水泥回轉(zhuǎn)窯優(yōu)化控制研究.pdf

1、回轉(zhuǎn)窯是水泥生產(chǎn)的重要設(shè)備，在窯內(nèi)完成對碳酸鈣的完全分解以及熟料的形成?；剞D(zhuǎn)窯本身具有非線性、時(shí)變、大滯后、強(qiáng)耦合的特點(diǎn)，同時(shí)，我國水泥廠的工況變化比較復(fù)雜、對生產(chǎn)過程中的很多變量都缺少監(jiān)控點(diǎn)，與國外的水泥生產(chǎn)線存在很大差距，這些特性共同決定了國外的先進(jìn)控制系統(tǒng)在國內(nèi)水泥公司沒能得到很好的應(yīng)用和推廣。所以，從國內(nèi)外回轉(zhuǎn)窯控制的研究現(xiàn)狀出發(fā)，本文采用多種先進(jìn)優(yōu)化算法為操作員提供優(yōu)化的控制參數(shù)，使回轉(zhuǎn)窯一直處于最優(yōu)的工作狀態(tài)。首先實(shí)現(xiàn)回轉(zhuǎn)窯

2、環(huán)節(jié)的參數(shù)優(yōu)化設(shè)定，然后采用智能控制算法對不同的控制回路實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，從而使回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)的工況更加穩(wěn)定，進(jìn)一步提高熟料質(zhì)量，降低煤耗。
　　在深入了解水泥生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上開發(fā)了水泥生產(chǎn)過程回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)優(yōu)化控制系統(tǒng)。
　　本文主要工作內(nèi)容如下:
　　(1)回轉(zhuǎn)窯優(yōu)化控制系統(tǒng)采用先穩(wěn)定后優(yōu)化的思想。水泥回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)的參數(shù)眾多，且不同參數(shù)之間存在較強(qiáng)的耦合性。本文將回轉(zhuǎn)窯優(yōu)化控制系統(tǒng)分為回轉(zhuǎn)窯參數(shù)優(yōu)化設(shè)定系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)自動(dòng)控制系

3、統(tǒng)兩部分，回轉(zhuǎn)窯參數(shù)優(yōu)化設(shè)定系統(tǒng)給出當(dāng)前工況下最優(yōu)工藝參數(shù)設(shè)定值;回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)通過智能控制算法將各環(huán)節(jié)被控參數(shù)穩(wěn)定在優(yōu)化設(shè)定值上，使整個(gè)窯系統(tǒng)的運(yùn)行更加高效、節(jié)能。
　　(2)回轉(zhuǎn)窯參數(shù)優(yōu)化設(shè)定系統(tǒng):從水泥工藝和回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)各變量之間的耦合關(guān)系出發(fā)，采集水泥生產(chǎn)過程中的大量數(shù)據(jù)，進(jìn)行關(guān)鍵工藝參數(shù)的提取和篩選，利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)對關(guān)鍵工藝參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)聚類，形成不同的優(yōu)秀數(shù)據(jù)，根據(jù)當(dāng)前工況進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索，給出各參數(shù)的優(yōu)化預(yù)設(shè)定值，

4、然后根據(jù)當(dāng)前化驗(yàn)室化驗(yàn)的游離含氧化鈣量進(jìn)行模糊校正，最終給出回轉(zhuǎn)窯各參數(shù)的優(yōu)化設(shè)定值。
　　(3)回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng):回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)自動(dòng)控制系統(tǒng)包含三個(gè)控制回路:煙室溫度控制、窯頭負(fù)壓控制和窯轉(zhuǎn)速控制。針對煙室溫度和窯頭負(fù)壓的控制特點(diǎn)設(shè)計(jì)了包含變積分PID控制器、趨勢控制器、偏差控制器和前饋控制器相結(jié)合的智能控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過智能選擇開關(guān)自動(dòng)識(shí)別出不同的工況，然后自動(dòng)選擇相應(yīng)的控制策略，將控制目標(biāo)穩(wěn)定在設(shè)定值附近，減少波動(dòng)，使窯