收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

金精矿提金三相循环流化床先进控制系统的研究与应用

李松  
【摘要】:三相循环流化床技术作为一种氧化金精矿的新工艺,可以有效克服目前工业上氧化预处理金精矿工艺中存在的金回收率低、投资大、周期长及易造成环境污染等缺点,能够通过循环使气-固-液反应物充分混合和实现有害气体循环利用,提高了金的提取率,同时达到保护环境和提高经济效益的目的,具有良好的市场前景。但要想在工业中广泛推广应用,实现对三相循环流化床提金过程平稳高效地自动监控运行是必不可少的。目前,在这方面研究较为成熟的是用于火力发电厂的气固两相循环流化床锅炉,且大多采用传统的PID控制方法;而对于应用在金精矿提金方面的三相循环流化床研究却很少,理论也不成熟,因此开展对三相循环流化床系统的建模与控制研究,是当前该研究领域的一个重要方向。 由于金精矿提金三相循环流化床系统具有非线性、纯滞后、多变量等特点,使得对其建模和控制面临多种复杂难题。采用先进的建模理论和智能控制策略有望实现对三相循环流化床的有效建模和控制,以此来提高反应的效率和工业化生产的经济性。本文首先深入研究了三相循环流化床提金过程的特性,通过实验找出了影响反应过程床层压力的主次因素,接着运用BP神经网络强大的非线性动力学特性和自学习特性建立了三相循环流化床床层压力系统的神经网络模型。其次采用基于神经网络模型的动态矩阵预测控制算法,在MATLAB环境下设计了该控制器并对系统进行了仿真。最后根据研究的理论对实际对象进行系统集成,实现了系统的自动监控运行并进行了实验验证。主要研究内容如下: (1)深入研究了三相循环流化床提金过程的工艺特性,得出床层压力是影响提金效率和工艺安全的主要参数;然后通过实验确定了进气速度和固含率为影响床层压力的主要因素,粒径大小等因素为次要因素;并确定了被控对象的控制目标值。最后对建模条件做一定假设,为神经网络建模做了准备。 (2)对三相循环流化床提金过程的床层压力进行多工况实验获取建模数据,选择进气速度、固含率作为输入,四个测点床层压力作为输出,采用基于LM训练算法的BP神经网络建模方法,建立了三相循环流化床床层压力的BP神经网络模型,并对模型进行了校验,结果表明所建模型精度和泛化能力明显高于传统阶跃响应法所建立的二阶数学模型。 (3)针对空气压缩机提供的高压气源不稳导致床层压力波动等问题,采用基于BP神经网络模型的动态矩阵预测控制算法,实现了对三相循环流化床床层压力的优化控制。仿真结果表明,本文给出的控制器设计方案可以获得良好的控制效果,系统具有良好的动态性能,较强的抗干扰能力,控制精度高,鲁棒性强等优点,能够满足对金精矿提金三相循环流化床床层压力系统控制的实际需要。 (4)设计并集成了整个控制系统的软硬件。基于紫金桥组态软件平台,通过建立点、组态、连接和编写相关控制算法,实现了对三相循环流化床提金过程的组态监控自动运行,并将所测实验数据与人工操作条件下的实验数据进行比较,结果表明所设计的控制系统使提金率和单位体积内铁离子数分别提高了8.39%和10.6%。可见采用自动监控系统,生产过程的经济效益和安全性将有很大的提高。为三相循环流化床技术在工业中广泛推广使用,提供了基础。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 赵旭东,吴少华,马春元,秦裕琨;循环流化床烟气悬浮脱硫技术中试及机理分析[J];环境科学;2002年02期
2 吴枫,闫承信;循环流化床气化技术应用探讨[J];煤化工;2002年03期
3 刘敏珊;张丽娜;董其伍;朱登亮;;烟气脱硫研究新进展[J];河南化工;2006年10期
4 陈图瑛,许海成;循环流化床气化技术的应用效果及其装置常见的故障和处理方法[J];北京木材工业;1997年01期
5 张新文,陆继东,钱诗智,赫俏,刘德昌,林志杰;循环流化床传热系数的计算模型[J];燃烧科学与技术;1998年04期
6 朱廷钰,肖云汉,陈凡;循环流化床流体特性研究[J];煤炭转化;2000年03期
7 刘雷霆,毛卫清;小型循环流化床锅炉自动控制系统的设计[J];工矿自动化;2003年03期
8 文良仓,陈建新,段作营,毛忠贵;循环流化床中味精生长动力学的研究[J];中国调味品;2003年05期
9 赵晓东,王勤辉,石惠娴,骆仲泱,岑可法;循环流化床床内流场颗粒含量图像分析[J];化学工业与工程技术;2003年02期
10 黄小平;锅炉烟气脱硫技术浅谈[J];石油化工环境保护;2004年02期
11 王平;DG75/3.82型循环流化床锅炉安装技术[J];石油化工建设;2005年01期
12 焦伟堂,冯旭东;气液两相循环流化床停留时间分布的研究[J];北京工商大学学报(自然科学版);2005年05期
13 李静海,郭慕孙,Lothar Reh;循环流化床能量最小多尺度作用模型[J];中国科学B辑;1992年11期
14 吴文渊;钱贵华;陈爱华;杨励丹;;用应力—应变型传感器测量循环流化床颗粒循环量[J];过程工程学报;1993年01期
15 余国贞,阳永荣;循环流化床锅炉控制技术进展[J];化工自动化及仪表;1997年04期
16 谢建军,钟秦;循环流化床烟气脱硫研究进展[J];重庆环境科学;2001年01期
17 储满生,方觉;循环流化床铁矿石直接还原过程动力学分析[J];东北大学学报(自然科学版);2001年02期
18 张卫风,胡满银,刘同欣,刘忠,胡志光;循环流化床锅炉脱硫对尾部电除尘器的影响[J];工业安全与防尘;2001年04期
19 周维峰;循环流化床锅炉受热面的磨损及处理[J];小氮肥;2003年05期
