水泥生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)預分解煅燒過程控制方法研究.pdf

1、新型干法水泥工業(yè)是一個能耗很大的產(chǎn)業(yè)，尤其是水泥生料預分解和窯內(nèi)煅燒環(huán)節(jié)需要大量的熱量來維持反應熱工，不合理的控制極易造成能源的浪費。此外，生料的窯外預分解和回轉(zhuǎn)窯煅燒過程都伴有復雜的熱反應，具有非線性、長滯后、控制參量多和不確定干擾等特點，這些因素很容易造成生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定，當前的控制方法又難以滿足水泥生產(chǎn)工藝要求。為此，本文對新型干法水泥生產(chǎn)中的預分解和煅燒過程的控制方法做了以下研究：
　　水泥生產(chǎn)過程中高溫風機是穩(wěn)定窯系統(tǒng)風

2、負壓，保障預熱器物料氣固分離的重要設備。本文利用高壓變頻器實時對高溫風機轉(zhuǎn)速實施調(diào)節(jié)，消除了滑差損失，達到了節(jié)能的效果。針對目前回轉(zhuǎn)窯煅燒過程總體處于開環(huán)控制狀態(tài)，存在人為因素影響大，難以持續(xù)保持最佳工況的問題，本文從回轉(zhuǎn)窯給煤量的角度出發(fā)，提出了一種基于模糊串級控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)燃料的增減而快速穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯燒成帶前端溫度的控制策略。此控制思想的核心是當燒成帶前端溫度穩(wěn)定時，就依靠內(nèi)環(huán)PID進行給煤量控制，當溫度不穩(wěn)定時，通過外環(huán)溫度的實時反

3、饋，由模糊控制算法計算出合適的給煤量，在線調(diào)整內(nèi)環(huán)給煤量設定值，以穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯燒成帶前端所需要的反應溫度，利用MATLAB仿真分析，對比常規(guī)的PID控制具有更好的動態(tài)性能和較強的穩(wěn)定性。
　　水泥窯體的透氣性對于水泥生產(chǎn)極為重要，而窯體的透氣性可以由燒成帶尾溫度直接反映；通常燒成帶尾端溫度主要由燃煤量來控制，但是生料的投放量對其影響仍然是一個很關鍵的因素，控制生料的投放量可以作為控制水泥燒成帶尾端溫度的一種技術手段。本文引入含氧量前

4、饋調(diào)節(jié)機制，提出了在燃煤燃值給定穩(wěn)定條件下，主要通過調(diào)節(jié)生料的投放量，來穩(wěn)定帶尾溫度，保證窯系統(tǒng)良好的透氣性。為了能夠更好控制熟料的煅燒過程，在燒成帶溫度受系統(tǒng)風負壓干擾的情況下，系統(tǒng)采用了基于漸近穩(wěn)定原理的自適應內(nèi)模疊加含氧量前饋方法來控制變頻生料滑差電機，通過增減投料量來進一步穩(wěn)定窯溫；且引入的氧含量前饋控制能夠預先作用于變頻生料給料機，及時調(diào)整給料量，維持熱工穩(wěn)定，提高了燒成帶尾端溫度控制的動態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能，增強了系統(tǒng)的魯棒性，并進