水泥回轉窯溫度控制研究.pdf

1、回轉窯煅燒過程是水泥熟料生產(chǎn)的關鍵環(huán)節(jié)，其通過調(diào)節(jié)窯頭噴煤量來穩(wěn)定回轉窯溫度，從而得到質(zhì)量合格的水泥熟料。其中，窯頭用煤量約占整個水泥熟料生產(chǎn)煤耗量的40％。但是由于回轉窯大滯后、非線性、多變量耦合等復雜特性，使得國內(nèi)水泥回轉窯控制大多還采用人工控制方式，人工控制水平參差不齊，很難保證較好的控制效果，且能耗較高。國外的一些優(yōu)化控制軟件雖然有較好的控制效果，但是難以適用國內(nèi)水泥廠原材料波動大、測點少等現(xiàn)狀。因此，基于國內(nèi)回轉窯控制現(xiàn)狀，研

2、究采用先進控制策略實現(xiàn)回轉窯煅燒過程的優(yōu)化控制，穩(wěn)定回轉窯煅燒溫度，進而降低生產(chǎn)能耗，提高水泥質(zhì)量是一個亟待解決的重要課題。本文以山東省某水泥廠5000t/d水泥熟料生產(chǎn)線為研究背景，在了解生產(chǎn)工藝的基礎上，結合操作專家經(jīng)驗，采用多模態(tài)智能控制方法，提出由回轉窯溫度優(yōu)化設定系統(tǒng)和自動控制系統(tǒng)組成的水泥回轉窯溫度優(yōu)化控制系統(tǒng)總體解決方案;然后，采用面向?qū)ο缶幊滩呗?，研發(fā)了水泥回轉窯溫度優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件并進行了現(xiàn)場應用。
　　本研究主

3、要內(nèi)容包括：⑴回轉窯溫度優(yōu)化設定系統(tǒng)研究。基于水泥燒成系統(tǒng)工藝，結合操作專家經(jīng)驗，采用LS-SVM建立回轉窯溫度預設定模型;然后分析總結不同窯況，結合出窯熟料中f-CaO含量，構建溫度預設定值修正專家規(guī)則，修正回轉窯溫度預設定值，得出當前窯況下的回轉窯溫度最優(yōu)設定值，作為回轉窯溫度自動控制系統(tǒng)的控制目標值。⑵回轉窯溫度自動控制系統(tǒng)研究。針對回轉窯大滯后、非線性、多變量耦合的特性，提出將Bang-Bang控制、專家規(guī)則控制、前饋控制與模糊

4、-PID復合控制相結合的多模態(tài)智能控制方案。在工況穩(wěn)定情況下，采用模糊-PID復合控制實現(xiàn)回轉窯溫度穩(wěn)定控制，當工況發(fā)生變化時，根據(jù)多模態(tài)智能切換規(guī)則，切換相應模態(tài)下的控制器對模糊-PID復合控制進行校正，將回轉窯溫度穩(wěn)定在最優(yōu)設定值;然后選取回轉窯典型工況，進行了仿真驗證。⑶回轉窯溫度優(yōu)化控制系統(tǒng)軟件研發(fā)。根據(jù)回轉窯溫度優(yōu)化控制系統(tǒng)總體方案，采用面向?qū)ο缶幊滩呗裕瑢⒄w系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)，優(yōu)化控制子系統(tǒng)，并分別進行研