پایان نامه طراحی سیستم هوشمند کنترل سوخت و هوا و متوسط دما درکوره با روش کنترل فازی

معرفی پایان نامه طراحی سیستم هوشمند کنترل سوخت و هوا و متوسط دما درکوره با روش کنترل فازی

چکیده:

با توجه به اهمیت موضوع مصرف سوخت در کوره ها، که یکی از انرژی برترین بخش ها در یک واحد صنعتی، به خصوص در پالایشگاه ها و نیروگاه ها می باشند. طراحی یک سیستم کنترل هوشمند که با توجه به حرارت مورد نیاز در کوره میزان سوخت و هوای اضافی را کنترل نماید بسیار حائز اهمیت است. در پالایشگاه شیراز محاسبه میزان سوخت و هوای اضافه بر مبنای محاسبه مقدار اولیه سوخت در نقطه کار می باشد. به این صورت که با فرض اولیه مقدار سوخت، مقدار ثابت سوخت به کوره تزریق می شود و کنترل دمای خروجی با استفاده از تغییر هوای اضافی صورت می گیرد. سیستم کنترل کوره های موجود دستی و توسط اپراتور شکل گرفته است که موجب می شود تا در برخی موارد هوای اضافی مصرفی در کوره تا بیش از 200 درصد افزایش یابد که این امر باعث مصرف سوخت بیش از حد لازم می شود. به همین منظور در این پروژه، بررسی روش کنترل هوشمند در کوره ها و طراحی یک سیستم مناسب برای کوره مورد نظر، که در اینجا کوره مورد نظر کوره اصلی نفت خام در پالایشگاه شیراز (H-101A) می باشد، هدف کار قرار گرفته است.

مسأله دیگری که در کوره (H - 101A) پالایشگاه نفت شیراز حائز اهمیت است، مسأله عدم قطعیت در تعیین ارزش حرارتی سوخت کوره، به دلیل متغیر بودن ترکیبات سوخت می باشد که این مسأله نیز در این پروژه توسط منطق فازی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است.

مقدمه:

صنایع ایران با شرایط پیچیده ای روبرو هستند. رویکردهای درون نگر و فضای غیر رقابتی دهه های اخیر در کشورمان، منجر به کاهش بهره وری عوامل تولید و افزایش فاصله تکنولوژیکی صنایع ایران با جهان شده است. در این راستا، غلبه بر چالش های ناشی از جهانی شدن اقتصاد از یک سوی و پشت سر گذاشتن وضع موجود تا وضعیت رقابت پذیری جهانی از سوی دیگر، در گرو اصلاحات ساختاری محیط های درونی و بیرونی بخش صنعت، و استفاده بهینه از منابع موجود، به ویژه منابع انرژی می باشد.

انرژی عاملی سرنوشت ساز، و محرک توسعه و پیشرفت در صنعتی شدن کشورها است. زیرا مهار و به کارگیری مجدد انرژی، عامل بنیادین تمامی فعالیت های صنعتی و تمایز کننده آن از عملکرد انسان در دوره ماقبل صنعتی است. پیشرفت های حاصل در شرایط زندگی راحت، تولید و عرضه کالا، توسعه حمل و نقل و ارتباطات و فرآیندهای صنعتی و کشاورزی که زندگی مدرن را به وجود آورده اند، در گروه دسترسی مناسب به انرژی می باشد. به عبارت دیگر، سطح رفاه و کیفیت زندگی انسانی به شدت متأثیر از میزان دسترسی و مصرف انرژی است. حوزه انرژی از چالش های اقتصاد ایران به دور نیست. دسترسی آسان به انرژی ارزان و فراوان در فضای بسته و غیر رقابتی اقتصاد، به کارگیری و حفظ فناوری های فرتوت قدیمی و ماشین آلات و تجهیزات فرسوده و کم بازده، سبب شده است تا شدت مصرف انرژی در بخش های مختلف، روندی غیر مطلوب در قیاس با جوامع پیشرفته صنعتی داشته باشد. در حالی که سیاست های صرفه جویی و اقدامات بهینه سازی مصرف انرژی، در بیشتر کشورهای جهان کاهش شدت مصرف انرژی را به همراه آورده است، این شاخص در ایران روندی افزایش طی کرده است.

بخش صنعت در سال 1381، 25/1 درصد از کل مصرف انرژی نهایی را به خود اختصاص داده است که در مقایسه با سال 1373، 7/2 درصد رشد نشان می دهد. سهم فرآورده های نفتی و گاز طبیعی در تأمین انرژی مورد نیاز بخش صنعت به ترتیب 28/1 و 58/8 درصد بوده است. در این سال ارزش انرژی مصرف شده در این بخش بالغ بر 3/6 میلیارد دلار می باشد.

در این بخش پالایشگاه ها، نیروگاه ها و پتروشیمی، بخش قابل توجهی از مصرف انرژی را تشکیل می دهند. این بخش ها نیز در شرایط مشابهی با صنایع دیگر قرار داشته و عواملی مانند فناوری های قدیمی سبب می شود تا بازده مصرف انرژی در این حوزه نیز در قیاس با شاخص های جهانی در حد مطلوبی نباشد.

احتراق در کوره

فرآیند احتراق مشتمل بر اکسیداسیون اجزای ترکیب سوختی است که قابلیت اکسید شدن دارند. فرآیند احتراق بسیار پیچیده بوده و تاکنون هیچ فرضیه ای به طور کامل تمام جوانب این پدیده را بیان نکرده است.

وقتی یک سوخت هیدرو کربنی می سوزد کربن و هیدروژن هر دو اکسید می شوند. همین طور باید به این نکته اشاره کرد که در فرآیند احتراق محصولات واسطه ای متعددی در طی واکنش شیمیایی پدید می آیند که همگی آنها در فرآیند طراحی کوره مؤثر می باشند مفهوم احتراق می بایست از دو دیدگاه تئوری و عملی مورد بررسی و تحلیل قرار گیرد. از دیدگاه تئوری احتراق به صورت واکنش سریع شیمیایی بین اکسیژن و عناصر قابل احتراق سوخت تعریف می شود و از دیدگاه عملی احتراق بخش شیمیایی واکنش اجزاء قابل احتراق سوخت و اکسیژن هوا می باشد که در نرخ و وضعیت معینی کنترل شده و تولید انرژی حرارتی مفید می کند. ...

سرفصل مطالب پایان نامه

فصل اول کلیات

فصل دوم شرح فرایند

فصل سوم شبیه سازی کوره

فصل چهارم طراحی سیستم کنترل کوره

فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات

منابع و ماخذ