乏風(fēng)熱逆流氧化裝置溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、我國(guó)的乏風(fēng)總量巨大,合理利用乏風(fēng)中低濃度的甲烷具有環(huán)保和節(jié)能的雙重功效。目前較為有效的乏風(fēng)利用技術(shù)是熱逆流氧化技術(shù),也是目前唯一實(shí)現(xiàn)商業(yè)應(yīng)用的乏風(fēng)利用技術(shù)。然而在大型乏風(fēng)熱逆流氧化裝置運(yùn)行過程中,存在裝置內(nèi)部溫度場(chǎng)不協(xié)調(diào)的問題,這對(duì)整個(gè)裝置的運(yùn)行和熱能的利用都有很大的影響。本文針對(duì)乏風(fēng)熱逆流氧化裝置溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制的問題進(jìn)行了研究。
　　首先,對(duì)乏風(fēng)熱逆流氧化裝置溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了整體規(guī)劃,確定了采用分區(qū)控制進(jìn)行溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制

2、的方法,并將原有的處理能力為800m3/h的立式乏風(fēng)熱逆流氧化裝置實(shí)驗(yàn)臺(tái)改造成為乏風(fēng)熱逆流氧化裝置溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)。
　　其次,根據(jù)乏風(fēng)熱逆流氧化裝置溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)臺(tái)的控制要求、傳感器的種類和數(shù)量、執(zhí)行器的種類和數(shù)量設(shè)計(jì)開發(fā)了基于歐姆龍PLC的下位機(jī)控制系統(tǒng)。對(duì)控制系統(tǒng)中所使用的PLC單元模塊進(jìn)行了選擇,利用CX-Programmer軟件設(shè)計(jì)了歐姆龍PLC下位機(jī)控制系統(tǒng)的梯形圖程序。
　　再次,基于組態(tài)王軟件設(shè)計(jì)了上

3、位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了人機(jī)交互。開發(fā)了主畫面、溫度柱狀圖畫面、A區(qū)歷史曲線畫面、B區(qū)歷史曲線畫面、其他溫度歷史曲線畫面、濃度流量歷史曲線畫面和保存畫面七個(gè)監(jiān)控畫面,實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)臺(tái)相關(guān)參數(shù)的顯示和控制。此外,組態(tài)王還與Microsoft Access數(shù)據(jù)庫建立了連接,實(shí)現(xiàn)了對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)保存的功能。
　　最后,對(duì)乏風(fēng)熱逆流氧化裝置溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。研究了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的啟動(dòng),結(jié)果表明:在液化氣量充足、啟動(dòng)換向半周期為120s,啟

4、動(dòng)時(shí)間為60min的條件下的能夠得到較為理想的啟動(dòng)溫度場(chǎng)。采用無加熱系統(tǒng)輔助轉(zhuǎn)入運(yùn)行工況的方式能夠快速的實(shí)現(xiàn)氧化裝置的自維持。研究了模擬乏風(fēng)中甲烷濃度對(duì)氧化裝置溫度場(chǎng)的影響,為了便于進(jìn)行溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn),氧化裝置運(yùn)行工況的模擬乏風(fēng)甲烷濃度選定為0.5％。進(jìn)行了氧化裝置A、B區(qū)域整體溫度場(chǎng)協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:采用通過改變區(qū)域上、下進(jìn)口的閥門開度的控制策略,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)區(qū)域整體溫度場(chǎng)的協(xié)調(diào)控制,進(jìn)口閥門開度越大的區(qū)域其整體溫度場(chǎng)增幅