CN111721122A - 一种水泥烧成系统及其自动寻优控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水泥烧成系统,包括预热器、分解炉、回转窑和篦冷机,生料进入所述预热器进行加热后,送至所述分解炉将所述生料高温分解出游离氧化钙生成水泥熟料,所述水泥熟料经过所述篦冷机冷却后输出。本发明还同时公开了一种水泥烧成系统的自动寻优控制系统。本发明可以实现通常工艺状况下24小时不间断运行,并且对于分解炉温度等重要工艺参数,不依靠操作员给出设定值,而是根据用户给定的经济性目标通过自动寻优计算最佳设定值,以达到增加产量、减少特定的能源消耗、稳定质量、提高水泥生产企业经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及水泥生产领域,特别是涉及一种水泥烧成系统及其自动寻优控制系统。
背景技术
水泥生产工艺流程包括三道工序:水泥原料磨、水泥烧成和水泥磨。其中,水泥烧成的工序是:
1.生料在悬浮状态下,通过高温风机从回转窑抽出的热空气进行热交换,实现对物料的干燥和升温;
2.经过预热后的水泥生料中的CaCO3成分,在分解炉内分解为CaO,并在回转窑的高温条件下,进行多种复杂反应生成水泥熟料;
3.水泥熟料通过篦冷机进行冷却,并回收热量(入窑二次风/入分解炉三次风)。
上述水泥烧成系统的自动控制存在问题有:
(1)过程数据很多重要指标很难实现可视化;
(2)大部分熟料生产的过程参数都有较长的延时性;
(3)重要的质量参数都没有被连续测定;
(4)燃料或可替代燃料具有波动的属性(包括发热量,水分等);
(5)不同的操作员有不同的操作习惯;
(6)对烧成系统操作来说,最迫切的需求是找到一个统一的操作状态可以符合各种要求和工况限制;
(7)传统的专家系统难以找到最佳的解决方案,因为其不能充分地平衡各种操作的复杂性。
因此,各水泥生产企业对烧成系统工况的判断,依赖于操作员对烧成系统各温度压力等工艺参数的判定,由于缺乏数据支撑,很难寻找到较优的操作状态,系统稳定性和能耗指标不能得到保证。
发明内容
基于此,有必要针对在现有水泥烧成系统存在的问题,提供一种水泥烧成系统和水泥烧成自动寻优控制系统。
本发明公开的一种水泥烧成系统,包括预热器、分解炉、回转窑和篦冷机,生料进入所述预热器进行加热后,送至所述分解炉将所述生料高温分解出游离氧化钙生成水泥熟料,所述水泥熟料经过所述篦冷机冷却后输出。
本发明同时还公开了一种水泥烧成系统的自动寻优控制系统,所述自动寻优控制系统用于控制所述水泥烧成系统的运行,所述自动寻优控制系统包括:
回转窑控制模块,用于根据预设参数控制窑转速、窑喂料量和窑头喂煤量;
预分解控制模块,用于根据预设参数控制分解炉喂煤量、高温风机转速、生料分料阀以及分解炉分料阀门开度;
篦冷机控制模块,用于根据预设参数控制一段速度、二段速度风机速度;
预测控制模块,用于根据预设关键参数或预设关键目标进行预测;
自动寻优控制模块,用于根据预设关键参数的控制提供最佳设定值以实现会转窑的稳定。
在其中一个实施例中,所述回转窑控制模块包括:
窑转速模块,用于根据窑喂料量控制窑转速;
窑喂料量模块,用于根据游离氧化钙、五级筒下料温度、相机信息、入窑生料KH值以及预热器出口CO含量控制窑喂料量;
窑头喂煤量模块,用于根据游离氧化钙、二次风温、窑尾温度、喂料量以及相机信息控制窑头煤使用量。
在其中一个实施例中,预分解控制模块包括:
