循环流化床锅炉运行与检修 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:中国水利水电出版社

作者:吕俊复

出品人:

页数:272

译者:

出版时间:2003-4-1

价格:36.00

装帧:平装(无盘)

isbn号码:9787508414102

丛书系列:

图书标签:

• 1231
• 循环流化床
• 锅炉
• 运行
• 检修
• 能源工程
• 热力工程
• 电力工程
• 工业锅炉
• 锅炉维护
• CFB锅炉

现代化工过程优化与控制技术 本书聚焦于化工生产过程中，如何通过前沿的优化算法和先进的控制策略，实现生产效率的最大化、能耗的最小化以及产品质量的稳定与提升。 区别于传统基于经验和经典PID的控制方法，本书深入探讨了基于模型的预测控制（MPC）、模糊神经网络控制（FNNC）以及自适应优化算法在复杂化学反应器、精馏塔群和分离提纯单元中的实际应用与工程实现。 第一部分：化工过程建模与仿真基础 本部分为深入理解高级控制打下坚实的理论基础。化工过程的准确数学模型是实现优化控制的前提。 第一章：化工过程动态特性与机理建模 详细阐述了连续搅拌釜反应器（CSTR）、管式反应器（PFR）的非线性动力学建模方法。重点解析了反应速率的温度和浓度依赖性，并引入了活性物质转移、热量散失等关键因素对模型精度的影响。讨论了如何利用第一性原理（守恒定律）建立基础模型，以及在数据稀疏情况下如何结合最小二乘法进行模型参数辨识。 第二章：数据驱动建模与黑箱/灰箱模型构建 随着工业物联网（IIoT）和传感器技术的发展，过程数据日益丰富。本章侧重于如何利用这些数据构建预测模型。内容包括： 偏最小二乘回归（PLSR）与主成分回归（PCR） 在高维、多变量过程数据降维中的应用。 人工神经网络（ANN） 在拟合复杂非线性输入-输出关系中的优势与局限性。特别分析了多层感知机（MLP）和循环神经网络（RNN）在处理时间序列数据时的结构选择。 灰箱模型 的构建，即将机理模型的部分参数视为待定项，通过在线数据拟合，平衡模型的准确性和可解释性。 第三章：过程仿真环境与软件平台 介绍主流的化工过程仿真软件（如Aspen Plus/HYSYS, DWSIM）的高级功能。重点讲解了如何将建立的动态模型导入这些平台，并进行灵敏度分析和操作条件探索。详细描述了如何配置仿真环境以模拟传感器噪声、执行器延迟等实际工况，为后续的控制系统设计提供可靠的测试平台。 第二部分：先进过程控制（APC）策略详解 本部分是全书的核心，系统介绍了当前工业界广泛采用的、超越传统PID的先进控制技术。 第四章：基于模型的预测控制（MPC）理论与实践 MPC是现代化工过程控制的基石。本章从理论推导入手，阐述了其核心原理：滚动时域优化。 核心算法剖析： 线性MPC（LMPC）如何通过二次规划（QP）求解最优控制序列，以及非线性MPC（NMPC）在处理强非线性系统时的挑战与解决方案（如迭代线性化、高斯牛顿法）。 约束处理： 详细说明如何将操作变量的上下限（OV Constraints）和控制变量的输出限制（MV Constraints）纳入优化目标函数，实现安全、经济的运行。 工程案例分析： 选取一个高难度控制对象——例如，催化裂化装置的反应温度控制，演示MPC如何同时处理温度、压力和转化率的相互耦合影响。 第五章：智能控制与自适应优化 针对过程参数随时间漂移（如催化剂失活、换热器结垢）的情况，本章介绍具有自学习和自适应能力的控制方法。 