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制浆造纸综合主动化体系处置计划

行业计划

制浆造纸出产线是一个非常庞杂的产业进程体系,实施计较机节制能够获得明显的经济效益,但因为进程的庞杂性(多变量、非线性、强搅扰、时滞、时变)、出产的持续性,对其停止节制或优化设想非常坚苦。本处置计划研讨和开辟典范制浆造纸进程与装配的建模、软丈量、节制与优化算法及体系成套集成手艺。成立多种设备与装配、多种工艺前提、多种种类的靠得住成熟的模子库、进步前辈节制与优化节制算法库与工程利用模板。包罗:间歇蒸煮、持续蒸煮、洗选、打浆、抄造、蒸发、熄灭、污水处置等公用节制装配与工程利用软件。


蒸煮进程:基于木片蒸煮的机理模子,经由进程离线优化、回归获得简略的调剂模子,主动优化蒸煮温度设定曲线;成立了Kappa值软丈量模子,展望Kappa值,预告蒸煮起点;针对多台蒸煮器同时任务的环境,体系接纳超驰节制计划,实现总蒸汽量的安稳调理;为了保障系 统宁静、不变和有用运转,体系对蒸煮全进程及多台蒸煮器并行运转实施须要的监控、毛病诊断、报警和联锁掩护处置。

洗选进程:基于纸浆纤维、水及消融固形物的物料与机器能量均衡,接纳体系夹杂建模方式,成立了纸浆洗选进程多变量静态数学模子(洗濯流量、压力差-黑液浓 度、残碱度);设想了基于非线性机理模子的多变量束缚展望节制器,能完全反应产业进程外部机理的静态数学模子,在尽能够知足束缚的环境下阐扬工艺的最大处 理才能和有用性,同时将被控变量尽能够节制在设定值上或是响应的允许地区内;实现洗选装配在线优化,经由进程拔取碱收受接管率、蒸发的蒸汽用量和洗濯热水用量的 经济指数,组成在线优化的方针函数。

打浆进程:成立了高浓和低浓打浆进程的数学模子(能量、比负荷-功率、经由进程量);经由进程成立成浆品质与打浆比能量与比负荷之间的对应干系模子,成立成浆品质 方针(打浆度与湿重)的在线软丈量模子(打浆、湿重-磨浆功率,浓度、流量);高浓打浆节制工具中包罗非自衡工具,为此提出了响应的展望节制战略;打浆对 象可类似为多模子工具,为此咱们研讨并摹拟人的决议计划思绪,提出了多模子恍惚加权节制战略与节制算法。

抄造进程:成立了高、中、低定量纸机的多变量静态数学模子和造纸进程通用数学模子,开辟了响应的优化节制战略,对烘缸外表温度散布停止优化,得出最好温度散布曲线,实现烘干部最优湿度散布,网前部的浆料最优配比,多段通气体系最优节制,和成纸定量/水分/灰份的优化节制软件。

蒸发进程:成立黑液多效蒸发体系的静态数学模子,模子中斟酌了蒸汽压力动摇对黑液沸点回升的影响,和蒸汽汽室压力的静态特征,因此具备较高的精确性和较强的针对性;实现用半浓流量节制出浓液浓度,用加热蒸汽压力调理出产才能的前馈-反应展望的黑液蒸发进程优化节制;从蒸发体系的静态模子动身,按照蒸发器 别的任务参数的丈量值接纳优化拟正当计较传热系数,处置了多效蒸发器的结垢诊断题目。

熄灭进程:环绕不变宁静、最高复原率、最高热效力三个首要节制方针,成立了一个包罗黑液枯燥、热分化、气化、氧化和复原等物理和化学进程的碱收受接管炉熄灭进程的静态数学模子;按照该模子设想了复原区温度自寻优节制战略,以坚持复原区垫层外表温度的最优,从而进步碱收受接管炉的复原率;同时为了使汽锅获得最高热效力,针对以熄灭黑液为主的特色,以进风量与烟道气含氧量输入-输入数学模子为根本,设想了碱收受接管炉过氧量自顺应跟踪节制,从而获得了碱收受接管炉的高热效力; 实现对黑炉的毛病展望诊断。

本处置计划针对制浆造纸进程特色停止了体系而深切的研讨,成立了84个进程模子,14个零件(全部装配)的静态数学模子;开辟了6个软丈量软件并实现了工 程化;连系制浆造纸进程特色,开辟了13个进步前辈节制算法,成立了5个在线优化体系,实现了全装配优化运转。基于上述研讨功效开辟实现大型造纸厂出产进程建 模、节制与优化商品化工程软件,并胜利利用于制浆造纸企业的蒸煮、洗选、打浆、造纸、蒸发、熄灭等装配的计较机节制体系中,到达以下方针:蒸煮过 程:Kappa误差下降47.88%;洗选进程:纸浆中碱液浓度下降3.16%;打浆进程:打浆度规范差下降50.70%;软丈量均匀精度2.48%;抄 造进程:纸浆水分误差下降61.00%;蒸发进程:蒸汽耗损量下降6.01%,黑液处置才能进步15.09%;熄灭进程:碱收受接管率进步到92.10%,运 行周期进步28%。名目获得严重的经济效益。

 

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