天然气燃烧及应用技术 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

简体网页||繁体网页

☆☆☆☆☆

出版者:石油工业出版社

作者:李方运

出品人:

页数:271

译者:

出版时间:2002-12

价格:35.00元

装帧:

isbn号码:9787502140557

丛书系列:

图书标签:

• 天然气
• 燃烧技术
• 应用技术
• 能源工程
• 热力学
• 燃烧学
• 工业应用
• 气体燃料
• 节能技术
• 环境工程

《现代化工过程控制系统设计与优化》 本书旨在为化工过程控制领域的工程师、技术人员以及相关专业的研究生提供一本全面、深入且具有实践指导意义的参考资料。 随着现代化工产业对安全、效率和产品质量要求的日益提高，先进的过程控制技术已成为确保化工生产顺利运行的核心要素。本书内容涵盖了从基础理论到前沿技术的广泛领域，着重于理论与工程实践的紧密结合。 第一部分：化工过程控制基础与建模 本部分首先回顾了化工过程控制的基本概念、反馈控制的原理以及经典控制器的结构与调谐方法（如PID控制）。重点阐述了化工过程的动态特性分析，包括过程辨识的基础理论和实验方法，如阶跃响应法和频率响应法。 随后，深入探讨了化工过程的数学建模技术。详细介绍了集总参数模型和分布参数模型的建立方法，并重点讲解了如何利用稳态模型和动态模型对复杂的反应器、精馏塔、换热器等单元操作进行精确描述。对于非线性过程，书籍将介绍如何应用线性化技术、状态空间法以及基于第一性原理（First Principles）的建模方法，以适应不同复杂程度的控制对象。例如，在描述高压聚合物反应器时，如何综合考虑反应动力学、传热传质过程和物料守恒定律，构建出准确且易于分析的数学模型。 第二部分：先进过程控制（APC）理论与技术 这是本书的核心内容之一，系统地介绍了超越传统PID控制的先进控制技术。 模型预测控制（MPC）： 本章是重点，详细阐述了MPC的理论基础，包括预测模型的构建、优化问题的求解方法（如二次规划QP），以及约束处理技术。通过多个化工案例，如多变量精馏塔的解耦控制、反应温度的优化控制，展示了MPC在处理强耦合、大延迟系统中的优越性能。讲解中会特别关注MPC在实际工业软件（如Aspen DMCplus或Honeywell RMPCT）中的实现逻辑和参数配置。 鲁棒控制与最优控制： 探讨了在过程参数不确定或模型存在误差时，如何设计具有良好鲁棒性的控制器，主要基于$mathcal{H}_{infty}$控制理论。同时，回顾了LQR（线性二次型调节器）理论在最优状态反馈控制中的应用，并探讨了如何将其推广到考虑输入和输出约束的非线性最优控制问题。 自适应控制与智能控制： 针对过程参数随时间变化的系统（如催化剂失活），详细介绍了参数估计与控制器重构的自适应控制策略。此外，还引入了模糊逻辑控制（Fuzzy Logic Control）和神经网络控制等智能控制方法，分析了它们在处理高度非线性、机理模型不明确的化工过程中的潜力与局限性。 第三部分：过程控制系统架构与工程实践 本部分将理论知识转化为实际工程应用的指导。 分布式控制系统（DCS）与可编程逻辑控制器（PLC）： 深入解析了现代DCS和PLC的硬件架构、通信协议（如HART、Fieldbus、Ethernet/IP）及其在化工现场的集成应用。重点讲解了安全仪表系统（SIS）与过程控制系统（PCS）的集成设计原则，确保功能安全等级（SIL）的满足。 实时优化（RTO）与操作员辅助系统： 探讨了如何将APC与经济模型结合，实现生产过程的实时操作优化。RTO系统的架构设计、模型在线更新机制、以及如何通过操作员工作站界面（HMI）清晰地展示优化结果和控制策略，是本章的实践重点。 先进过程控制的实施与验证： 详细介绍了APC项目的实施流程，包括：过程性能基准测试、模型辨识与验证、控制器设计、离线仿真测试、在线试运行和长期性能监控。书中提供了详细的调试清单和常见问题故障排除指南，例如如何处理采样数据质量问题、如何解决优化器收敛失败等实际难题。 第四部分：新型控制技术与前沿研究 本部分展望了未来化工过程控制的发展方向。 数据驱动的控制： 探讨了大数据、机器学习在过程控制中的应用，例如利用深度学习进行复杂系统的状态预测和故障诊断。重点讨论了“数据驱动的软测量”技术，以解决难以直接测量的关键质量指标的在线监测问题。 网络化控制与安全性： 随着工业物联网（IIoT）的发展，探讨了网络延迟、带宽限制对控制性能的影响，并引入了网络化控制系统（NCS）的稳定性分析方法。同时，强调了控制系统在OT（操作技术）层面的网络安全防护措施，如入侵检测和安全协议的应用。 本书特色： 深度融合理论与工程实践： 每项技术均配有详细的化工案例分析，包括流程图、模型参数和控制性能指标的对比。 强调建模与辨识： 认为准确的模型是所有先进控制的基础，提供了大量实用的辨识工具和模型选择标准。 面向工业应用： 内容侧重于工业界主流的APC技术和主流DCS平台的可行性，避免过多停留在纯数学理论层面。 目标读者： 化工、石油、冶金、医药等流程工业的设计工程师、自动化工程师、工厂技术骨干，以及高校自动化、化学工程专业的师生。本书可作为“过程控制”、“化工自动化”等课程的教材或高级参考书。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

