随着我国电力、钢铁、铝电解等行业的日新月异,烟气排放造成多地环境的持续恶化,严重地影响了人们的日常生活,危害了人们的身心健康。目前对铝电解烟气的净化主要采用干法净化方式,并使用袋式除尘器进行清灰处理。脉冲喷吹袋式除尘器与其他除尘设备相比,在除尘效率上具有较大的优势,它作为一种高效的除尘装置,被广泛使用。然而,脉冲喷吹除尘器在其运行过程中需要通过电磁脉冲阀对喷吹气体的喷吹间隔进行控制。当前,铝电解厂普遍采用的是传统的定时、定压差相结合的方式来控制喷吹间隔。但这种方式难以适应不断变化的现场工况条件,并且可能还会带来污染物的排放超标和增加新鲜氧化铝的用量等问题。在当今节能减排的时代背景下,传统控制方式更是面临着巨大的挑战。因此,研发一种可以根据除尘运行工况实时自动调节脉冲喷吹间隔的控制系统尤其重要。本文以国内某铝电解厂烟气净化系统升级改造项目为依托,建立了脉冲喷吹间隔控制模型,设计和开发了基于案例推理的脉冲喷吹间隔控制系统,并对控制系统进行了实验测试及应用分析。主要工作如下:(1)建立了烟气净化脉冲喷吹间隔的控制模型。在分析了脉冲喷吹运行过程和其数学建模难点的基础上,采用基于数据驱动的方法建立了铝电解烟气净化脉冲喷吹控制模型。由于喷吹间隔是脉冲喷吹运行过程中最重要的控制变量,因此对它的准确控制对于脉冲喷吹除尘过程至关重要。在分析了传统的定时和定压差控制方式喷吹频率无法改变的弊端上,本文提出了一种基于案例推理的脉冲喷吹间隔控制算法。通过实验对比测试,结果表明本文的权重分配方法和案例修正方式在脉冲喷吹间隔控制上具有良好的性能。(2)设计和开发了脉冲喷吹间隔控制系统。根据脉冲喷吹净化工艺,设计了包含电气执行层、集散控制层和智能监控管理层的三层架构的喷吹控制系统。其中,智能监控管理层实现了脉冲喷吹除尘过程的喷吹间隔智能控制和关键参数的采集显示;集散控制层采用AB系列PLC,环形以太网结构,其主要功能有数据处理、网络通讯、执行设备的逻辑控制等,是执行层与监控层之间的纽带;电气执行层为智能监控管理层、集散控制层提供不同工况下的实时数据和执行控制命令。喷吹控制系统采用MATLAB、Eclipse(Java语言开发平台)、Factory Talk View Studio上位机软件和SQL Server 2008数据库等软件平台实现系统的开发。(3)实验测试及应用分析。采用从国内某铝厂采集到的现场工况数据对案例推理喷吹控制系统进行实验测试,结果表明其净化效果比传统的定频率控制方式更加有效。通过与传统的定频率方法的对比,证明案例推理喷吹算法能够有效地降低HF气体、粉尘的排放浓度,并可以稳定除尘器的进出口压差。系统操作方便,能够实时地计算出最佳喷吹间隔时间,并通过OPC通讯方式传到上位机中,实现喷吹的智能控制。综上所述,系统具有一定的实际应用价值。