，运用模糊控制策略，对流化床床层温度进行控制，避免了对控制对象精确数学模型的依赖。对炉膛负压、烟气含氧量、辅助油枪喷油量等控制回路采用带死区的三段式智能PID控制策略。 PLC和上位机PC软件开发是监控系统的研制工作的重点。上位机软件采用通用工业组太软件kingview开发，下位机软件采用Concept软件开发。上位机软件实现了系...

【论文题纲】

第一章绪论	8-23
1.1 电厂热工控制现状及展望	8-16
1.1.1 热电厂单元机组控制系统简介	8-9
1.1.2 DCS集散控制系统在热电厂的应用	9-12
1.1.3 FCS现场总线控制系统在电厂的应用及展望	12-16
1.2 流化床燃烧及其控制	16-19
1.2.1 流化床燃烧	16-17
1.2.2 流化床监控系统	17
1.2.3 控制技术在流化床锅炉中的应用和发展	17-19
1.3 可编程逻辑控制器(PLC)在工业控制中的应用	19-20
1.4 课题的主要研究内容	20-22
本章小结:	22-23
第二章污泥焚烧流化床热工监控系统总体设计	23-31
2.1 桃浦污水厂污泥焚烧系统简介	23-26
2.1.1 焚烧系统工艺简介	23-24
2.1.2 污泥焚烧监控系统要求	24-26
2.2 监控系统总体结构设计	26-28
2.2.1 监控系统的总体结构设计	26-27
2.2.2 监控系统自动监测功能总体设计	27
2.2.3 监控系统自动控制功能总体设计	27-28
2.3 监控系统软件开发平台的选择	28-29
2.3.1 操作系统的选择	28
2.3.2 开发工具的选用	28-29
2.4 热工监控系统软件构架	29-30
2.4.1 上位机软件的特殊性要求	29
2.4.2 软件的体系结构	29-30
本章小结	30-31
第三章污泥焚烧流化床床层温度控制研究	31-46
3.1 流化床控制的特点	31
3.2 PID控制策略	31-38
3.2.1 PID控制原理	32-33
3.2.2 数字 PID控制算法	33-37
3.2.3 数字 PID控制算法的改进	37-38
3.3 模糊控制原理	38-42
3.3.1 模糊控制原理	39
3.3.2 模糊控制器设计	39-41
3.3.3 自调整因子模糊控制器	41-42
3.4 垃圾焚烧流化床床层温度模糊控制	42-45
3.4.1 控制方案	42
3.4.2 基本模糊控制器的设计	42-44
3.4.3 具有自调整因子的模糊控制方案	44-45
本章小结	45-46
第四章污泥焚烧炉监控系统设计	46-66
4.1 污泥焚烧炉控制系统被控对象的信号前置处理	46-49
4.2 可编程控制器(PLC)的原理	49-52
4.2.1 PLC的基本组成	49-50
4.2.2 PLC的基本工作原理	50-52
4.2.3 PLC的编程语言	52
4.3 Medicon Quantum系列 PLC硬件特性及开发环境简介	52-56
4.3.1 MODICON Quantum系列 PLC硬件特性	52-53
4.3.2 硬件模块选择	53
4.3.3 编程环境(Concept)概述	53-55
4.3.4 PLC与 PC之间的通讯	55-56
4.4 焚烧系统主要控制回路设计	56-62
4.4.1 带死区的三段式智能 PID算法	56-57
4.4.2 焚烧炉炉膛负压控制回路	57-58
4.4.3 烟气含氧量控制回路	58
4.4.4 辅助油枪控制	58
4.4.5 其他控制回路	58-59
4.4.6 燃烧器点火顺序控制设计	59-60
4.4.7 软手操控制系统及手动/自动无扰切换设计	60-62
4.5 焚烧炉安全保护系统的设计	62-65
本章小结	65-66
第五章监控系统上位机软件开发	66-81
5.1 Kingview简介	66-67
5.2 上位机的设计与功能实现	67-80
5.2.1 系统安全管理功能	67-69
5.2.2 数据管理功能	69-71
5.2.3 界面显示功能	71-76
5.2.4 控制方式和控制参数调整	76-79
5.2.5 联锁保护功能	79
5.2.6 其它功能	79-80
本章小结	80-81
第六章系统调试及运行	81-87
6.1 系统调试	81-84
6.2.1 数字 PID调节参数的整定	81-82
6.1.2 焚烧炉控制系统参数整定	82
6.1.3 程序调试	82-84
6.2 系统实际运行效果	84-86
本章小结	86-87
第七章总结及展望	87-90
7.1 总结	87-88
7.2 展望	88-90
参考文献	90-93
致谢	93

【DOI】

LunWen.ID:2.2008.380981



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