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HDP控制器对催化剂窑炉温度控制精度的影响
时间:[2017/4/11]

   催化剂窑炉是催化剂生产过程最重要的耗能设备。下图显示了控制过程中恒温段电加热设备总电流的变化情况。由图可见,催化剂窑炉在PID控制作用下,总电流的波动较大,而在HDP控制作用下,总电流的波动幅度明显减小。

催化剂窑炉温度控制过程中的总电流变化

  PID控制器是一种单回路控制器,由于各段温度存在严重耦合,一个回路的调整必然会对所有回路造成影响,从而引起其他回路的相应调整,由于PID控制器各回路之间缺乏有效的协调机制,致使调整过程持续进行,催化剂窑炉系统很难进入一个平稳的状态。

  通过提出一种HDP控制器用于催化剂窑炉温度控制,与常规控制相比,该方法能够根据系统运行情况对控制器参数进行自适应调整,对工况变化具有较强的适应性。在HDP控制作用下恒温段总电流均值为191.8A,而PID控制作用下恒温段总电流均值为203.1A。相比之下,HDP作用下恒温段总电流均值较PID控制下降约5%。

  HDP控制器通过一个整体的性能指标J实现各控制量的综合调整,这相当于在各回路控制的基础上增加了协调机制,从而使控制的稳定性提高。另一方面,引风机风量的扰动对催化剂窑炉系统温度扰动较大,极易引起常规控制器的大幅度调整,进而引起温度的大范围波动。

  而HDP控制器将引风机风量作为模型的输入,即模型本身考虑到了引风的影响,模型的输出会随引风量发生变化,这增强了模型的适应性。由于控制策略的计算受控于系统模型及性能评价模型,所以,控制策略也会随着外界扰动的变化进行调整,从而有效抑制引风的干扰。

  HDP控制器能够明显提高催化剂窑炉温度控制的精度,避免由于温度剧烈变化只是催化剂局部高温引发的催化剂结焦现象,提高产品的合格率。

  与常规控制相比,HDP控制器能够降低设备加热功率,进而降低焙烧炉能耗。此外,HDP控制器能够减小加热电流的波动,催化剂窑炉焙烧炉是大功率用电设备,其电流平稳性的提高能够有效小设备对供电网络的负荷扰动,避免电网电压的频繁变化。

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