CN109917762A - 一种水泥窑系统二次风温自动补偿的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示了一种水泥窑系统二次风温自动补偿的方法：步骤1、实时获取篦冷机层压、高温分析仪的NOx含量信号、化验室的游离钙数据；步骤2、随篦冷机层压升高而升高二次风温升高；步骤3、结合高温分析仪的NOx含量及化验室游离钙数据来验证补偿后的二次风温。本发明可以有效的降低专家系统窑头喂煤量调整对高温分析仪的依赖程度，提高了专家系统在线率和控制的稳定性。

Description

一种水泥窑系统二次风温自动补偿的方法
技术领域
本发明涉及建材水泥熟料生产智能控制领域。
背景技术
水泥窑内煅烧状况的判断是水泥熟料生产过程的难点，烧成带温度的测量没有好的解决方案，目前各水泥生产企业在窑尾增加高温气体分析仪，通过NOx含量来表征窑内的煅烧状况，而高温分析仪运行维护量大，连续在线运行要求高，普遍反应运行效果不是很理想。这样水泥窑二次风温的重要性更加突出，成为熟料烧成过程中的最为重要的指征参数，是操作员调整窑头喂煤量的关键依据，准确的二次风温可媲美窑尾高温分析仪NOx含量表征窑内煅烧情况。
实际生产过程中，二次风温度的影响因素太多，经过对长时间的历史数据分析，结合操作员的经验，在喂料量、窑速及窑头罩负压相对稳定的情况下，分析出了影响二次风温最为重要的三个因素：一个是分解炉出口温度，也有的用五级筒锥体物料温度；一个是篦冷机层压(篦冷机后退压力)；一个是窑头喂煤量。为确保生料在分解炉内的分解率(90％以上)，一般分解炉出口的温度会保持在870℃左右(因物料及设计院不同，会有差异)，不论是操作员控制还是自动控制，该温度都会保持在一个合理的区间内，不会有大的波动。同时该温度也表征了入窑物料的温度，与烧成带温度有较大的相关性，是影响二次风温的主要因素，不是干扰因素；窑头喂煤量的多少是调节烧成带温度的主要手段，窑头喂煤是通过专业设备进行的，一般选择转子秤，计量单位是吨/小时，不是干扰因素。通过上述分析基本可得出，影响二次风温的干扰因素是篦冷机层压(篦冷机后退压力)。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是实现一种能够提高表征窑内煅烧状况的二次风自动补偿方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种水泥窑系统二次风温自动补偿的方法：
步骤1、实时获取二次风温(窑头罩位置的气体温度)、篦冷机层压(篦冷机驱动液压缸返回时的压力)、高温分析仪的NOx含量信号(窑尾烟室部分)、化验室的游离钙数据(出冷却机入熟料库前的熟料)；
步骤2、随篦冷机层压升高而升高二次风温升高；
步骤3、结合高温分析仪的NOx含量及化验室游离钙数据来验证补偿后的二次风温。
所述步骤2中，篦冷机层压压力每升高1bar,二次风温升高13-17℃。步骤3是为了验证步骤2的补偿结果。
本发明可以有效的降低专家系统窑头喂煤量调整对高温分析仪的依赖程度，提高了专家系统在线率和控制的稳定性。
具体实施方式
在高温分析仪运行效果普遍不理想的情况下，为了更好的表征窑内的煅烧工况，二次风温是个很好的手段。可通过历史数据比对，发现二次风温和游离钙结果常出现倒挂的情况，即二次风温很高而游离钙值也很高，二次风温很低游离钙值也很低，如果直接使用，这样就导致调整方向错误，应该加煤的反而减煤，让系统波动加剧，熟料质量难以控制。经过篦冷机的层压补偿后，补偿后的二次风温基本可以真实的反应窑内煅烧的状况。
补偿计算难点所在：
1.二次风温干扰因素多，寻找相关性困难。
2.各干扰因素对二次风温的补偿幅度的计算困难。
本发明二次风补偿方法对现场硬件设备不需进行改造，使用DCS系统已有的信号测点，主要有二次风温信号、篦冷机一段前进压力信号、高温分析仪的NOx含量信号、化验室的游离钙数据。
1.在喂料量、窑速及窑头罩负压相对稳定的情况下，通过数据分析，找出影响二次风温的干扰因素：主要有分解炉温度、篦冷机层压、窑头喂煤量，而篦冷机层压(篦冷机前进液压压力)是熟料的余热对二次风温的影响，二次风温的补偿主要是将这部分的影响补偿掉。
2.通过数据分析软件找出篦冷机前进液压压力与二次风温之间的模型关系，即压力升高1bar,二次风温升高大概15℃。根据Y＝k*X+b函数，算出压力变化需要补偿的温度，补偿掉篦冷机层压对二次风温的影响。
3.结合高温分析仪的NOx含量及化验室游离钙数据来验证补偿后的二次风温。k＝15(因生产线不同会有差异),X＝篦冷机后退液压压力(当前值)-篦冷机后退液压压力(上一周期值)，b＝0.45(因生产线不同会有差异)。
3.收集2周的生产数据，对高温分析仪的NOx含量、化验室游离钙数据及补偿后的二次风温三个数据趋势放在一起比较，验证补偿后的二次风温，验证数据是否可用。

Claims (2)

1.一种水泥窑系统二次风温自动补偿的方法，其特征在于：
步骤1、实时获取篦冷机层压、高温分析仪的NOx含量信号、化验室的游离钙数据；
步骤2、随篦冷机层压升高而升高二次风温升高；
步骤3、结合高温分析仪的NOx含量及化验室游离钙数据来验证补偿后的二次风温。
2.根据权利要求1所述的水泥窑系统二次风温自动补偿的方法，其特征在于：所述步骤2中，篦冷机层压压力每升高1bar,二次风温升高13-17℃。
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