分解炉喂煤模块,用于根据分解炉出口温度和预热器出口CO含量控制分解炉喂煤量;
高温风机模块,用于根据预热器出口O2含量、高温风机变频器电流、预热器出口CO含量以及窑喂料量控制高温风机转速;
生料分料阀模块,用于根据温度差或压力差进行相应的调整;
分解炉分料阀门,用于根据预热器出口氮氧化物含量和分解炉底部温度控制分料阀门开度。
在其中一个实施例中,所述篦冷机控制模块包括:
一段速度模块,用于根据窑喂料量、二次风温、一段液压压力以及气室压力控制一段速度;
二段速度模块,用于根据窑喂料量、一段液压压力以及气室压力控制二段速度;
冷却风机模块,用于根据二次风温、风机电流、一段液压压力、二段液压压力以及窑头负压控制风机转速;
头排风机模块,用于根据窑头负压控制头排风机转速。
在其中一个实施例中,所述预测控制模块包括:
游离氧化钙预测模块,用于根据软仪表模型监测的游离氧化钙变化趋势对系统进行控制。
在其中一个实施例中,所述自动寻优控制模块包括:
二次风温自动寻优模块,用于根据水泥熟料的特性控制二次风温目标值和根据篦冷机熟料层的厚度提升篦冷机热能回收的效率;
窑转速自动寻优模块,用于调整窑的速度和窑的喂料速度。
本发明提供的水泥烧成系统及其自动寻优控制方法,可以实现通常工艺状况下24小时不间断运行,并且对于分解炉温度等重要工艺参数,不依靠操作员给出设定值,而是根据用户给定的经济性目标通过自动寻优计算最佳设定值,以达到增加产量、减少特定的能源消耗、稳定质量、提高水泥生产企业经济效益。
附图说明
图1为一个实施例中水泥烧成系统的自动寻优控制系统的总体结构图;
图2为一个实施例中水泥烧成系统的自动寻优控制系统的框图;
图3位一个实施例中游离氧化钙预测模块的框图;
图4为一个实施例中自动寻优模块的流程图;
图5为一个实施例中神经元模型图;
图6为一个实施例中多层神经元网络图;
图7为本发明应用多层神经元网络图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
图1为一个实施例中水泥烧成系统的自动寻优控制系统的总体结构图,如图所示。一种水泥烧成系统,包括预热器、分解炉、回转窑和篦冷机,生料进入所述预热器进行加热后,送至所述分解炉将所述生料高温分解出游离氧化钙生成水泥熟料,所述水泥熟料经过所述篦冷机冷却后输出。
其中,生料是由石灰质原料、黏土质原料及少量校正原料按比例配合,粉磨到一定细度的物料,称为水泥生料。
其中,熟料是以适当成分的生料烧至部分熔融,所得以硅酸钙为主要成分的产物。
基于上述水泥烧成系统的运行优化,提供了一种水泥烧成系统的自动寻优控制系统,对分解炉温度等重要工艺参数,不依靠操作员根据经验给出设定值,而是软件控制系统内部根据用户所给定的经济性目标自动寻优计算最佳设定值。
在本发明一个实施例中,图2为水泥烧成系统的自动寻优控制系统的框图,如图所示,一种基于所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,所述自动寻优控制系统用于控制所述水泥烧成系统的运行,所述自动寻优控制系统包括回转窑控制模块、预分解控制模块、篦冷机控制模块、预测控制模块和自动寻优控制模块。
其中,回转窑控制模块对应控制所述回转窑设备的运行,回转窑控制模块用于根据预设参数控制窑转速、窑喂料量和窑头喂煤量。
其中,预分解控制模块对应控制所述分解炉设备的运行,预分解控制模块用于根据预设参数控制分解炉喂煤量、高温风机转速、生料分料阀以及分解炉分料阀门开度。
