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燃气燃烧器系统分析和控制应用

陈凌  
【摘要】: 论文介绍了燃气燃烧器发展的背景和应用的范围,特别近年来我国经济持续快速发展,工业化、城市化发展要求城市采用高品质清洁能源。因此,燃气燃烧器在工业和民用工程领域被广泛应用并发展迅速。在燃烧器燃烧过程中,控制氮氧化物NOx非常重要,这是系统重要的环境指标。为了保证燃气燃烧器运行性能需要对燃烧器进行控制,讨论了现存应用的控制算法,包括纯滞后系统的达林控制算法和模糊逻辑控制算法,为进一步分析和应用Eclipse燃气燃烧器控制系统打下了基础。 论文介绍了Eclipse公司的背景,对Eclipse燃烧器进行了分类。描述了15种Eclipse燃烧器和一个监控器。分析了各种燃气燃烧器的特点、性能和应用场合。讨论了Eclipse燃气燃烧器在中国重型汽车集团的新上汽车涂装线,对空气进行加热的实际应用。Eclipse燃烧器能满足实际生产过程对燃气燃烧器在生产、操作、设备连续运转和工艺性能的全面要求。 论文对Eclipse公司的AH-MA V2.10空气加热燃烧器进行了设计和分析,分析了AH-MA线形燃气燃烧器的性能、优点和工作原理。论文进一步对AH-MA V2.10燃气燃烧器控制系统结构进行了分析。给出了燃气燃烧器结构设计的方法,进行了燃气燃烧器结构尺寸设计与燃气气体集(进)气管尺寸和布置设计。分析了燃气燃烧器控制系统的控制方式、点火系统、燃气主气盘。 在对控制系统进行分析后建立了控制系统的控制算法,对改进的算法进行了计算机仿真。论文分析了燃气燃烧器微控制系统的基本结构、组成和控制目标。在比较了两层鲁棒燃烧微处理器控制系统的基础上,增加了空气气流控制,构成了鲁棒自适应控制系统。这样,燃烧控制过程更为细腻,增强了控制器的动态品质,保证了最优的燃烧性能和最小的污染废气排放。模拟计算结果描述了鲁棒自适应参数控制律的系统响应。分析和仿真结果结果证明所建立的自适应控制方案对燃气燃烧器的鲁棒控制是有效的,可提高系统燃烧的效率达到系统性能指标的要求。


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