2.6.5 模糊控制规则的设计和模糊化方法 12
2.6.6 模糊控制器的设计 12
2.7 模糊系统的设计方法[17] 13
2.7.1 查表法设计模糊系统 13
2.7.2 梯度下降法设计模糊系统 14
2.7.3 递推最小二乘法设计模糊系统 15
2.7.4聚类法设计模糊系统 16
3 煤调湿系统的模糊控制模型 17
3.1 模糊控制模型的建立 17
3.2 模糊规则的总结[18] 21
4 结论 26
4.1 模拟输出的计算 26
4.2 模拟输出与实际输出误差 27
4.3 结果 28
致谢 29
参考文献 30
1 绪论
1.1 选题的意义和目的
煤调湿[1](Coal Moisture Control,CMC)是“装炉煤水份控制工艺”的简称,即通过炼焦煤在焦炉外的干燥来降低并稳定装炉煤的水分,以达到降低炼焦能耗、提高焦炉生产能力、改善焦炭质量和稳定焦炉操作的一项技术,为炼焦过程节省能源、减少污染并提高生产效率和焦炭质量。
CMC通过直接或间接加热来降低并稳定控制入炉煤的水分[2],不追求最大限度地去除入炉煤的水分,而只把水分稳定在相对低的水平,既可达到增加效益的目的,又不因水分过低而引起焦炉和回收系统操作的困难。
图1.1 炼焦工艺流程示意图
影响焦炉热效率和炼焦耗热量的因素很多[3],主要有:
1) 温度操作制度。
2) 焦炉供热燃烧空气过剩系数。
3) 煤的水分。
4) 加热煤气种类。
5) 焦炉周转时间。
其中水分变化不仅对焦炭的质量和数量、焦炉加热制度有影响,而且对炼焦耗热量有较大影响。减少装入煤水分是降低炼焦耗热量的有效途径。要想降低配煤水分,主要是加强煤厂管理,搞好防水、排水工作。此外,保持稳定的配煤水分,可确保焦炉正常操作,从而避免因煤水分的波动,造成调火工作跟不上,从而产生焦饼过火或不熟,最后导致推焦困难而增加炼焦耗热量。当配煤水分波动频繁时,为保证正常生产,势必采用较高的标准火道温度,这就会进一步增加炼焦耗热量。目前炼焦生产所用炼焦煤的水分一般都在10~15 %,如果焦炉装炉煤含水量以10 %计,年产100万吨。
煤调湿工艺主要是通过把装炉煤水分在装炉前控制在规定的目标值,常为5~10 %,从而保证焦炉能在装炉煤含水量稳定的状态下生产。这不仅可大大节约能源,减少加热煤气的总需要量,而且可以提高装炉煤的堆密度,使焦炭与化工产品增加、焦炭质量提高以及焦炉操作稳定,也为企业带来巨大的经济效益。具体如下:
1) 提高焦炉生产能力。(装炉煤水分降低后堆密度增大,装煤量增加结焦时间缩短,从而提高了焦炭产量)
2) 降低炼焦耗热量。(入炉煤含水量的多少,直接影响到炼焦过程的能耗。据测算,入炉煤水分含量每增加1%,炼焦耗热量相应增加约60~80 kJ/kg)
3) 可多配弱粘结性煤,降低用煤成本。(炼焦用煤最重要的特性是要求具有一定的粘结性,因此炼焦煤中都需要配入一定量的强粘结性煤以保证焦炭的质量)
4) 焦炭质量提高。(由于调湿煤流动性好,在炭化室内的煤料高向及长向分布均匀,焦炭粒度分布更为合理,大、中块焦炭产量更多,产率更高)
5) 延长焦炉使用寿命。(入炉煤水分的变化影响着焦炉加热制度的稳定,煤调湿技术能很好地控制入炉煤的水分,保证焦炉的加热稳定,对焦炉炉体起到了很好的保护作用,并且便于炉温管理,使焦炉各项指标稳定)
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