火电厂石灰石湿法烟气脱硫的控制_电子机电论文范文-经管之家官网！

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目　　录
第一章 绪 论1
1.1 燃煤二氧化硫的排放及危害1
1.1.1二氧化硫(SO2)的排放1
1.1.2 酸雨的形成及危害1
1.1.3 燃煤二氧化硫的排放控制对策1
1.2 烟气脱硫技术2
1.2.1 干法烟气脱硫技术2
1.2.2 半干法烟气脱硫技术3
1.2.3 湿法烟气脱硫技术5
1.2.4 烟气脱硫方法比较与选择7
1.3 湿法烟气脱硫技术研究及其应用现状9
1.3.1 石灰石-石膏湿法9
1.3.2 旋转喷雾法9
1.3.3 烟气循环流化床法(CFB)9
1.3.4 炉内喷钙加尾部增湿活化法(LIFAC)10
1.3.5 电子束照射法(EBA法)10
1.3.6 磷铵复合肥法(PAFP法)10
1.3.7 氨-硫氨法(NADS)10
1.3.8 石灰石湿法简易脱硫除尘法(PXJ-D)11
1.4 研究的目的和意义11
本章小结12
第二章 湿法烟气脱硫技术13
2.1 石灰石-石膏湿法烟气脱硫的化学过程13
2.1.1 SO2吸收过程13
2.1.2 强制氧化过程13
2.1.3 石灰石溶解过程14
2.1.4 石膏的产物过程14
2.2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫的工艺流程14
2.2.1 烟气系统15
2.2.2 SO2吸收系统17
2.2.3 石灰石浆液制备系统18
2.2.4 石膏脱水系统19
2.2.5 工艺水系统20
2.3存在的问题21
2.3.1 结垢和堵塞21
2.3.2 腐蚀及磨损21
本章小结22
第三章 PID控制及其算法23
3.1 PID控制概述23
3.1.1 开环控制系统23
3.1.2 闭环控制系统23
3.1.3 PID控制的原理和特点24
3.2 线性系统的控制规律25
3.2.1 PID控制器的基本结构25
3.2.2 控制器参数对控制性能的影响26
3.2.3 控制规律的选择28
3.3 数字PID控制算法29
3.3.1 数字PID控制系统29
3.3.2 数字PID控制算法30
3.2.3 PID算法的饱和及抑制33
3.4 PID调节器的参数工程整定35
3.4.1参数整定基本原则35
3.4.2 参数的工程整定方法37
本章小结41
第四章 湿法脱硫控制系统42
4.1脱硫率的影响因素42
4.1.1吸收液pH值42
4.1.2 液气比(L/G )42
4.1.3吸收剂43
4.1.4停留时间44
4.1.5烟气流速和温度44
4.1.6钙硫比(Ca/S)45
4.2 湿法脱硫主要的闭环控制回路45
4.2.1 吸收塔浆液的pH值及出口SO2浓度自动调节系统45
4.2.2 吸收塔液位闭环控制系统46
4.2.3 吸收塔内外烟气压差闭环自动调节系统46
本章小结47
第五章 吸收塔浆液pH值控制系统48
5.1 吸收塔浆液的pH值及出口SO2浓度自动调节系统48
5.1.1 控制对象的运行原理48
5.1.2 钙硫比对对象系统的影响48
5.1.3 pH值对对象系统的影响49
5.1.4 控制策略49
5.2 仿真软件MATLAB50
5.2.1 MATLAB的主要功能50
5.2.2 MATLAB集成环境50
5.2.3 M文件52
5.2.4 程序控制结构53
5.2.5 程序调试54
5.2.6 二维数据曲线图54
5.2.7 Simulink操作基础56
5.2.8 系统仿真模型57
5.2.9 系统的仿真58
5.3 pH值控制系统的仿真58
本章小结60
结论与展望61
参考文献62
致 谢63
外文原文64
中文翻译73

摘要
随着国家环保法规的进一步完善，特别是对环境的更高要求，将有更多的电厂和二氧化硫排放企业要进行烟气脱硫（FGD：flue gas desulfurization）改造，电厂所普遍采用的石灰石-石膏湿法脱硫工程规模庞大，为系统开发相关的自动化控制系统成了迫在眉睫的问题。本文研究了当今先进的烟气脱硫技术及其控制系统的发展成果，将先进的设计思想和控制理论应用到了烟气脱硫改造实际生产中，并设计了一套烟气脱硫控制系统。
为了保证FGD装置安全、正常运行，本文设计了一种FGD自动控制系统的方案。针对pH值控制的大滞后、参数时变系统，本文采用了PID控制，并对控制算法进行了仿真。仿真试验结果表明，PID控制的效果较理想，验证了方案的可行性。本文设计的方案对火电厂FGD控制系统的设计具有一定的参考价值。

关键词：烟气脱硫；PID控制；MATLAB仿真

Abstract
As the environment laws become stricter, especially a high demand of the environment is put forward. More and more power plants and enterprises which emit sulfur dioxide will be forced to set up a flue gas desulfurization (FGD) system. It is of great importance to develop a highly automatic control system for the limestone-gypsum wet desulfurization which adopt by many power plants abroad. This thesis brings the advanced design and control theories into the practice of FGD, we have developed a distributed control system for the FGD system .
In order to insure the safety running of the FGD device . A control system of FGD is introduced. Based on the special characteristics of the pH value control, such as Pure-lag, parameters time-variable, PID is applied and computer simulation is used. The result indicates that algorithm is less influenced by the environment , it is robust and contains better track ability. The conclusion of this thesis has reference value for the design of FGD control system.

Key words： flue gas desulfurization (FGD)；PID control；MATLAB Simulation

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