水泥熟料回轉(zhuǎn)窯燃燒效率軟測量研究.pdf

1、如今，節(jié)能與減排成為水泥行業(yè)發(fā)展的趨勢，而水泥生產(chǎn)中能耗最大的設備之一就是回轉(zhuǎn)窯。生產(chǎn)過程中，生料由窯尾送入，在窯體不斷的旋轉(zhuǎn)中生料自窯尾向窯頭（自上而下）逐漸運動；經(jīng)磨煤機磨碎的煤粉自窯頭向窯內(nèi)噴入與窯內(nèi)空氣混合，在窯內(nèi)燃燒形成熱力場，提供由生料煅燒為熟料的熱量；窯內(nèi)溫度場分布均勻，自窯尾到窯頭依次為過渡帶、燒成帶及冷卻帶，熱量經(jīng)三種傳熱方式輻射、對流、傳導進行熱交換；回轉(zhuǎn)窯能夠滿足熟料形成過程中不同階段化學和物理反應的需求；熟料煅燒

2、過程產(chǎn)生的熱力場和溫度場能夠降解有毒廢棄物、固化重金屬，減少環(huán)境污染。
　　目前，回轉(zhuǎn)窯燃燒效率沒有現(xiàn)成的在線測量方法，離線測量手段也僅有使用GB/T26281-2010《水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計算方法》進行物料統(tǒng)計。以統(tǒng)計手段獲得回轉(zhuǎn)窯燃燒效率，既浪費人力物力又費工費時，其大滯后性極大減小了對回轉(zhuǎn)窯優(yōu)化控制的參考意義，無法及時反應回轉(zhuǎn)窯的運行工況。因此實現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯燃燒效率軟測量，改變水泥生產(chǎn)過程中人工看火的現(xiàn)狀對回轉(zhuǎn)窯

3、后期優(yōu)化控制和水泥行業(yè)節(jié)能減排具有重大的意義。
　　本文以吉林亞泰水泥有限公司雙陽建材公司2000T/D水泥熟料生產(chǎn)線為研究對象，在深入分析回轉(zhuǎn)窯結(jié)構(gòu)和水泥生產(chǎn)工藝的基礎上，結(jié)合廠家DCS生產(chǎn)線，初步選出一次風速、二次風溫、窯尾壓力、生料喂料量、喂煤量、窯尾氧氣濃度、窯尾一氧化碳濃度、窯頭壓力、窯尾煙氣溫度、分解爐窯尾分解率為軟測量輔助變量，回轉(zhuǎn)窯燃燒效率作為主導變量的水泥熟料回轉(zhuǎn)窯燃燒效率軟測量原始數(shù)據(jù)集合。然后使用格羅布斯準則

4、對原始數(shù)據(jù)集合中存在的粗大誤差進行處理，最后對原始數(shù)據(jù)進行灰色關聯(lián)度分析，最終確定了輔助變量為一次風速、喂煤量、窯尾氧氣濃度、窯尾一氧化碳濃度與窯尾煙氣溫度。由于回轉(zhuǎn)窯的特點，機理建模不適用于回轉(zhuǎn)窯燃燒效率測量，為此本文分別使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡中的BPNN和基于統(tǒng)計學習理論的SVR建立軟測量模型，并分別對其進行改進，仿真結(jié)果驗證了本文回轉(zhuǎn)窯燃燒效率軟測量的有效性和可行性。最后選取軟測量效果最佳的遺傳算法改進SVR的回轉(zhuǎn)窯燃燒效率軟測量，使用