Утилизация печного газа на печи №6 в условиях НДФЗ

Размещено на http://www.allbest.ru/

УТИЛИЗАЦИЯ ПЕЧНОГО ГАЗА НА ПЕЧИ №6 В УСЛОВИЯХ НДФЗ

А. Б. Маусымбаева, магистрант

печной газ утилизация экологический

Сегодня печной газ используется в качестве теплоносителя при производстве агломерата, а прежде использовался природный газ. Для завода это хорошее подспорье, ведь речь идет не только об экономии, но и о частичном решении экологической проблемы. Если раньше выбросы производились в атмосферу, то теперь они перерабатываются с полезной для производства целью. В дальнейшем планируется использовать печной газ и в других цехах завода: в цехе № 8 (по производству триполифосфата натрия) и в цехе № 20 (пароводоцех), то есть в планах предприятия - перейти на топливо своего собственного производства.

Утилизация печного газа необходима и с экологической точки зрения, так как он является постоянным источником загрязнения. Соединения фосфора, фтора, серы загрязняют поверхность земли, поверхностные стоки и частично фильтруются в водоносные горизонты. Создается угроза загрязнения подземных вод питьевого назначения и опасность накопления токсичных соединений в продуктах сельского хозяйства.

В разных сферах практической деятельности, связанных с решением задач управления и контроля, оптимизации и моделирования, поиска и выбора, распознавания и классификации, остро встала необходимость интеллектуальной поддержки для преодоления трудностей в слабофор-мализованных ситуациях и при ограниченных ресурсах.

Как показали последние исследования ИТ могут успешно использоваться при создании сложных систем управления. Современное устройство управления должно обеспечивать надежное управление объектом в разных режимах его работы, быть устойчивым как к резким изменениям, так и к медленной деградации параметров системы управления, учитывать возможное наличие шумов и внешних предусмотренных и непредусмотренных влияний.

Стремительное развитие современных методов разработки и создания интеллектуальных систем привело к значительному росту публикаций по практическому применению этих методов при создании систем управления. Ниже приведен краткий анализ современного состояния интеллектуальных технологий и их использование в задачах управления. Обычно к ЭС относят системы, основанные на знании, т.е. системы, вычислительная возможность которых является следствием их наращиваемой базы знаний и только во вторую очередь определяется используемыми методами.

Используя основную идею работы (разработка вместо модели технологического процесса модели процесса управления им) и развивая имеющиеся методы ИТ, мы предлагаем следующую трехэтапную процедуру создания систем оптимального управления технологическими процессами. На первом этапе производятся априорные исследования технологических особенностей объекта управления по литературным источникам, публикациям в периодических изданиях и заводской технической документации. Как правило, действующие технологические процессы должны были пройти длительный этап научных исследований, опытно-промышленных и промышленных испытаний, прежде чем они были внедрены в производство. Наверняка остались материалы этих исследований, а также попытки создания математических моделей данного процесса. Необходим тщательный анализ всей этой информации с тем, чтобы использовать ее при разработке интеллектуальных систем управления. Особенно это важно при возможном создании гибридных систем управления.

На этом же этапе необходимо проанализировать исследуемый процесс как объект управления с выявлением входных и выходных, контролируемых и неконтролируемых, управляемых и неуправляемых переменных.

При этом необходимо оценить инерционность объекта по различным каналам, класс объекта (непрерывный или дискретный), степень полноты информации о переменных объекта, рабочий диапазон изменения переменных объекта и т.д.

В разных сферах практической деятельности, связанных с решением задач управления и контроля, оптимизации и моделирования, поиска и выбора, распознавания и классификации, остро встала необходимость интеллектуальной поддержки для преодоления трудностей в слабофор-мализованных ситуациях и при ограниченных ресурсах.

Методы и средства искусственного интеллекта материализуются и доходят до потребителя в виде интеллектуальных технологий, которые практически инвариантны к той или иной проблемной области. Настоящая монография посвящена рассмотрению вопросов практического применения современных интеллектуальных технологий (ИТ). Традиционно к ИТ относят нечеткую логику (НЛ), генетические алгоритмы (ГА) и нейронные сети (НС).

Очищенный в электрофильтрах газ подается на установки конденсации фосфора, где происходит его конденсация и осаждение в раствор, а газ с большим содержанием СО подается в систему утилизации печных газов (СУПГ) для его использования в агломерационном производстве. Необходимо отметить, что разработка и внедрение СУПГ является большим достижением специалистов и рабочих НДФЗ.

Производство товарного желтого фосфора производится в установках его конденсации, которые за счет хорошей растворимости фосфора в воде переводят его из газообразного состояния в жидкую фазу. Здесь приводятся результаты синтеза и исследования моделей (алгоритмов) управления процессом конденсации фосфора.

СУПГ должна обеспечивать нормальный температурный режим в горне агломашины. Так как на НДФЗ до сих пор не смогли внедрить приборы контроля расхода печных газов, то мы будем оценивать его с помощью анализа изменения мощности печи - чем выше мощность, тем больше образуется печных газов. Таким образом мощность печи является основной входной переменной для управления системой утилизации печных газов. Второй важнейшей переменной является температура в горне агломашины, так как поддержание заданного температурного режима в горне и является основной задачей СУПГ.

Как известно целью СУПГ являются: экология и экономия природного газа. Поэтому в качестве цели управления будем использовать минимизацию расхода природного газа при поддержании заданного температурного режима в горне агломашины. Такая постановка задачи является классической оптимизационной задачей, но решать ее мы будем с использованием интеллектуальных технологий.

При опросе оператор СУПГ был выявлена достаточно простая стратегия управления - стараться снижать расход природного газа при температуре в горне выше нормальной. Второй задачей является экономия печного газа, поэтому операторы при превышении заданного значения температуры ставраются снижать его расход, а излишки печного газа направлять на другую агломашину. В связи с тем, что во всех предыдущих случаях наилучшим оказывался нейро-нечеткий алгоритм здесь мы не исследовали другие интеллектуальные технологии, так как моделирование нейро-нечеткими методами показала ошибку прогнозирования в 1.23%, что вполне удовлетворяет требованиям промышленного производства.

Размещено на Allbest.ru