一種模糊動態(tài)修正的雙閉環(huán)比值控制在硝酸生產(chǎn)中的應用研究.pdf

1、硝酸作為一種重要的原料,廣泛應用于化學生產(chǎn)、醫(yī)藥行業(yè)、冶金、軍事等領(lǐng)域。早在2007年,中國的硝酸年產(chǎn)量已經(jīng)超過美國,躍居世界第一,但是只注重產(chǎn)量的過快增長,而忽略了生產(chǎn)過程控制水平的提高和產(chǎn)品質(zhì)量的保證。
　　硝酸工業(yè)生產(chǎn)控制系統(tǒng)中,氧化爐溫度(簡稱爐溫)的穩(wěn)定程度關(guān)系到硝酸生產(chǎn)系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量和尾氣處理等問題。氧化爐是NH3與O2(來源于空氣)進行催化氧化的場所,由于氨氣的催化氧化是強放熱反應,所以影響氧化爐溫度不穩(wěn)定

2、的因素主要是氨空混合氣體的總量以及混合氣體中氨氣的含量,采取比值控制是達到穩(wěn)定氧化爐溫度的有效手段。
　　論文的對傳統(tǒng)常用比值控制方法應用于硝酸生產(chǎn)氧化爐控制系統(tǒng)做相關(guān)分析,指出其不足之處,并提出了一種動態(tài)模糊修正氨空比的爐溫控制方案,并進行了控制系統(tǒng)設(shè)計、實現(xiàn)和仿真。論文的主要內(nèi)容包括:
　?、倬C述了比值控制的發(fā)展及其在硝酸生產(chǎn)氧化爐溫度控制中的應用,分析了常用的氨空比爐溫控制系統(tǒng)的缺陷。
　?、诟攀隽讼跛嵘a(chǎn)工藝過

3、程,同時闡明氧化爐控制系統(tǒng)的關(guān)鍵點和生產(chǎn)過程中需達到的工藝指標及其實質(zhì)原由。
　　分析了實際硝酸生產(chǎn)過程氨空比控制存在的關(guān)鍵問題,進一步總結(jié)了傳統(tǒng)比值控制方式在氧化爐溫度控制中難以達到好的控制效果的原因。為論文后面新控制方案的提出奠定了理論和實際基礎(chǔ)。
　　③根據(jù)一系列的相關(guān)分析結(jié)果,結(jié)合實際硝酸生產(chǎn)氧化爐系統(tǒng)的特點,提出了氨空比模糊動態(tài)修正的雙閉環(huán)比值爐溫控制方案。根據(jù)實際具體工程,對該爐溫控制方案進行了詳細的系統(tǒng)設(shè)計和實

4、現(xiàn)方法。
　　以重慶市某化工廠硝酸生產(chǎn)氧化爐控制系統(tǒng)的改造為背景,對相關(guān)對象模型進行分析確定或辨識其參數(shù)。設(shè)計氨空比模糊修正器。
　　④ simulink仿真中,采用ziegler-nichols參數(shù)整定法分別確定氨氣流量PI控制器、空氣流量PI控制器、爐溫PID控制器的各參數(shù)。
　　仿真實驗主要對系統(tǒng)的抗干擾能力以及爐溫的精確性經(jīng)行了分析,并與傳統(tǒng)的氨空比雙閉環(huán)爐溫控制系統(tǒng)和變氨空比爐溫控制進行了比較。對比結(jié)果顯示,