袋式除尘器脉冲喷吹清灰实验及其测控系统设计

摘要

脉冲清灰是袋式除尘器得以长期稳定运行的关键技术，然而脉冲清灰过程比较复杂，脉冲清灰性能的评价指标还没定论，导致无法准确地衡量清灰效果。因此，需要通过脉冲清灰实验研究，但实验装置设计需要的相关数据也相当缺乏。脉冲清灰实验装置中的各个参数对清灰效果都可能产生影响，设计不合理会导致结果不准确，影响产品的创新研发。因此需要设计一套合理的脉冲清灰装置，搭建脉冲清灰实验系统。
　　为了对清灰实验系统运行设备进行更好的控制与监测，需要设计脉冲喷吹清灰实验的测控系统，目的其一是对实验系统进行自动化控制，并对现场数据进行分析、处理、存储等及对工作状态进行监控；其二是为探讨脉冲清灰机理提供数据等依据，从而提高除尘器的除尘效率并降低除尘器的能耗。
　　本文主要研究内容及成果如下：
　　首先，本文在在广泛阅读国内外相关文献的基础上，分析了脉冲清灰及其实验机理的研究状况，对实验装置的重要参数进行了数值模拟，探讨了实验装置设计的合理性，并据此设计了一套脉冲清灰实验装置，并对脉冲清灰实验方案做了设计。
　　然后，根据脉冲清灰实验的需求，对实验测控系统做了硬件以及软件设计。控制器采用西门子公司的S7-200 PLC（CPU224XP），用LabVIEW编写了上位机程序，对现场数据进行分析、处理、存储等及对工作状态进行监控。
　　最后，对脉冲喷吹清灰模糊控制技术及其应用做了研究。与传统的定时、定压控制相比，模糊控制能使参数、工况复杂多变的袋式除尘器稳定高效的运行。本文设计了二级二维模糊控制器：1.根据烟气流量与设定值的偏差EQ及其变化率EcQ，模糊推理确定阻力的设定值的修正值△P2；2.根据实际阻力△Pt与目标阻力△P的偏差EP和偏差变化率EcP来模糊推理脉冲间隔时间修正值△T。并用MATLAB的FUZZY工具箱对该模糊控制器进行了仿真，并用Simulink工具箱对该模糊控制系统进行了仿真验证，验证了模糊控制器的先进性与可靠性。

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第一章 绪论

1.1 课题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 本论文主要研究内容

第二章 袋式除尘器脉冲喷吹清灰实验设计

2.1 脉冲喷吹清灰及其实验机理研究

2.2 脉冲喷吹清灰实验装置设计

2.3 脉冲喷吹清灰实验方案设计

2.4 本章小结

第三章 脉冲喷吹清灰实验测控系统的硬件设计

3.1 硬件系统总体结构设计

3.2 控制系统硬件设计

3.3 数据采集系统硬件设计

3.4 电控柜的设计

3.5 本章小结

第四章 脉冲喷吹清灰实验测控系统的软件设计

4.1 测控系统软件系统总体结构设计

4.2 下位机软件设计

4.3 上位机软件设计

4.4 本章小结

第五章 脉冲喷吹清灰模糊控制技术及其应用研究

5.1 脉冲喷吹清灰模糊控制技术的提出

5.2 脉冲喷吹清灰模糊控制技术的研究现状

5.3 模糊控制基本原理

5.4 脉冲喷吹清灰模糊控制器的设计

5.5 脉冲清灰模糊控制器的系统仿真

5.6 本章小结

第六章 结论

6.1 工作总结

6.2 工作展望

参考文献

附录A

攻读学位期间所取得的相关科研成果

致谢