其中,篦冷机控制模块对应控制所述篦冷机设备的运行,篦冷机控制模块用于根据预设参数控制一段速度、二段速度风机速度。
其中,预测控制模块用于根据预设关键参数或预设关键目标进行预测。
其中,自动寻优控制模块用于根据预设关键参数的控制提供最佳设定值以实现会转窑的稳定。
本发明通过上述所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,通过实现正常工艺状况下24小时不间断运行,可以达到增加产量、减少特定的能源消耗、稳定质量,提高水泥生产企业经济效益,以下对上述各控制模块进行详细说明。
在其中一个实施例中,回转窑控制模块包括窑转速模块、窑喂料量模块和窑头喂煤量模块。
其中,窑转速模块用于根据窑喂料量控制窑转速。窑喂料量和窑转速的标准值参数可预先设置好。
如果窑喂料量减少,则减少窑转速;如果窑喂料量增加,则增加窑转速。
其中,窑喂料量模块用于根据游离氧化钙、五级筒下料温度、相机信息、入窑生料KH(入窑生料饱和系数)值以及预热器出口CO(一氧化碳)含量控制窑喂料量。游离氧化钙、五级筒下料温度、相机信息、入窑生料KH值以及预热器出口CO(一氧化碳)含量的标准值参数可预先设置好。
如果游离氧化钙高,则减少窑喂料量;如果游离氧化钙低,则增加窑喂料量。
在回转窑设备内设有用于投料的五级筒部件,如果五级筒下料温度低,则减少喂料量。
为了监控回转窑运行状况,在窑头人工观察口处安装了工业相机,如果相机信息显示窑内变暗,则减少喂料量;如果相机信息显示窑内变亮,则增加喂料量。
上述KH是指入窑生料饱和系数,稳定入窑生料KH值是保证熟料质量的关键,KH值可以通过预设公式计算出来。如果入窑生料KH值高,则减少窑喂料量;如果入窑生料KH值低,则增加窑喂料量。
如果预热器出口CO含量高,并且高温风机达到最大功率,不能再为系统提供更多的氧气用来燃烧高温风机到达上限没有空间,则减少窑喂料量;如果分解炉温度,二次风温,窑电流等重要过程值在正常范围内一切被控变量都在范围内,则逐渐增加窑喂料量。
其中,窑头喂煤量模块用于根据游离氧化钙、二次风温、窑尾温度、喂料量以及相机信息控制窑头煤使用量。游离氧化钙、二次风温、窑尾温度、喂料量、相机信息以及窑头煤使用量的标准值参数可预先设置好。
如果游离氧化钙低,则减少窑头煤使用量;如果游离氧化钙高,增加窑头煤使用量。
窑烧成带的燃烧状态直接影响游离氧化钙,而游离氧化钙是熟料重要的质量指标,一般可通过调节窑头喂煤量来控制窑内燃烧状态。而游离氧化钙软仪表的高预测精度,保证了熟料游离氧化钙的精确闭环控制的稳定性。
如果二次风温高,则减少窑头煤使用量;如果二次风温低,则增加窑头煤使用量。
如果窑尾温度高,则减少窑头煤使用量;如果窑尾温度低,则增加窑头煤使用量。
如果窑喂料量减少,则减少窑头煤使用量;如果喂料量增加,则增加窑头煤使用量。
如果相机信息显示窑内变亮,则减少窑头煤使用量;如果相机信息显示窑内变暗,则增加窑头煤使用量。
在其中一个实施例中,预分解控制模块包括分解炉喂煤模块、高温风机模块、生料分料阀模块以及分解炉分料阀门。
其中,分解炉喂煤模块用于根据分解炉出口温度和预热器出口CO含量控制分解炉喂煤量。分解炉出口温度、预热器出口CO含量和分解炉喂煤量的标准值参数可预先设置好。
如果分解炉出口温度高,则减少分解炉喂煤量;如果分解炉出口温度低,则增加分解炉喂煤量。
如果预热器出口CO含量高,并且高温风机达到最大功率,不能再为系统提供更多的氧气用来燃烧高温风机达到上限没有空间,则减少分解炉喂煤量。
进一步的,本发明对分解炉温度的自动控制如下:
通过阶跃测试(为水泥生产控制系统常用的一种测试方法),分析窑尾喂煤对分解炉出口、五级筒下料管和五级筒出口温度的阶跃响应,确定跟随特性最好、最能够直接反映喂煤变化对分解炉温度的影响的分解炉出口温度为PV值。
分解炉温度是窑系统稳定的重要变量,其同时受到系统风量、分解炉喂煤量、窑喂料量、窑喂煤量和窑转速等多种变量的影响。在人工操作过程中,由于其他因素影响,还存在加过量的分解炉煤来保持温度顶尾煤的操作习惯,即在窑电流较低、窑内煅烧温度低时,不是调节头煤量,而是通过提高分解炉的温度、提高物料温度来调节。由于分解炉的温度提高也会增加预热器出口温度,根据经验而出,分解炉温度每提高10℃,煤耗将会增加0.9%。本发明控制系统在保证入窑分解率合格的情况下,稳定并尽量降低分解炉温度以节约煤耗。
此外,本发明对窑头负压和窑头排风机转速的控制如下:
保持窑头负压维持在微负压状态,是平衡高温风机和窑头排风机风量平衡的重要手段。通过软件控制在保证窑头微负压情况下,窑头排风机转速最小化,减少电耗。
其中,高温风机模块用于根据预热器出口O2(氧气)含量、高温风机变频器电流、预热器出口CO含量以及窑喂料量控制高温风机转速。预热器出口O2含量、高温风机变频器电流、预热器出口CO含量、窑喂料量以及高温风机转速的标准值参数可预先设置好。
如果预热器出口O2含量高,则降低高温风机转速;如果预热器出口O2含量低,则增加高温风机转速。
如果高温风机变频器电流高于额定电流,则降低高温风机转速。
如果预热器出口CO含量高,则增加高温风机转速。
如果需增加窑喂料量,则增加高温风机转速;如果需减少窑喂料量,则降低高温风机转速。
进一步的,本发明对气相分析与高温风机转速的控制如下:
窑尾高温风机控制着窑系统的通风量,通过调节风机转速,使窑系统内风量合理稳定。风机转速过高,则风量大,会使更多热能被带走,增加能耗;风机转速过低,则燃烧会不充分,系统内的CO增高,影响安全。本发明所述控制系统的控制策略就控制预热器的氧含量尽量低并保证窑的CO控制在安全值之下,这样同时也减低了热耗,达到节能的效果。
其中,生料分料阀模块用于根据预热器C1出口的温度差或压力差进行相应的调整。
其中,分解炉分料阀门用于根据预热器出口氮氧化物含量和分解炉底部温度控制分料阀门开度。预热器出口氮氧化物含量、分解炉底部温度和分料阀门开度的标准值参数可预先设置好。
如果预热器出口氮氧化物含量高,则减少分料阀门开度;如果预热器出口氮氧化物含量低,则增加分料阀门开度。
如果分解炉底部温度高,则增加分料阀门开度;如果分解炉底部温度低,则减少分料阀门开度。
在其中一个实施例中,所述篦冷机控制模块包括一段速度模块、二段速度模块、冷却风机模块以及头排风机模块。
篦冷机是水泥厂熟料烧成系统中的重要主机设备,其主要功能是对水泥熟料进行冷却、输送;同时为回转窑及分解炉等提供热空气,是烧成系统热回收的主要设备。以下一段速度、一段液压压力、二段速度、二段液压压力、气室压力等等,均是篦冷机设备的控制参数。
其中,一段速度模块用于根据窑喂料量、二次风温、一段液压压力以及气室压力控制一段速度。窑喂料量、二次风温、一段液压压力、气室压力以及一段速度的标准值参数可预先设置好。
如果窑喂料量增加,则增加一段速度;如果窑喂料量减少,则减少一段速度。
如果二次风温低,则减少一段速度;如果二次风温高,则增加一段速度。
如果一段液压压力低,则减少一段速度。
如果气室压力低,则减少一段速度;如果气室压力高,则增加一段速度。