20 汪洋;浅谈循环流化床锅炉的点火[J];冶金能源;2004年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王勤辉;骆仲泱;吴学成;岑可法;;循环流化床床内颗粒运动特性的图像测试[A];中国颗粒学会2006年年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2006年
2 彭蕾;刘心中;;循环流化床粉煤灰用于烟气脱硫的研究[A];2010中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2010年
3 夏雷雨;田雨;李顶新;王彬彬;王冬;;循环流化床锅炉与供热调控[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
4 战戟;边涛;朱景伟;;CFB锅炉炉膛温度场检测及处理方法研究[A];第二届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2004年
5 那海涛;;循环流化床锅炉应用探讨[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
6 汪庆桓;;多功能循环流化床垃圾焚烧技术在中国的发展前景[A];中国城市建设与环境保护实践——城市建设与环境保护学术研讨会论文集[C];1997年
7 王永康;石磊;刘向军;;循环流化床内气相流动的大涡模拟研究[A];冶金企业自动化、信息化与创新——全国冶金自动化信息网建网30周年论文集[C];2007年
8 陈永国;田子平;缪正清;熊天柱;李俊;;时频分析在循环流化床流型识别中的应用[A];首届信息获取与处理学术会议论文集[C];2003年
9 张桂玲;陈向群;;石灰石脱硫对循环流化床锅炉运行的影响[A];全国供热行业热源技术研讨会论文集[C];2004年
10 刘建民;刘树清;;基于DCOSE的大型CFB机组仿真机设计方案[A];'2006系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 于旷世;循环流化床双床煤气化工艺试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
2 段翠九;煤的循环流化床富氧燃烧及排放特性研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2012年
3 周星龙;600MW循环流化床锅炉炉膛气固流动和受热面传热的研究[D];浙江大学;2012年
4 范莉娟;循环流化床煤基铁矿石粉直接还原的试验研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2011年
5 田晨;炉膛结构对循环流化床气固流动特性影响的研究[D];浙江大学;2011年
6 闫涛;循环流化床焚烧炉中生活垃圾燃烧特性研究[D];清华大学;2004年
7 房明明;循环流化床内稠密气固两相流动的DEM-LES模拟研究[D];浙江大学;2013年
8 李晓祥;人工神经网络及混沌理论在气固循环流化床中的应用[D];四川大学;2003年
9 毛玉如;循环流化床富氧燃烧技术的试验和理论研究[D];浙江大学;2003年
10 马丽萍;循环流化床波动信号的非线性分析[D];四川大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 高龙;循环流化床锅炉燃烧系统模糊神经网络与自适应模糊控制研究[D];燕山大学;2011年
2 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
3 邓葵;循环流化床热力计算系统研究与开发[D];浙江大学;2005年
4 曹昊;循环流化床锅炉二次风射流轨迹及其影响的数值模拟和实验研究[D];上海交通大学;2011年
5 任永强;循环流化床气固两相流动力特性的三维数值模拟[D];华北电力大学;2000年
6 崔晓钢;循环流化床锅炉脱硫性能分析[D];华北电力大学(河北);2004年
7 刘静;大型燃煤循环流化床锅炉的数学模拟与设计[D];浙江大学;2003年
8 王志强;数据挖掘技术在循环流化床锅炉模糊控制系统中的应用[D];清华大学;2003年
9 辛建;超临界循环流化床概念设计及燃烧室水冷壁的安全性研究[D];清华大学;2002年
10 丁岩峰;循环流化床锅炉变工况运行特性研究[D];华北电力大学(河北);2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 实习生 张昊;我国自主研发的生活垃圾焚烧炉在长春示范[N];科技日报;2008年
2 学林;太锅是怎样研发循环流化床锅炉的?[N];中国工业报;2007年
3 沈永明 武志;四川白马600MWCFB示范工程主机合同在京签订[N];中国工业报;2009年
4 吴浩;世界首台60万千瓦循环流化床发电主机设备采购合同签字[N];中国经济导报;2009年
5 幸文汉;白马示范电站并网[N];西南电力报;2006年
6 刘飞 赵勇;白马循环流化床示范电站初设通过预审查[N];西南电力报;2002年
7 殿联;循环流化床技术应用步伐将加快[N];中国电力报;2005年
8 孟祥宾;国产CFB产品首次打入印度[N];中国工业报;2006年
9 本报记者 张平特约记者 廖曼;“白马”传奇[N];四川科技报;2008年
10 记者 黄兴勇;洁净蓝天 造福桑梓[N];西南电力报;2000年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978