这本书的装帧设计着实让人眼前一亮，硬壳精装，纸张的选择也非常考究，那种微微泛着哑光的质感，拿在手里沉甸甸的，透着一股专业书籍特有的严谨与厚重。内页的排版布局是那种教科书式的典范，字体清晰，行间距恰到好处，即便是长时间阅读也不会感到视觉疲劳。不过，我个人更关注的是它的内容组织逻辑。从目录上看，似乎涵盖了多个领域的前沿动态，比如对新型燃烧器的结构优化、燃烧过程中的污染物控制策略，以及在工业炉窑中的实际应用案例分析。我特别期待看到作者是如何将理论物理化学的原理，与实际工程操作中的复杂参数调整相结合的，毕竟理论与实践之间往往存在巨大的鸿沟。这本书的图表质量也极高，那些复杂的流场模拟截图和热力学循环图，线条细腻，色彩区分明确，这对于理解高深的工程概念至关重要。如果内容能深入到特定气体成分变化对火焰稳定性和效率的具体影响模型，那就太棒了，毕竟天然气的成分并非一成不变，对不同气源的适应性是工业应用中的一个关键挑战。

评分☆☆☆☆☆

初翻这册书，最直接的感受就是作者在案例分析上的用心程度。它不像很多理论著作那样，停留在公式推导和模型假设上，而是扎实地落到了具体的工业场景中。比如，它对大型LNG接收站加热炉的燃烧系统故障排除流程描述得极为细致，简直就像一份现场操作手册。我注意到其中有一章专门讨论了在海拔较高地区，由于空气密度降低对燃烧效率和安全带来的影响，并给出了相应的空气/燃料比调整曲线图。这一点非常实用，因为许多传统教材往往忽略了地理环境这一重要变量。此外，作者对燃烧过程中的噪音控制技术也进行了专门的探讨，这在城市燃气应用中是越来越被重视的环保指标。从排版上也能看出，作者似乎更倾向于使用大量的流程图和实物照片来辅助说明，而不是堆砌晦涩难懂的数学符号，这极大地降低了技术门槛，使得一线工程师也能快速上手。唯一的小遗憾是，关于数字孪生技术在燃烧过程实时优化中的应用，似乎着墨不多，或许是受限于出版时间，但这是一个当下技术热点，希望能看到更多相关探讨。

评分☆☆☆☆☆

从内容的前沿性来看，这本书的视野显然走在了行业前列。它清晰地划分了当前天然气应用技术面临的三大瓶颈：一是碳捕集与封存（CCS）技术在燃气电厂中的集成方案；二是氢气（H2）与天然气（CH4）混合燃料在现有设备上的兼容性测试数据；三是利用人工智能算法对燃烧参数进行自适应控制的初步探索。关于混合燃料的部分，书中提供了非常具体的实验数据，对比了H2比例从0%到30%变化时，火焰前端速度和NOx生成速率的变化曲线，这为能源结构转型提供了重要的工程参考。这本书的价值不仅在于传授已有的知识，更在于它指明了未来数年内研发的方向。对于希望掌握行业制高点的人士来说，这本书提供了一个清晰的路线图。如果说有什么可以改进的地方，那就是对于微型燃气轮机在分布式能源系统中的应用案例，可以再增加一些案例，毕竟小型化和模块化是未来趋势，但总体而言，这是一本具有里程碑意义的专业著作。

评分☆☆☆☆☆

这本书的语言风格非常具有学术深度和严谨性，读起来有一种沉浸在顶级研讨会中的感觉。它大量引用了近十年来的国际顶级期刊论文，其参考文献列表本身就是一份高质量的行业前沿导读。我尤其注意到作者在处理“燃烧不稳定性”（Combustion Instability）这一难题时的分析角度。他没有采取单一的抑制方法论述，而是从流体力学扰动源、声波反馈机制和化学反应动力学的三个维度进行交叉分析，构建了一个多因素耦合的诊断框架。这种多维度的剖析，展现了作者深厚的理论功底。书中对于超音速燃烧和脉冲燃烧等非主流应用技术也进行了介绍，这为研究人员拓展视野提供了新的方向。不过，对于初学者来说，可能需要反复阅读才能完全消化其中关于偏微分方程在火焰传播建模中的应用部分，那里的数学推导相当密集和复杂，需要较高的数学基础才能跟上作者的思路。

评分☆☆☆☆☆

这本书的知识体系构建得非常宏大，它不仅仅是关于“燃烧”这个动作本身，更是将其置于一个完整的“应用生态”中进行考量。我特别欣赏它对安全规范和法规遵从性的强调。作者在每一章的结尾，都会附带一个“合规性自查清单”，详细列出了不同国家和地区对排放标准、压力容器设计以及紧急切断系统的具体要求。这对于项目经理和设计院人员来说，是无价的参考资料，避免了因不熟悉地方性法规而导致的延误。更深入地看，书中对于不同类型燃烧器——从文丘里式混合器到更先进的贫氧燃烧技术（Oxy-fuel）——的优缺点对比分析非常到位，不仅仅停留在热效率的对比，还深入到了材料的耐受性和长期运行的可靠性。其中关于燃烧器结焦和积碳的预防措施那几页，内容详实，图文并茂地展示了如何通过优化吹扫周期和调整燃料雾化压力来延长维护周期，这些都是血淋淋的实践经验总结，含金量极高。

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆

评分☆☆☆☆☆