除盐水自动加氨控制系统研究

论文摘要

随着我国电厂高参数大容量机组的投产,对水汽品质和水质工况控制的要求越来越严格。锅炉给水水质准确有效地调节,直接关系到热力机组的安全运行,也是避免化学原因诱发设备故障和事故的重要途径。为了使除盐水的pH值快速稳定在给定指标范围内,本文对除盐水自动加氨控制系统进行了研究,主要完成以下工作:1.介绍了除盐水工艺,阐明了以除盐水为主要补给水的高参数、大容量汽包锅炉中,采用自动加氨控制给水pH值系统的研究意义,分析了国内外pH值参数控制现状和存在的问题,确立除盐水的pH值为被控参数和相应的控制指标。2.对除盐水自动加氨过程机理与模型进行了分析。3.采用PLC结合智能PID控制算法和变频技术实现除盐水自动加氨控制系统的设计、调试和应用。4.针对电厂除盐水的pH值控制具有纯滞后、非线性、时变性等特性,且难以建立精确的数学模型,进一步分析先进控制算法,设计了基于RBF神经网络模糊PID智能控制器。仿真结果表明,所设计的控制器比单一PID控制具有较强鲁棒性,控制系统具有良好的自适应能力,适用于缺乏精确数学模型且参数变化的非线性、纯滞后工业过程。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 除盐水自动加氨控制系统研究的意义
• 1.1.1 除盐水生产工艺流程简介
• 1.1.2 除盐水加氨调节pH 值的意义
• 1.2 控制参数的确定
• 1.3 国内外研究现状分析
• 1.4 本文的主要工作
• 第二章 除盐水自动加氨过程机理与模型分析
• 2.1 pH 值与腐蚀的关系
• 2O 体系电位～pH 图及腐蚀判断'>2.1.1 Fe-H₂O 体系电位～pH 图及腐蚀判断
• 2.1.2 氢去极化腐蚀及氢脆
• 2.1.3 氧去极化腐蚀
• 2.1.4 碱脆腐蚀
• 2.2 锅炉给水 pH 值指标
• 2.3 除盐水自动加氨反应过程机理
• 2.4 过程数学模型的分析
• 2.4.1 数学模型表达形式与对模型的要求
• 2.4.2 机理法建立pH 值控制系统被控对象静态模型
• 2.4.3 强酸碱中和滴定曲线
• 2.5 pH 值参数控制的特性
• 2.5.1 pH 值控制严重静态非线性
• 2.5.2 控制系统的滞后性
• 2.5.3 pH 值控制的时变性
• 2.6 动态数学模型的确立
• 第三章 除盐水自动加氨控制系统初步设计
• 3.1 加氨调节控制基础
• 3.2 控制方案设计
• 3.2.1 配药系统工作原理
• 3.2.2 加药系统工作原理
• 3.3 控制系统设计
• 3.3.1 控制器
• 3.3.2 控制算法的研究
• 3.3.3 电气控制
• 3.3.4 主要检测仪表的选择
• 3.3.5 PLC 控制线路
• 3.3.6 软件设计
• 3.4 控制功能
• 3.5 自动加氨控制系统操作注意事项
• 3.6 实施效果
• 3.7 小结
• 第四章 基于 RBF 神经网络模糊 PID 控制器的设计
• 4.1 模糊控制理论的发展和现状
• 4.2 神经网络
• 4.3 神经网络与模糊控制的结合
• 4.4 基于 RBF 神经网络模糊 PID 控制器的设计
• 4.4.1 RBF辩识网络NNI及其算法
• 4.4.2 基于 RBF 神经网络模糊控制结构
• 4.4.3 神经网络模糊控制器设计方案
• 4.4.4 控制算法的实现
• 4.4.5 控制系统的仿真实现
• 第五章 结论与展望
• 5.1 结论
• 5.2 下一步的工作
• 5.3 展望
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