水泥生產(chǎn)線回轉(zhuǎn)窯系統(tǒng)預(yù)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(gè)能耗很大的產(chǎn)業(yè)，尤其是水泥生料預(yù)分解和窯內(nèi)煅燒環(huán)節(jié)需要大量的熱量來維持反應(yīng)熱工，不合理的控制極易造成能源的浪費(fèi)。此外，生料的窯外預(yù)分解和回轉(zhuǎn)窯煅燒過程都伴有復(fù)雜的熱反應(yīng)，具有非線性、長滯后、控制參量多和不確定干擾等特點(diǎn)，這些因素很容易造成生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定，當(dāng)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(duì)新型干法水泥生產(chǎn)中的預(yù)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(fēng)機(jī)是穩(wěn)定窯系統(tǒng)風(fēng)

2、負(fù)壓，保障預(yù)熱器物料氣固分離的重要設(shè)備。本文利用高壓變頻器實(shí)時(shí)對(duì)高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實(shí)施調(diào)節(jié)，消除了滑差損失，達(dá)到了節(jié)能的效果。針對(duì)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(jí)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(dāng)燒成帶前端溫度穩(wěn)定時(shí)，就依靠內(nèi)環(huán)PID進(jìn)行給煤量控制，當(dāng)溫度不穩(wěn)定時(shí)，通過外環(huán)溫度的實(shí)時(shí)反

3、饋，由模糊控制算法計(jì)算出合適的給煤量，在線調(diào)整內(nèi)環(huán)給煤量設(shè)定值，以穩(wěn)定回轉(zhuǎn)窯燒成帶前端所需要的反應(yīng)溫度，利用MATLAB仿真分析，對(duì)比常規(guī)的PID控制具有更好的動(dòng)態(tài)性能和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。
　　水泥窯體的透氣性對(duì)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(duì)其影響仍然是一個(gè)很關(guān)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(shù)手段。本文引入含氧量前

4、饋調(diào)節(jié)機(jī)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(fēng)負(fù)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(yīng)內(nèi)模疊加含氧量前饋方法來控制變頻生料滑差電機(jī)，通過增減投料量來進(jìn)一步穩(wěn)定窯溫；且引入的氧含量前饋控制能夠預(yù)先作用于變頻生料給料機(jī)，及時(shí)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(dòng)態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能，增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性，并進(jìn)