大型城市生活垃圾焚燒爐焚燒過程仿真及控制的開題報(bào)告一、選題背景與意義城市生活垃圾的處理一直是環(huán)保領(lǐng)域備受關(guān)注的熱點(diǎn)問題。目前，國內(nèi)采用較廣泛的處理方式是采用生物處理和焚燒處理。其中，焚燒處理以其處理效率高、處理量大等特點(diǎn)，被應(yīng)用于許多大型城市的生活垃圾處理工作中。然而，焚燒處理過程中會(huì)產(chǎn)生二氧化碳、氮氧化物、煙塵等污染物質(zhì)，對(duì)環(huán)境造成一定的影響。因此，如何優(yōu)化控制焚燒處理的過程，減少污染物的排放，是當(dāng)前城市生活垃圾處理領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。本課題旨在開發(fā)一種大型城市生活垃圾焚燒爐的仿真模型，并設(shè)計(jì)一種有效的控制策略，以減少焚燒過程中產(chǎn)生的污染物排放。該研究對(duì)于城市生活垃圾處理的環(huán)保性能提升具有重要的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。二、研究目標(biāo)和內(nèi)容本研究的主要目標(biāo)是提出一種實(shí)現(xiàn)大型城市生活垃圾焚燒爐焚燒過程仿真及控制的方案。具體研究內(nèi)容包括：1.設(shè)計(jì)大型城市生活垃圾焚燒爐的仿真模型，包括爐身、燃燒室等組成部分；2.分析焚燒過程中產(chǎn)生的污染物排放情況，識(shí)別排放控制的關(guān)鍵參數(shù)；3.設(shè)計(jì)一種優(yōu)化的控制策略，包括控制參數(shù)的選擇與優(yōu)化算法的設(shè)計(jì)；4.驗(yàn)證仿真模型的準(zhǔn)確性與仿真結(jié)果的可靠性，通過與實(shí)際操作數(shù)據(jù)的對(duì)比驗(yàn)證方案的有效性。三、研究方法1.基于計(jì)算流體力學(xué)（CFD）方法，采用ANSYSFluent軟件對(duì)大型城市生活垃圾焚燒爐的熱流場(chǎng)和物質(zhì)傳輸過程進(jìn)行仿真模擬；2.采用污染物排放在線監(jiān)測(cè)技術(shù)，對(duì)焚燒過程中產(chǎn)生的污染物濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和分析；3.借助仿真模擬的結(jié)果，設(shè)計(jì)一種遺傳算法（GA）優(yōu)化控制策略，實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的自適應(yīng)調(diào)整；4.將仿真模型與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)，驗(yàn)證方案的準(zhǔn)確性與可行性。四、預(yù)期成果1.提出一種基于CFD仿真方法的大型城市生活垃圾焚燒爐的熱力學(xué)模型，包括溫度場(chǎng)、流場(chǎng)、質(zhì)量傳輸過程等方面的描述；2.通過仿真模擬研究，分析焚燒過程中的污染物排放情況，識(shí)別控制的關(guān)鍵參數(shù)和優(yōu)化方案；3.設(shè)計(jì)實(shí)用的優(yōu)化控制策略，并通過遺傳算法等方法對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化；4.實(shí)現(xiàn)仿真模型與實(shí)際數(shù)據(jù)的比對(duì)，驗(yàn)證研究方案的準(zhǔn)確性和可行性。五、研究進(jìn)度安排1.確定研究方案和設(shè)計(jì)計(jì)劃，完成開題報(bào)告撰寫，2019年11月；2.收集相關(guān)文獻(xiàn)，查找國內(nèi)外研究進(jìn)展及最新動(dòng)態(tài)，2019年12月；3.確定仿真模型的理論基礎(chǔ)及數(shù)學(xué)模型，并利用ANSYSFluent軟件建立焚燒爐的仿真模型，2020年1月；4.通過仿真模擬，分析燃燒過程中的熱力學(xué)特性及污染物排放情況，確定控制的關(guān)鍵參數(shù)，2020年3月；5.建立優(yōu)化控制策略，設(shè)計(jì)遺傳算法并進(jìn)行優(yōu)化，2020年4月；6.將