预测控制与节能优化在浮法玻璃熔窑中的应用研究

《预测控制与节能优化在浮法玻璃熔窑中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中国科学技术大学硕士学位论文蔫受摘要硅酸盐工业窑炉都是各自行业中最重要的热工设备和最大的能耗设备，对温度、压力和气氛等的控制要求都比较高．本文的控制和优化对象为硅酸盐工业中的浮法玻璃熔窑，它是浮法玻璃生产过程中能耗最大的装置，而其燃烧控制系统又是熔窑的重要设备，因此提高浮法玻璃熔窑燃烧系统的控制技术和引入燃烧优化技术，对于浮法玻璃行业提高生产质量、稳定窑内热工制度以及降低生产能耗具有重要意义．本文以“浮法玻璃窑先进控制与在线操作优化工程”为实践背景，在原有DCS系统中集成先进控制与优化工作站，解

2、决工作站与DCS系统的通讯问题；在先进控制与优化工作站中利用VisualC++编写控制软件，再利用ACLoopPID参数自整定软件包对8个油流量控制回路和油匿控制回路进行了PD参数整定，最终实现熔窑换火过程的自动化，同时，采用带前馈的PID控制方案，提高了窑压的控制精度。然后，在控制软件中对最复杂和最难控制的1样碹顶温度实现了PID控制，实现了1样碹顶温度的闭环控制，再通过采用阶梯式广义预测控制方案实现了整个熔窑的l散3纵硝、5撑和弹碹顶温度的控制，使1耀顶温度在绝大多数周期内的换火后能够迅速稳

3、定施升高到设定值，并～直保持在设定值士1．O℃之内直到下一次换火，其控制精度比使用PID算法时要高。同时，5群和硼等相对重要的碹项温度则是一直保持在设定值圭1．0"C之内。但是，在玻璃熔窑这种特殊的环境下，模型的在线辨识对系统稳定带来很多不确定性的因素；于是，通过对碹顶温度单变量系统的建模和仿真，并顺利实施阶梯式动态矩阵控制方案，也达到阶梯式广义预测控制方案的控制效果，由于没有了在线模型辨识，这种方案更为合理、实用。最后，在MACSDCS系统中集成优化工作站，解决工作站与MACSDCS系统的通讯

4、问题，并提出～种实现燃料热值变化条件下的燃烧最优化方案，这种方案跟以油耗最低作为目标函数的常用方法不同，提出在热值变化条件下。将估算的熟效率最高作为目标函数进行寻优。关键词：浮法玻璃熔窑，碹顶温度控制，阶梯式广义预测控制，阶梯式动态矩阵控制，节能优化预测控翩与节能优化在浮法玻璃烙窑中的应用研究中田科学技术大学硕士学位论文AbstractSilicateindustrialflHllaCAgSalethemostimportantthermalequipmentandthelargest姐ergy

5、equipmentintheirrespectiveindustries．Temperature，pressureandatmosphereconu'olrequlrementsusuallyareveryrigorous．Inthisthesis，thecontrolandoptimizationobjectisthefloatglassfumace，whichisthelargestenergydeviceinthefloatglassproductionprocess，andwhosecc

6、ombustioncontrolsystemisallimportantfurnaceequipment．Thc蹬efom，infloatglassindustry,improvementoffloatglassfurnacecombustionsystemcon臼'oItechnologyandintroducingcombustionop"tmdzationtechnologyateofgreatsignificanceforimprovingthequal时ofproductandthet

7、hermalstabilityoff=Ilrnacesystem,andreducingtheenergyconsumption．Thisthesisisbasedonthe”floatglassfurnace耐vancedcontrolandoptimizationofon-liueoperationproj∞t"勰thepracticalbackground．tn坞advancedcontrolandoptimizationworkstationisintegratedintotheongh

8、lalDCS．andcancommunicatewithDCS．n坞controlsoftwareiscompiledinthead眦edcontrolandoptimizationworkstationwithVisualC抖．111eAtLoopPIDAuto-tuningpackageisusedineightoilflowcontrolloopsandtheoiIhydrauliccontrolloopforthePIDparametertuning．Andtheautomaticcon