危險廢物焚燒系統(tǒng)中模糊控制的應(yīng)用探究

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1、ScienceandTechnologyInnovation2012NO.05Herald工科技創(chuàng)新導(dǎo)報業(yè)技術(shù)危險廢物焚燒系統(tǒng)中模糊控制的應(yīng)用探究黃峰（深圳市危險廢物處理站有限公司深圳518049）摘要:模糊控制適用于被控制對象的數(shù)學(xué)模型難以建立的條件下,特別是對于多變量、非線性以及不確定因素較多的復(fù)雜系統(tǒng)具有很理想的控制效果。本文在對于模糊控制進(jìn)行簡單介紹的基礎(chǔ)上,分析了模糊控制技術(shù)在危險廢物焚燒中的對于回轉(zhuǎn)窯溫度的成功控制，同時對于如何實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)逬行了簡述。關(guān)鍵詞危險廢物焚燒溫度中圖分類號X327文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號1674-098X（2012）02（

2、b）-0071-01傳統(tǒng)的控制領(lǐng)域中，動態(tài)模式的精確性直接的影響到控制系統(tǒng)的優(yōu)劣。所提供的控制動態(tài)信息越精確就能得到更為精確的控制。但是面對極為復(fù)雜的控制條件，由于牽涉到很多的變量，系統(tǒng)的動態(tài)就很難的得到準(zhǔn)確的描述，幾十勉強(qiáng)的得到描述也很難得到理想的結(jié)果。模糊理論作為一種新型的控制手段,是模糊技術(shù)與模糊理論結(jié)合的產(chǎn)物。尤其適用于條件復(fù)雜的系統(tǒng)，近年來得到了迅速的普及、應(yīng)用。1危險廢物焚燒工藝簡介危險廢物的焚燒工藝可以分為兩大部分:焚燒系統(tǒng)與煙氣系統(tǒng)。而焚燒系統(tǒng)又由煙氣高溫焚燒與廢物熱分解組成；煙氣處理系統(tǒng)又可以分為酸性氣體設(shè)備、急冷以及回收三大部分。危險廢物的焚燒工

3、藝可以簡單的總結(jié)為:首先將待焚燒的廢物經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚?，然后將處理過的廢物通過傳送帶送到料斗，以便送至回轉(zhuǎn)窯。如果是液體月則需要經(jīng)過噴霧的方式運(yùn)至二燃室或者回轉(zhuǎn)窯窯頭。經(jīng)過焚燒的危險廢物會產(chǎn)生一定的殘?jiān)?，殘?jiān)鼤S著回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)動而落入水封中，再經(jīng)由刮板機(jī)刮除。一般的回轉(zhuǎn)窯的溫度控制為700~900。（2,產(chǎn)生的煙氣要進(jìn)一步的進(jìn)入二燃室進(jìn)行高溫燃燒，這里的溫度大于1100°C.高溫地燃燒氣體再經(jīng)過余熱鍋爐的降溫作用，將溫度降至45（TC左右進(jìn)入急冷塔冷卻至150°C,最后經(jīng)過布袋除塵就可以從排出了。2回轉(zhuǎn)窯溫度的模糊控制回轉(zhuǎn)窯的溫度控制具有極大的影響作用，主要體現(xiàn)在:關(guān)系

4、到危險廢物是否得到充分的燃燒、關(guān)系到節(jié)能。根據(jù)長期的操作及總結(jié)分析得岀以下的幾點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)：⑴回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒器內(nèi)噴油量的增加會加劇回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的燃燒，進(jìn)而導(dǎo)致溫度的上升。并且噴油量越大，溫度的上升速率越快。（2）—般的，增加焚燒物的投入量可以在一定的程度上增加回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度，但是這要根據(jù)焚燒物的種類而決定,因?yàn)椴煌姆贌飳τ跍囟鹊挠绊懖煌?。⑶回轉(zhuǎn)窯的轉(zhuǎn)速在理論上不影響其溫度因此實(shí)際的使用中經(jīng)常在保證燃燒的充分的前提下保持轉(zhuǎn)速的不變。（4）通入的壓縮空氣的流量如果不足就會導(dǎo)致燃燒的不充分，也會導(dǎo)致回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的溫度的降低。因此可見，影響到回轉(zhuǎn)窯內(nèi)溫度的因素有許多。其中燃燒器的噴油

5、量是主要的影響因素，其次是廢物的投入量以及壓縮空氣的通入量。并且上述因素對于溫度的影響并非線性的關(guān)系，這就為確定準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)模型帶來了很大的困難，也就不能使用傳統(tǒng)的控制方法事項(xiàng)自動控制，這時就顯示了模糊控制技術(shù)的優(yōu)勢。以某公司的危險廢物處理系統(tǒng)為例,設(shè)計(jì)了一個雙輸入、單輸出的模糊控制器。其中回轉(zhuǎn)窯的溫度E以及溫差的變化EC為輸入變量，相應(yīng)的輸出變量為燃油的噴入量。另外還設(shè)置了兩個干擾因素:廢物的投入量以及壓縮空氣量。其模糊控制器所設(shè)定的變量的論域?yàn)椴?0,40],與之相應(yīng)的模糊子集可以寫為｛NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB｝;EC的模糊子集記為｛NB、NM、N

6、S、ZE、PS、PM、PB｝，論域記為卜40,40];輸出變量模糊子集記為｛NB、NM、NS、ZE、PS、PM、PB｝，論域?yàn)椴?00,100]。模糊規(guī)則庫的建立作為模糊控制器的核心,具體的建立方式有兩種：一種較為常規(guī)，是根據(jù)操作人員的經(jīng)驗(yàn)以及工藝的操作規(guī)章總結(jié)來進(jìn)行相應(yīng)的模糊規(guī)則的抽取。這種方法具有簡單高效的優(yōu)勢，但是獲得規(guī)則不可避免的較為的粗燥，并且?guī)в幸欢ǖ闹饔^性。另一種方法是通過系統(tǒng)的辨別技術(shù)，根據(jù)輸入、輸出的數(shù)據(jù)以及模糊模型進(jìn)行模糊控制規(guī)則的提取。經(jīng)過兩種方法的結(jié)合，即首先經(jīng)過第二種獲得，模糊控制規(guī)則，再經(jīng)過操作人員的經(jīng)驗(yàn)指導(dǎo)以及結(jié)合現(xiàn)場的控制情況進(jìn)行完善

7、后的結(jié)果，經(jīng)過實(shí)踐的檢驗(yàn)，這一模型在實(shí)施過程中得到了理想的控制效果，具體的回轉(zhuǎn)窯的溫度變化曲線如圖1所示。其次,我們再使用PID控制方法得到的溫變曲線，窯尾的溫度設(shè)定為800度。將兩者進(jìn)行對比發(fā)現(xiàn),采用模糊控制方法可以實(shí)現(xiàn)對于溫度的有效控制，與PID控制策略進(jìn)行對比分析，其結(jié)果顯示前者具有明顯的優(yōu)勢。3計(jì)算機(jī)控制實(shí)現(xiàn)某廢物燃燒公司的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)使用的是西門子PLC,系統(tǒng)的配置為3層，底層使用的是西門子公司的小型的PLCS7300。根據(jù)控制回路的總量以及輸入、輸出，實(shí)際中使用2臺PLC組成PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)。這兩臺操作站是等價的，田可一臺都可以獨(dú)立的運(yùn)行，防止