置換蒸煮過程蒸煮終點在線預(yù)測的研究.pdf

1、造紙工業(yè)是一個與經(jīng)濟發(fā)展和人民生活質(zhì)量息息相關(guān)的產(chǎn)業(yè)，同時也是一個能耗高、污染大的產(chǎn)業(yè)。隨著能源成本的與日俱增，以及環(huán)保要求的不斷提高，其發(fā)展受到嚴(yán)重阻礙。置換蒸煮系統(tǒng)（DDS）是一個高效節(jié)能環(huán)保的制漿技術(shù)，是制漿企業(yè)目前新建和改造的首選技術(shù)。但置換蒸煮過程工藝復(fù)雜，從裝料開始到蒸煮完成要經(jīng)歷6~7個階段，期間有多次能量與化學(xué)藥品的置換回用，需要控制的工藝參數(shù)眾多，導(dǎo)致根據(jù)熟練操作工的經(jīng)驗或者H因子來判斷何時停止蒸煮進(jìn)行放鍋卸料的效果不

2、夠理想（過蒸煮，欠蒸煮）。為了真正實現(xiàn)置換蒸煮的有效節(jié)能并降低污染，設(shè)計針對置換蒸煮過程終點卡伯值軟測量系統(tǒng)，以保證能夠適時停止蒸煮，降低粗漿質(zhì)量波動，提高漿料品質(zhì)，防止蒸汽與化學(xué)藥品的浪費，這是當(dāng)前置換蒸煮制漿行業(yè)研究的熱點問題。
　　本文以四川某漿紙企業(yè)置換蒸煮DCS項目為背景，在國家國際科技合作項目“節(jié)能環(huán)保型置換蒸煮關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備的合作研究（2010DFB43660）”的經(jīng)費支持下，以蒸煮終點卡伯值的軟測量為研究對象，從置

3、換蒸煮過程的工藝及機理、輔助變量選取、軟測量模型建立到蒸煮終點預(yù)測系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)等方面，進(jìn)行了以下內(nèi)容的研究。
　?。?）置換蒸煮終點軟測量輔助變量的選取及軟測量方案的提出
　　在對傳統(tǒng)間歇式蒸煮機理與DDS置換蒸煮機理深度分析比較的基礎(chǔ)上，總結(jié)出了置換蒸煮過程中脫木素反應(yīng)的特殊性。并以此為理論依據(jù)，分析現(xiàn)有的蒸煮終點卡伯值軟測量模型用在DDS置換蒸煮過程上存在的缺點與不足，針對置換蒸煮過程確定了終點卡伯值軟測量的輔助變量

4、，并提出一種新的軟測量建模方案。
　?。?）置換蒸煮軟測量模型的建立及校正
　　利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有較強的自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)能力，以及模糊控制易于表達(dá)專家知識的特點，本文將兩者的優(yōu)點相結(jié)合，采用自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)圖像編輯器，以DDS置換蒸煮現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)為樣本，建立了基于Takagi-Sugeno型自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)的DDS置換蒸煮終點卡伯值軟測量模型，并對模型的預(yù)測效果進(jìn)行了仿真及校正。
　?。?）置換蒸煮終點在線預(yù)

5、測系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn)
　　以MATLAB和西門子Step7+WinCC為軟件基礎(chǔ)，以置換蒸煮DCS系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過OPC技術(shù)實現(xiàn)MATLAB與WinCC之間的數(shù)據(jù)交換，設(shè)計置換蒸煮終點卡伯值軟測量子系統(tǒng)，實現(xiàn)置換蒸煮過程卡伯值的實時在線軟測量及蒸煮終點報警。
　　本文建立置換蒸煮終點卡伯值軟測量模型所用的樣本數(shù)據(jù)直接在生產(chǎn)現(xiàn)場采集而來，所建立的模型較符合工業(yè)現(xiàn)場的實際模型，擁有較高的準(zhǔn)確性；同時，針對該模型設(shè)計的置換蒸煮終點預(yù)