預(yù)測控制與節(jié)能優(yōu)化在浮法玻璃熔窯中的應(yīng)用研究.pdf

1、硅酸鹽工業(yè)窯爐都是各自行業(yè)中最重要的熱工設(shè)備和最大的能耗設(shè)備，對溫度、壓力和氣氛等的控制要求都比較高。本文的控制和優(yōu)化對象為硅酸鹽工業(yè)中的浮法玻璃熔窯，它是浮法玻璃生產(chǎn)過程中能耗最大的裝置，而其燃燒控制系統(tǒng)又是熔窯的重要設(shè)備，因此提高浮法玻璃熔窯燃燒系統(tǒng)的控制技術(shù)和引入燃燒優(yōu)化技術(shù)，對于浮法玻璃行業(yè)提高生產(chǎn)質(zhì)量、穩(wěn)定窯內(nèi)熱工制度以及降低生產(chǎn)能耗具有重要意義。 本文以“浮法玻璃窯先進(jìn)控制與在線操作優(yōu)化工程”為實(shí)踐背景，在原有DCS

2、系統(tǒng)中集成先進(jìn)控制與優(yōu)化工作站，解決工作站與DCS系統(tǒng)的通訊問題；在先進(jìn)控制與優(yōu)化工作站中利用Visual C++編寫控制軟件，再利用AtLoop PID參數(shù)自整定軟件包對8個油流量控制回路和油壓控制回路進(jìn)行了PID參數(shù)整定，最終實(shí)現(xiàn)熔窯換火過程的自動化，同時，采用帶前饋的PID控制方案，提高了窯壓的控制精度。 然后，在控制軟件中對最復(fù)雜和最難控制的1＃碹頂溫度實(shí)現(xiàn)了PID控制，實(shí)現(xiàn)了1＃碹頂溫度的閉環(huán)控制，再通過采用階梯式廣義

3、預(yù)測控制方案實(shí)現(xiàn)了整個熔窯的1＃、3＃、4＃、5＃和7＃碹頂溫度的控制，使1＃碹頂溫度在絕大多數(shù)周期內(nèi)的換火后能夠迅速穩(wěn)定地升高到設(shè)定值，并一直保持在設(shè)定值±1．0℃之內(nèi)直到下一次換火，其控制精度比使用PID算法時要高。同時，5＃和7＃等相對重要的碹頂溫度則是一直保持在設(shè)定值±1．0℃之內(nèi)。但是，在玻璃熔窯這種特殊的環(huán)境下，模型的在線辨識對系統(tǒng)穩(wěn)定帶來很多不確定性的因素；于是，通過對碹頂溫度單變量系統(tǒng)的建模和仿真，并順利實(shí)施階梯式動態(tài)矩