乏風熱逆流氧化裝置溫度場協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、我國的乏風總量巨大,合理利用乏風中低濃度的甲烷具有環(huán)保和節(jié)能的雙重功效。目前較為有效的乏風利用技術(shù)是熱逆流氧化技術(shù),也是目前唯一實現(xiàn)商業(yè)應用的乏風利用技術(shù)。然而在大型乏風熱逆流氧化裝置運行過程中,存在裝置內(nèi)部溫度場不協(xié)調(diào)的問題,這對整個裝置的運行和熱能的利用都有很大的影響。本文針對乏風熱逆流氧化裝置溫度場協(xié)調(diào)控制的問題進行了研究。
　　首先,對乏風熱逆流氧化裝置溫度場協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行了整體規(guī)劃,確定了采用分區(qū)控制進行溫度場協(xié)調(diào)控制

2、的方法,并將原有的處理能力為800m3/h的立式乏風熱逆流氧化裝置實驗臺改造成為乏風熱逆流氧化裝置溫度場協(xié)調(diào)控制實驗臺。
　　其次,根據(jù)乏風熱逆流氧化裝置溫度場協(xié)調(diào)控制實驗臺的控制要求、傳感器的種類和數(shù)量、執(zhí)行器的種類和數(shù)量設計開發(fā)了基于歐姆龍PLC的下位機控制系統(tǒng)。對控制系統(tǒng)中所使用的PLC單元模塊進行了選擇,利用CX-Programmer軟件設計了歐姆龍PLC下位機控制系統(tǒng)的梯形圖程序。
　　再次,基于組態(tài)王軟件設計了上

3、位機監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了人機交互。開發(fā)了主畫面、溫度柱狀圖畫面、A區(qū)歷史曲線畫面、B區(qū)歷史曲線畫面、其他溫度歷史曲線畫面、濃度流量歷史曲線畫面和保存畫面七個監(jiān)控畫面,實現(xiàn)了對實驗臺相關(guān)參數(shù)的顯示和控制。此外,組態(tài)王還與Microsoft Access數(shù)據(jù)庫建立了連接,實現(xiàn)了對實驗數(shù)據(jù)保存的功能。
　　最后,對乏風熱逆流氧化裝置溫度場協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進行了實驗研究。研究了實驗系統(tǒng)的啟動,結(jié)果表明:在液化氣量充足、啟動換向半周期為120s,啟

4、動時間為60min的條件下的能夠得到較為理想的啟動溫度場。采用無加熱系統(tǒng)輔助轉(zhuǎn)入運行工況的方式能夠快速的實現(xiàn)氧化裝置的自維持。研究了模擬乏風中甲烷濃度對氧化裝置溫度場的影響,為了便于進行溫度場協(xié)調(diào)控制實驗,氧化裝置運行工況的模擬乏風甲烷濃度選定為0.5％。進行了氧化裝置A、B區(qū)域整體溫度場協(xié)調(diào)控制實驗,實驗結(jié)果表明:采用通過改變區(qū)域上、下進口的閥門開度的控制策略,可以實現(xiàn)對區(qū)域整體溫度場的協(xié)調(diào)控制,進口閥門開度越大的區(qū)域其整體溫度場增幅