液化煤層氣裝置除氧氮精餾塔穩(wěn)態(tài)動(dòng)態(tài)模擬及智能控制.pdf

1、天然氣是一種優(yōu)質(zhì)潔凈燃料，在能源、環(huán)保等方面具有其它能源無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，因此其發(fā)展前景非常廣闊。開(kāi)發(fā)利用天然氣的關(guān)鍵技術(shù)是天然氣的存儲(chǔ)和運(yùn)輸，而液化天然氣在這兩個(gè)方面具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)，因此天然氣液化技術(shù)成了當(dāng)前的一個(gè)研究熱點(diǎn)。
　　天然氣的主要來(lái)源之一是煤層氣，利用天然氣的小型液化技術(shù)將煤層氣液化并貯運(yùn)是一種極有前景的煤層氣開(kāi)發(fā)形式，在煤礦安全方面也具有特殊意義。本文以小型液化煤層氣項(xiàng)目為課題背景，以冷箱中除氧氮精餾塔為主要研究

2、對(duì)象，主要完成了以下幾個(gè)方面的工作：
　　1.物性計(jì)算是流程模擬的基礎(chǔ)，文中詳細(xì)討論了所涉及的主要物性、相平衡常數(shù)和多組分焓值的計(jì)算方法及過(guò)程，已備后續(xù)計(jì)算調(diào)用。
　　2研究了冷箱中除氧、氮精餾塔的穩(wěn)態(tài)工作模式和動(dòng)態(tài)工作模式，并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，對(duì)傳熱傳質(zhì)的若干問(wèn)題進(jìn)行了推導(dǎo)并給出了數(shù)學(xué)描述。模型中的穩(wěn)態(tài)部分利用C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了塞爾-塞德迭代算法，求取了各平衡級(jí)溫度和氣液相組成。模型的動(dòng)態(tài)部分，研究了精餾塔在底部液位穩(wěn)衡條件下

3、在時(shí)間域內(nèi)完成分離任務(wù)的情況，利用MATLAB編程，并調(diào)用系統(tǒng)提供的積分計(jì)算函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，詳細(xì)討論了塔板持液量、塔釜持液量對(duì)分離用時(shí)的影響。
　　3.精餾塔塔底液位的大小對(duì)精餾塔的正常工作有很大的影響，但是，對(duì)其進(jìn)行精確的數(shù)學(xué)建模比較困難，導(dǎo)致基于模型的常規(guī)控制方法，難以取得較好的效果。模糊控制方法是一種新興的智能控制方法，對(duì)于無(wú)法進(jìn)行精確數(shù)學(xué)建模的控制對(duì)象，具有先天性的優(yōu)勢(shì)。因此，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)模糊控制器，對(duì)精餾塔塔底液位進(jìn)行控