基本信息
- 项目名称：
- 冶金烟气治理拟态设计与控制
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 以冶金烟气治理工艺为对象，建立烧结、炼铁、炼钢等一系列数学模型，运用直观考量结果参数的拟态设计方法，基于Labview设计开发出冶金烟气治理拟态设计与控制平台。所设计的平台能对技术方案的实施进行科学推演，实现实时对点的在线数据查阅和控制调度。而且，运用Flash设计的平台界面美观实用。同时，冶金烟气治理拟态设计与控制平台实现了工艺结构、功能结构及效能结构的完美结合。
- 详细介绍：
- 以冶金烟气治理工艺为对象，建立烧结烟气除尘与脱硫、高炉煤气除尘与利用、炼钢余热利用与除尘等一系列数学模型，运用直观考量结果参数的拟态设计方法，采用Labview设计开发了冶金烟气治理平台；通过拟态实验验证，其拟态效果良好，控制结果达到了预期要求，可实现冶金烟气治理的拟态设计与控制。利用Flash设计的系统界面美观、实用，提供了良好的人机交互界面；采用直观考量结果参数的拟态设计方法，进行技术方案实施的科学推演；通过拟态控制方法，实现实时对点的在线数据查阅和控制调度。 系统性能升级方便，可以与网络及周边设备方便连接 ，技术更新周期短，具有良好的发展前景。既可应用于设计中，减少重复繁琐计算，也应可以用于冶金企业的烟气治理，便于实现冶金治理的可视化管理，节约企业成本。该项目的研究和实施，将理论密切联系实际，对冶金系统节能减排工作的开展具有重要意义，为提供低碳环保的生活环境提供有力保障，具有明显的经济效益和社会效益。
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 1. 发明目的： 目前我国冶金高温烟气控制水平较低，普遍存在的捕集率较低的问题，并且高温烟气治理运行能耗高。对于冶金企业而言，选用有效的烟气净化装置要进行大量重复计算，教学培训难以落实；同时烟气的可视化管理和控制较落后。冶金烟气治理的拟态设计与控制平台开发能解决这些问题，从而实现节能减排与环保。 2. 基本思路： 以冶金烟气治理工艺为对象，建立烧结烟气除尘与脱硫、高炉煤气除尘与利用、炼钢余热利用与除尘等一系列数学模型，基于Labview设计开发出冶金烟气治理拟态设计与控制平台。 3. 创新点： （1）运用直观考量结果参数的拟态设计方法；（2）所设计的平台能够实时对监测点进行在线数据查阅和控制调度，实施技术方案的科学推演。 （3）所设计的平台将工艺结构、功能结构及效能结构完美结合。 4. 技术关键: （1）根据理论实践知识及标准规范对烧结烟气除尘与脱硫、高炉煤气除尘与利用、炼钢余热利用与除尘三大工艺进行数学建模； （2）利用Labview强大功能进行软件开发。 5. 主要技术指标： （1）风机型号及性能参数严格遵守风机产品样本； （2）除尘器性能参数严格遵守钢铁行业除尘技术规范； （3）预留接口能够实现在线数据采集。
科学性、先进性
- 目前，针对冶金烟气治理设备开发的软件很多。但是，在软件设计领域应用很少，很多软件开发的界面不够美观，拟态效果不够理想，且只针对教学实验或单个工艺中的某个部分进行拟态设计。 本系统是针对烧结、炼铁、炼钢三个工艺，采用Labview开发冶金烟气治理平台；利用Flash设计的系统界面美观、实用，提供了良好的人机交互界面，便于实现冶金系统的可视化管理及教学培训；采用直观考量结果参数的拟态设计方法，进行技术方案实施的科学推演；通过拟态控制方法，实现实时对点的在线数据查阅和控制调度。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年5月，获省第四届大学生课外学术作品竞赛一等奖
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 应用程序安装包光盘
作品可展示的形式
- 现场演示图片录像 样品
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1. 技术特点：冶金烟气治理拟态设计与控制的拟态效果好，易学、易用、便于升级，能进行动态模拟，可扩展性好。 2. 适应范围及推广前景：可以指导实践，减少繁琐计算，便于企业对员工进行培训及除尘器的选型。同时，节约了企业在员工培训及除尘器选型方面的成本；为虚拟仿真软件商品化提供实践基础，具有较高现实意义。对冶金系统节能减排工作的开展具有重要意义，为提供低碳环保的生活环境提供有力保障，具有明显的经济效益和社会效益。
同类课题研究水平概述
- 目前，开发的拟态软件很多，但多数功能很局限。具体如下： 1.基于Labview的干熄焦除尘系统仿真研究.陈科伟等.宝钢股份宝钢分公司炼铁厂.钢铁.2008,43；该系统分为一次除尘、二次除尘、废气热交换和外部除尘等几个子系统，详细分析了各吸风点分量分配对除尘系统性能的影响。 区别：着重分析风量对除尘系统性能的影响，但没有实现除尘器本身性能参数的设计。 2.电厂烟气湿法脱硫石灰石活性测控系统的设计.苏玉刚等.重庆大学自动化学院.自动化仪表.2009(8).47-49；着重阐述了该系统的结构以及软件数据采集、数据显示、数据处理、数据存储和实时监控等功能。 区别：开发的系统界面基于Labview自身控件，拟态效果不好，没有实现除尘器本身性能参数的设计、方案推演功能。 3.基于Labview烟气在线监测系统的研制与应用.黄美娜.哈尔滨工业大学环境工程.硕士.2003；应用虚拟仪器技术构建的烟气在线监控系统可以在一台计算机上完成二氧化硫、氮氧化物、烟气温度等化学量及物理量的在线监测、数据存储及远程运输。 区别：侧重于烟气参数的在线监测、存储和传输，没有结合工艺过程实现除尘系统设计、方案推演功能。 通过以上国内外同类课题的研究概述，冶金烟气治理拟态设计与控制平台应用拟态的设计方法，实现了很好的人机界面，能够对整套工艺进行动态模拟，能够实时对监测点进行在线数据查阅和控制调度，实施技术方案的科学推演。得到国内一些生产企业的肯定，具有很好的应用价值和市场前景。
