专利名称：面向烧结烟气脱硫过程的塔顶温度模糊预测补偿控制方法
技术领域：
本发明涉及一种面向烧结烟气脱硫过程的塔顶温度模糊预测补偿控制方法。
背景技术：
烧结作为钢铁冶炼的重要环节，是钢铁生产第二耗能大户，二氧化硫(SO2)排放占总排放量第一位，其节能减排在钢铁行业节能减排中占重要地位。目前烧结脱硫工艺中，半干法循环流化床是一个重要的工艺，该工艺利用生石灰浆液可以与发生化学反应吸收 SO2的作用来降低浓度，由于该化学反应属于放热反应，因此一个相对较低的温度环境是决定脱硫效率高低的一个重要因素，工程上普遍以脱硫塔的塔顶温度作为衡量塔内温度状况的指标，对塔顶温度的控制是脱硫过程中的一个重要环节，将直接影响到系统的脱硫效率和设备的正常运行情况。如果温度过高会抑制脱硫化学反应，从而降低了脱硫剂的反应活性，这就造成必须通过提高脱硫剂量来保证脱硫效率的稳定，从而造成了浪费。目前国内已建立的循环流化床系统中，针对塔顶温度的控制基本还是处于人工手动操作阶段，然而手动控制的判断依据仅是观察塔顶温度值的大小来调节喷水量，但是由于烧结工艺过程的特殊性，脱硫系统的入口烟气温度变化频繁且波动范围大，仅仅依靠人工判断很难实现准确并及时的控制。塔顶温度的波动对系统也是不利的，当其过高时会抑制脱硫反应降低脱硫效率；过低时的确可以维持较高的脱硫效率，但较低温度对系统会造成腐蚀，甚至造成除尘器的堵塞，因此研究一种塔顶温度的智能控制技术是十分有必要的。塔顶温度通过调节脱硫塔内喷水量来进行控制。本系统中喷水装置位于文丘里段，如
图1所示，水首先与压缩空气混合，然后通过布置于塔内的喷嘴，以雾化的形式进入塔内。喷水的作用一方面是控制塔内温度，使塔内达到一个有利于脱硫反应进行的温度环境，另一方面可以使脱硫剂颗粒(如氢氧化钙)的表层形成脱硫剂溶液，为充分有效地吸收 SO2提供了必要的条件。
发明内容
本发明要解决技术问题是提供一种面向烧结烟气脱硫过程的塔顶温度模糊预测补偿控制方法，该面向烧结烟气脱硫过程的塔顶温度模糊预测补偿控制方法很好地解决了扰动因素波动过大导致系统稳定性过低的问题。本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是—种面向烧结烟气脱硫过程的塔顶温度模糊预测补偿控制方法，在原有的塔顶温度基本闭环控制系统的基础上，构造塔顶温度预测模型，采用模糊预测补偿控制器对原有塔顶温度基本闭环控制系统实施补偿以解决系统扰动给系统带来的问题；所述的原有的塔顶温度基本闭环控制系统的输入量为塔顶温度实时检测值，输入给定为塔顶温度设定值，输出量为喷水量值，控制策略为PID控制；模糊预测补偿控制器的输出量为喷水量的预测补偿值；预测补偿值与喷水量值相加作为面向烧结烟气脱硫过程中的实际喷水量值。
°C和[-5，5]°C/min，模糊控制器输出 U 的论域为[_3，3]t/h，Ε、EC、U 的模糊子集总数均为 5 个{NB，NS, 0，PS, PB}，NB、NS、0、 PS、PB分别表示负大、负小、零、正小和正大；E、EC、U隶属度函数均选择三角形分布，隶属度函数形式如下其中u代表E、EC、U的实际大小，a, b代表三个量基本论域的上下限，模糊控制器输出量U的输出论域为[_3，3]t/h，
全文摘要
本发明公开了一种面向烧结烟气脱硫过程的塔顶温度模糊预测补偿控制方法，本发明针对烧结烟气脱硫过程中塔顶温度因系统时滞及外部扰动的影响而导致无法实现稳定控制的问题，首先通过传热机理，建立塔顶温度的预测模型，然后，以预测值与设定值的偏差作为输入，设计塔顶温度模糊预测补偿控制器，通过模规则对喷水量补偿。本发明将系统主要扰动引入预测模型中，并根据预测值与设定值的偏差计算出补偿值，不仅解决了扰动因素波动过大导致系统较低稳定性的问题，同时也较好解决了系统的时滞性问题。
文档编号G05B13/04GK102269973SQ20111008522
公开日2011年12月7日 申请日期2011年4月6日 优先权日2011年4月6日
发明者吴敏, 安剑奇, 徐艳阳, 曹卫华, 王春生, 赖旭芝 申请人:中南大学