自适应控制（Self-Tuning Control）： 探讨如何在线估计过程参数，并自动调整前馈或反馈控制器的增益。 模糊控制与神经网络结合： 详细介绍如何利用专家知识构建模糊规则库，并通过神经网络学习优化模糊集的隶属度函数，构建出具有鲁棒性的模糊神经网络控制器（FNNC）。 强化学习（RL）在流程优化中的初步应用： 介绍如何将过程控制问题转化为马尔可夫决策过程（MDP），通过智能体与环境的交互学习最优控制策略，特别适用于难以精确建模的复杂间歇操作。 第六章：多变量解耦与协调控制 化工过程普遍存在变量间的强耦合性，导致单环控制效果不佳。 逆矩阵解耦法： 阐述如何利用过程矩阵的逆来设计解耦矩阵，消除输入变量间的相互影响。 Smith预估器及其变体： 针对存在大纯延迟的流程（如长管线传热、远距离物料输送），介绍Smith预估器如何有效消除延迟对控制性能的影响。 集控与分层控制结构： 讲解如何构建分层结构，上层负责经济优化目标（如设定值调整），下层负责快速调节和跟踪，确保系统稳定性和经济性同步提升。 第三部分：过程安全、可靠性与维护策略 本书的后半部分关注于保障生产连续性、设备健康以及操作的本质安全。 第七章：基于状态的预测性维护（PdM） 从控制系统的视角，探讨设备健康监测和故障预警。 健康指标（Health Index, HI）构建： 如何选取关键的振动、温度、泄漏等信号，并通过主成分分析（PCA）或独立成分分析（ICA）构建单一的、具有物理意义的健康指标。 剩余使用寿命（RUL）估计： 结合故障演化模型（如Weibull分布或基于退化路径的RNN模型），预测关键旋转设备（泵、压缩机）或关键换热单元的剩余安全运行时间。 维护策略的优化： 讨论如何将PdM信息反馈到生产计划系统中，实现维护计划的柔性安排，避免非计划停机。 第八章：过程安全仪表系统（SIS）与高可靠性设计 深入解析了ISA S84/IEC 61511标准在化工安全仪表系统中的应用。 安全完整性等级（SIL）的确定： 讲解如何进行危险与可操作性分析（HAZOP）和保护层分析（LOPA），以量化风险并确定所需的SIL等级。 冗余与投票机制： 详细分析了2oo3、1oo2等常见冗余架构的设计、故障率计算（PFDavg）及其对系统可靠性的提升作用。 SIS的生命周期管理： 强调SIS软件和硬件的定期验证、修改管理和失效模式与影响分析（FMEA）的重要性，确保其在整个生命周期内保持设计要求的可靠性。 第九章：能效管理与环境排放控制的优化 结合可持续发展要求，本章探讨如何将能耗和排放指标纳入实时优化框架。 热集成网络优化： 介绍 Pinch 分析技术，并将其动态化，用于指导加热和冷却介质的实时分配，最小化公用工程消耗。 污染物排放的实时监测与控制： 针对烟气中的$ ext{NO}_x$、$ ext{SO}_2$等污染物，介绍在线分析仪（CEMS）数据如何实时反馈至SCR/FGD等减排装置的控制系统，实现达标排放下的最低运行成本。 能耗基准线（Energy Baseline）建立： 利用计量经济学方法建立正常负荷下的最优能耗模型，任何偏离该基准的运行都将触发能耗异常报警和优化干预。 本书内容紧密围绕现代流程工业对高效、安全、智能运行的迫切需求，为化工、石油、冶金等流程行业的高级工程师、过程控制人员以及相关专业的硕博研究生提供了系统的理论指导和工程实践参考。

