论文题目: 球磨机优化控制系统的研究与开发
论文类型: 硕士论文
论文专业: 动力机械
作者: 王茂贵
导师: 于向军
关键词: 制粉系统,振动,软测量,监测,控制,优化,故障诊断,煤粉细度
文献来源: 东南大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本论文针对中储式钢球磨煤机制粉系统,着重讨论了优化控制系统的总体方案设计、优化算法及正交试验法在制粉系统优化上的应用、制粉单耗优化机理模型的建立、故障诊断的方法及其在工程上的应用、煤粉细度的选择及其在线软测量方法的研究。现将本文的主要内容总结如下。(1)针对某石化热电厂,进行了球磨机优化控制系统软件和硬件的总体设计。硬件部分主要包括测量系统和数据采集系统。测量系统主要包括现场一次测点安装位置和元件的选择。数据采集系统(或称为DAS系统)主要包括数据采集板卡和与DCS的数据通讯部分。软件部分主要包括轴承振动信号的采集与处理、控制方案的比较设计、风量的测量及系统的总体调度流程结构设计。(2)对主要的先进优化算法进行了讨论和简介,重点对试验优化算法进行了研究。在试验优化法部分,首先讨论了主要的试验设计方法及其优缺点,重点讨论了正交试验的设计过程。在优化应用部分,结合中储式制粉系统的优化模型,设计出合理的正交试验方案。通过正交试验,对影响制粉系统单耗的诸因素进行了极差和方差分析,以此确定制粉系统的优化控制方案。(3)研究了影响制粉单耗的主要因素,并综合有关制粉系统的方程,首次建立了中储式制粉系统的制粉单耗优化模型即六因素制粉单耗优化模型,为制粉系统的优化奠定了坚实的理论基础。针对某石化热电厂,通过优化试验并进行数据的综合分析,寻找其优化工作区,并结合优化正交试验,对制粉系统进行以制粉单耗最小为目标的优化控制。本优化控制系统在某制粉系统上连续投用半年以后,该制粉系统的制粉单耗已有明显降低,取得了良好的经济效益和社会效益。(4)故障诊断是球磨机优化控制系统的重要子系统之一。在本部分对基于神经网络故障诊断模型进行了研究。并结合具体的制粉系统,通过试验获取各工况下的典型样本,建立了工程化的基于神经网络故障诊断系统。(5)煤粉细度的在线测量一直是困扰电力研究部门和各发电厂的重大难题之一。本部分分析了影响煤粉细度的主要因素并提出了基于神经网络的煤粉细度在线软测量模型。最后,通过在某电厂制粉系统的细度试验验证了该方法的可行性和可靠性。本文紧密结合工程实践,在测量方法、控制方案和工程优化上均提出了一些新的思想和技术实现方法,并在工程中加以验证,取得了一些新的突破。本系统经过在现场近半年的考验,不论是系统运行的稳定性还是制粉系统的节能降耗,均取得了较好的成绩。
论文目录:
摘 要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景
1.2 球磨机制粉系统料位软测量的现状与发展
1.3 球磨机制粉系统控制的现状及其发展
1.4 优化算法的现状与发展
1.5 故障诊断技术的现状与发展
1.6 论文的主要内容
第二章 球磨机优化控制系统的总体设计
2.1 中间储仓式球磨机制粉系统
2.2 基于软测量和智能化技术的球磨机负荷自寻优测控系统
2.3 球磨机负荷自寻优测控系统实现的技术方法
2.4 球磨机负荷优化控制系统与DCS 的关系
2.5 球磨机通风量的测量
2.6 球磨机料位的软测量与料位控制系统
2.7 球磨机出口温度与入口负压的控制系统
2.8 球磨机制粉系统的故障诊断
2.9 球磨机轴承振动数据的采集及其处理流程
2.10 球磨机自寻优测控系统的软件总体结构流程
2.11 球磨机制粉系统的用户界面设计
2.12 本章小结
第三章 优化算法及其应用
3.1 概述
3.2 常用优化算法
3.2.1 遗传算法
3.2.2 神经网络优化算法
3.2.3 粒子群算法
3.2.4 蚁群算法
3.3 正交试验优化法
3.4 本章小结
第四章 制粉系统的优化与决策模型的建立
4.1 概述
4.2 影响制粉系统运行经济性的诸因素分析
4.3 有关中储式制粉系统的主要方程
4.4 磨煤机制粉系统优化决策模型的建立
4.5 球磨机制粉系统优化试验
4.6 本章小结
第五章 制粉系统的故障诊断
5.1 概述
5.2 故障诊断的基本过程
5.3 故障诊断技术的现状和发展
5.4 故障诊断技术中的重要指标
5.5 制粉系统的常见故障
5.6 制粉系统故障诊断的方法
5.7 本章小结
第六章 煤粉细度的优化选择及其软测量
6.1 煤粉细度的选择
6.2 煤粉细度在线监测技术的发展概况
6.3 基于数据融合的煤粉细度软测量
6.4 本章小结
结束语
参考文献
作者在硕士研究生期间发表的论文及主要科研项目
发布时间: 2007-03-02
参考文献
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