对布袋除尘系统运行稳定性的研究-2016年深圳杯数学建模大赛B题论文.docVIP

数学建模校内竞赛论文 论文题目： 对布袋除尘系统运行稳定性的研究 姓名 学院 年级 专业 学号 联系电话 数学分析 高等代数 微积分 高等数学 线性代数 概率统计 数学实验 数学模型 CET4 CET6 黄志宇 汽车工程学院 2015 车辆工程 / / / / / / / / 谢智龙 汽车学院 2015 车辆工程 / / / / / / / / / / 周俊 城市建设与环境工程学院 2015 建筑环境与能源应用工程 / / / / / / / / / / 对布袋除尘系统运行稳定性的研究 摘要 本文主要是收集资料，综合研究现行垃圾焚烧发电厂袋式除尘系统影响烟尘排放量的各项因素，构建数学模型，从而分析袋式除尘系统运行稳定性问题，以及其运行稳定性对周边环境烟尘排放总量的影响，并研究了新型超净除尘工艺相比袋式除尘系统稳定性能提升 针对问题一中提出的问题，我们基于李雅普诺夫函数利用所学知识对系统稳定性进行分析，并进行相关模型建立。得出在其他条件一定的情况下，与之间的差值必定由决定的值越小系统就越稳定通过实验计算出结果.若给定代入上式的值扩大倍数为=50mg/m3 ,根据模型可解出扩大倍数n=1.77。并据此向政府提出环境保护综合监测建议方案。 针对问题二中所提出的问题，采用一种能够完全稳定运行、且除尘效果超过布袋除尘工艺的新型超净除尘替代原工艺，我们需要衡量新工艺较之原工艺稳定性的提升量。现今控制系统中，多用李雅普诺夫法进行衡量与判定，此理论能同时适用于分析线性系统和非线性系统、定常系统和时变系统的稳定性。因此本文采用李雅普诺夫法对此问题进行判定和衡量。通过对原除尘工艺和新型除尘工艺二次型函数的计算，而后对二者稳定性结果进行做商，得出因而，若采用新型超净除尘替代工艺，除尘模型稳定性能提升将会提升1.52倍。 最后对模型的优缺点进行分析 关键词 机理分析 单因子分析法 一、问题重述 今天，以焚烧方法处理生活垃圾已是我国社会维持可持续发展的必由之路。然而，随着社会对垃圾焚烧技术了解的逐步深入，民众对垃圾焚烧排放污染问题的担忧与日俱增，甚至是必威体育精装版版的污染排放国标都难以满足民众对二恶英剧毒物质排放的控制要求（例如国标允许焚烧炉每年有60小时的故障排放时间，而对于焚烧厂附近的居民来说这是难以接受的）。事实上，许多垃圾焚烧厂都存在“虽然排放达标，但却仍然扰民”的现象。国标控制排放量与民众环保诉求之间的落差，已成为阻碍新建垃圾焚烧厂选址落地的重要因素。而阻碍国标进一步提升的主要问题还是现行垃圾焚烧除尘工艺存在缺乏持续稳定性等重大缺陷。另外，在各地不得不建设大型焚烧厂集中处理垃圾的情况下，采用现行除尘工艺的大型焚烧厂即便其排放浓度不超标，却仍然存在排放总量限额超标的问题，也会给当地的环境带来重大的恶化影响。 总之，现行垃圾焚烧除尘工艺不能持续稳定运行的缺陷，是致使社会公众对垃圾焚烧产生危害疑虑的主要原因。因此，量化分析布袋除尘器运行稳定性问题，不仅能深入揭示现行垃圾焚烧烟气处理技术缺陷以期促进除尘技术进步，同时也能对优化焚烧工况控制及运行维护规程有所帮助。 收集资料，综合研究现行垃圾焚烧发电厂袋式除尘系统影响烟尘排放量的各项因素，构建数学模型分析袋式除尘系统运行稳定性问题，并分析其运行稳定性对周边环境烟尘排放总量的影响。基于模型回答下述问题： 1、如果给定焚烧厂周边范围单位面积排放总量限额（地区总量/地区面积），在考虑除尘系统稳定性因素的前提下，试分析讨论焚烧厂扩建规模的环境允许上限是多少？并基于分析结果，向政府提出环境保护综合监测建议方案； 2、如果采用一种能够完全稳定运行、且除尘效果超过布袋除尘工艺的新型超净除尘替代工艺，你的除尘模型稳定性能提升多少？ 二、问题分析 针对问题一，首先我们查阅相关资料，收集对布袋除尘系统稳定性影响较大的因素，最终确定为堵塞因素、气流撕裂因素、腐蚀氧化因素、高温破坏因素、机械摩擦因素[1]。然后根据单因子分析法，确定每个因素的函数表达式，采用matlab软件进行模糊综合评价，按照经验与数据给出影响因素权重，最后综合分析与求解。 针对问题二中所提出的问题，采用一种能够完全稳定运行、且除尘效果超过布袋除尘工艺的新型超净除尘替代原工艺，我们需要衡量新工艺较之原工艺稳定性的提升量。现今控制系统中，多用李雅普诺夫法进行衡量与判定，李雅普诺夫稳定性理论能同时适用于分析线性系统和非线性系统、定常系统和时变系统的稳定性，是更为一般的稳定性分析方法。因此本文采用李雅普诺夫法[8]对此问题进行判定和衡量。 三、模型假设 1.约定当的时候系统正常工作的时候系统遭到破