一种内部热耦合空分高效节能系统的非线性动态建模方法和非线性控制策略研究

作为煤气化联合发电(IGCC)重要设备的空分装置，广泛用于冶金、石化、航空航天等领域，国内年设备额达近100亿元，其主要消耗是电能、是个用电大户，若能耗降低10％，全国每年可节省电费近10亿元，节能装置和节能控制研究前景很大。内部热耦合空分塔(ITCASC)是空分节能控制研究的一个前沿，与现有的低温空分装置相比可节能40％以上，然而由于内部热耦合，导致系统变量间的耦合程度和非线性程度凸现，难以平稳操作成为阻碍这一新型高效节能方法实际应用的主要瓶颈。本课题提出一种基于波理论(Wave)的非线性动态建模方法和非线性控制策略研究方法，建立系统非线性Wave模型，进行系统基于Wave模型的非线性控制方案设计和动态优化研究，来解决以上控制瓶颈问题，为复杂工业节能系统非线性控制理论研究探索一种新的思路和方法，是涉及低温工程、控制、热力学、化工等交叉学科的前沿研究，具有极大的理论意义和应用前景。