水泥煅燒與AQC爐的協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究.pdf

1、節(jié)約能源、降低能耗是水泥行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)，作為水泥工業(yè)相對(duì)成熟且非常有效的節(jié)能減排技術(shù)，余熱發(fā)電能夠適應(yīng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型和現(xiàn)實(shí)國(guó)情的要求。為了提高余熱利用率，必需從兩方面著手:一是要盡可能多的獲取熱量來(lái)源，減少?gòu)U熱損失;二是要盡可能提高發(fā)電系統(tǒng)熱效率，將廢熱盡可能多地轉(zhuǎn)化為電能。本課題從如何獲取更多的熱源入手，主要研究如何確保在水泥生產(chǎn)過(guò)程中不增加煅燒熱耗、不更改設(shè)備配置及不影響熟料正常生產(chǎn)情況下，盡量多的利用煅燒環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢熱以

2、達(dá)到節(jié)能減排的目的，實(shí)現(xiàn)煅燒系統(tǒng)與余熱發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
　　 AQC爐和SP爐分別位于回轉(zhuǎn)窯的窯頭和窯尾，熟料冷卻及物料預(yù)熱分解產(chǎn)生的廢氣為鍋爐的主要熱源，如果窯內(nèi)煅燒狀態(tài)不佳必會(huì)對(duì)余熱用風(fēng)造成影響，而余熱發(fā)電又會(huì)過(guò)度使用用于正常生產(chǎn)的熱量，不利于水泥正常生產(chǎn)，因此水泥熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電兩者之間互相作用、互相影響。位于窯頭的AQC爐是余熱發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其熱源來(lái)自于篦冷機(jī)熟料冷卻產(chǎn)生的高溫?zé)煔?，而這些高溫?zé)煔庥质歉G爐

3、燃燒助燃用風(fēng)、物料烘干用風(fēng)及煤磨用風(fēng)的來(lái)源，若余熱用風(fēng)過(guò)多，勢(shì)必會(huì)對(duì)水泥煅燒產(chǎn)生影響，相反余熱用風(fēng)過(guò)少又會(huì)造成熱量的浪費(fèi)。
　　 本文在詳細(xì)分析水泥熟料生產(chǎn)與余熱發(fā)電的相互影響、相互作用的基礎(chǔ)上，根據(jù)水泥煅燒與窯頭AQC爐的重要工藝參數(shù)，研究協(xié)調(diào)控制方案，初步建立了水泥煅燒與AQC爐的協(xié)調(diào)控制模型，旨在保證水泥熟料質(zhì)量及產(chǎn)量的同時(shí)，充分利用廢熱增加發(fā)電量，進(jìn)而達(dá)到縮減成本，增收效益的目的。
　　 本課題基于水泥煅燒與窯頭

4、AQC爐工藝要求，經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)二次風(fēng)溫、入AQC爐余熱風(fēng)溫及余熱風(fēng)閥門(mén)開(kāi)度等重要工藝參數(shù)的對(duì)比分析，得到本文的基本控制方案:通過(guò)對(duì)余熱風(fēng)閥門(mén)的調(diào)節(jié)，在確保二、三次風(fēng)正常用風(fēng)的情況下，盡可能提高入AQC爐煙氣溫度，達(dá)到多發(fā)電的目的。課題根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)采集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)熟練操作員的經(jīng)驗(yàn)，分別制定了傳統(tǒng)PID控制、模糊控制及模糊PID控制三個(gè)方案，并對(duì)這幾個(gè)方案進(jìn)行了綜合比較與分析。MATLAB下仿真結(jié)果表明，模糊—PID控制比傳統(tǒng)PID控制及模糊控制

5、相比，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時(shí)間等性能均得到提高，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。根據(jù)仿真結(jié)果，選取模糊—PID控制器作為水泥煅燒與窯頭AQC協(xié)調(diào)控制的控制器。
　　 研究基于ABB AC800F系統(tǒng)，運(yùn)用C#實(shí)現(xiàn)上位機(jī)操作界面、核心算法及OPC通訊接口程序的編寫(xiě)。測(cè)試結(jié)果表明，該方案實(shí)現(xiàn)了水泥煅燒與AQC爐的協(xié)調(diào)控制，提高了余熱煙氣利用率，達(dá)到了在確保水泥正常生產(chǎn)情況下多發(fā)電的目的，同時(shí)解決了水泥生產(chǎn)中存在的多變量、非線性、