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这本《循环流化床锅炉运行与检修》的姊妹篇，那本讲的是燃煤电厂的整体运营管理，从宏观的能源政策导向到微观的机组负荷调控，涉及的知识面广得令人咋舌。书中深入剖析了当前电力市场面临的挑战，比如如何在高比例可再生能源并网的背景下，维持传统火电厂的经济性和可靠性。它用了大量的篇幅去探讨了“灵活性”这个核心议题，详细介绍了如何通过优化燃烧系统和汽轮机运行参数，使机组能够快速启停、深度调峰。特别是对于如何量化评估机组调峰能力以及相关的经济补偿机制，作者提供了非常详尽的分析模型和案例，让我这个长期关注电厂效益的工程师受益匪浅。书中还涉及了未来技术趋势，比如碳捕集与封存（CCS）技术在现有电厂改造中的可行性研究，以及如何利用数字化孪生技术对整个厂区进行预测性维护，这些都显示出作者深厚的行业洞察力。整体来说，它更像是一本战略规划指导手册，而非单纯的技术操作指南，对于电厂高层管理者和资深技术骨干来说，是不可多得的参考资料。

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另一本我近期读到的，是专门针对大型电力变压器状态监测与寿命评估的专著。这本书几乎将所有现代化的诊断技术一网打尽，从传统的油中溶解气体分析（DGA）到先进的局部放电（PD）在线监测，都有细致的讲解。作者花费了大量的篇幅讨论了如何利用特高频（UHF）和超声波技术来早期识别内部绝缘缺陷，并结合了实际的试验数据来验证这些方法的有效性。特别是关于变压器绕组变形的分析，书中采用了有限元分析（FEA）的方法，模拟了短路冲击电流对绕组产生的机械应力，并给出了判断绕组健康状态的量化指标。对于现场维护人员来说，书中提供的“异常信号特征库”非常实用，可以帮助快速区分是外部干扰还是内部故障的真实信号。这本书的重点完全在“电气设备”这个范畴，它强调的是如何通过数据驱动的方式，延长高价值资产的服役年限，对于变电站的运行维护部门来说，简直就是一本“救命稻草”。

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我手边还有一本关于水处理化学的专业教材，它完全聚焦于火力发电厂的循环水系统和蒸汽给水系统的水质控制。这本书的视角非常“精细”，它从分子层面解释了不同水处理药剂（如缓蚀剂、阻垢剂、清除剂）的作用机理，并详细阐述了不同水处理工艺（如反渗透、EDI、离子交换）在应对不同原水水质时的适用性。书中关于腐蚀和结垢的章节分析得极其透彻，不仅仅是列举了腐蚀类型，而是深入到了电化学反应的细节，并指导读者如何根据水化学分析报告，调整化学加药的剂量和种类，以达到“最佳性价比”的保护效果。例如，它详细对比了磷酸盐法和亚磷酸盐法在不同pH值范围下的防垢效果差异。这本书几乎没有涉及任何机械或热力学部件，它关注的是看不见的威胁——水垢和腐蚀，是保障汽水系统长期稳定运行的基石。

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让我再提一本关于工业现场安全管理的专著，这本书的风格非常贴近一线操作的实际需求。它摒弃了过于理论化的安全法规条文，而是通过大量真实的事故案例，反向推导出关键的安全控制点。书中对于动火作业、受限空间作业和高处作业这三大高风险作业的SOP（标准操作程序）进行了极其细致的分解和优化，强调了风险识别和应急预案演练的重要性。特别值得称赞的是，它引入了“人为因素”在安全事故中的作用，分析了疲劳、沟通不畅、操作习惯固化等心理和管理层面的缺陷是如何导致安全事件的。这本书的语言朴实有力，图文并茂，很多环节直接给出了安全检查表的模板，非常便于现场班组直接应用。它关注的焦点是“人与环境的互动安全”，而非设备的特定技术参数，是提升全员安全意识和标准化作业水平的极佳读物。

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我最近翻阅了那本关于工业自动化控制系统的书籍，它侧重于如何构建高可靠性的分布式控制系统（DCS）和安全仪表系统（SIS）的理论基础与实践应用。这本书的特点是非常注重底层逻辑和协议细节，比如详细对比了Profibus、Foundation Fieldbus以及最新的工业以太网协议在不同场景下的优劣。书中对模糊控制和自适应控制算法的介绍尤其精彩，不仅仅停留在数学公式层面，还结合了实际的PID参数整定过程中的“陷阱”和解决方法。我印象最深的是关于冗余架构设计的部分，作者用非常直观的图示解释了N+1、2N等不同冗余方案在故障隔离和切换时间上的差异，对于我们正在进行的老旧DCS系统升级改造工作提供了极大的参考价值。它没有涉及任何锅炉本身的燃烧机理，而是纯粹聚焦于“大脑”——如何让控制系统稳定、快速、准确地下达指令。这本书的语言风格偏学术化，对读者的自动化基础知识有一定要求，但一旦掌握，对提升系统设计和故障诊断能力是质的飞跃。

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