其中,二段速度模块用于根据窑喂料量、一段液压压力以及气室压力控制二段速度。窑喂料量、一段液压压力、气室压力以及二段速度的标准值参数可预先设置好。
如果窑喂料量增加,则增加二段速度;如果窑喂料量减少,则减少二段速度。
如果一段液压压力低,则减少二段速度。
如果气室压力低,则减少二段速度;如果气室压力高,则增加二段速度。
其中,冷却风机模块用于根据二次风温、风机电流、一段液压压力、二段液压压力以及窑头负压控制风机转速。二次风温、风机电流、一段液压压力、二段液压压力、窑头负压以及风机转速的标准值参数可预先设置好。
如果二次风温低,则减少篦冷机一段冷却风机F1风机转速;如果二次风温高,则增加F1风机转速。
如果风机电流高,则减少风机转速;如果风机电流低,则增加风机转速。
如果一段液压压力高,则增加一段风机转速;如果一段液压压力低,则减少一段风机转速。
如果二段液压压力高,则增加二段风机转速;如果二段液压压力低,则减少二段风机转速。
如果窑头负压高,则减少篦冷机二段冷却风机F6-F11风机转速。
进一步的,篦冷机控制模块的主要目的是保持篦冷机的篦下压力稳定,具体控制方法包括:
根据一室篦下压力和一段油压(最大值),调节一段篦速,保持一室篦下压力稳定,并保持一段液压在范围内。
根据二段油压(最大值),调节二段篦速,保持二段油压在范围内。
根据三段油压(最大值),调节三段篦速,保持三段油压在范围内,并保持斜拉链电流在高限值内。
上述一室篦下压力、一段油压、一段篦速、一段液压、二段油压、二段篦速、三段油压、三段篦速、斜拉链电流等均是篦冷机的常规控制参数,并且这些控制参数的标准值可预先设置好。
其中,头排风机模块用于根据窑头负压控制头排风机转速。
在其中一个实施例中,所述预测控制模块包括游离氧化钙预测模块,所述游离氧化钙预测模块用于根据软仪表模型监测的游离氧化钙变化趋势对系统进行控制。
其中,游离氧化钙预测模块的框图如图3所示。采集的数据包括相机信息、上述预热器、分解炉、回转窑以及篦冷机等过程数据以及实验室结果(包括实践经验总结的数据等),将这些采集的数据通过神经元网络预测控制游离氧化钙的高低。本发明可以采用水泥行业常用的APC(Advanced Process Control,简称APC)优化系统。APC优化系统软件是一个集成软件包,APC 优化系统采用多变量非线性控制技术,其核心为神经元网络。
具体的,采集相机信息(亮度,温度等),过程数据(如二次风温,分解炉温度,窑电流等)和化验室相关数据(饱和比,Al2O3等),分析其各个变量与游离氧化钙的关系,通过神经网络系统不断模拟所采集信息在不同权重下与实际游离氧化钙的关系,找出相关性最好的一组模型,用其输出作为最终预测结果。通过预测结果密切监测游离氧化钙变化趋势,在游离氧化钙较高时积极采取措施;在游离氧化钙较低时优化操作降低能源消耗。其中,软仪表模型是水泥生产工艺控制系统常用的模型。
本发明一个实施例中,神经元模型如图5所示,计算模块∑根据输入x1, x2,x3,x4以及权重w1,w2,w3,w4进行计算。f为输出模型,以参数y 进行输出。
本发明一个实施例中,多层神经元网络如图6所示,每一层完全连接到下一层。
本发明一个实施例中,本发明应用多层神经元网络如图7所示,比如本发明对二次风温的控制,根据料层厚度,风机电流等多个相关参数确定二次风温的变化,进而提前进行控制。
在其中一个实施例中,所述自动寻优控制模块是在实现窑的稳定操作前提下,自动寻找能耗降低的空间,即在稳定操作的前提下进一步自动寻优,为控制提供最佳设定值,如为分解炉温度、烧成带温度、窑出口温度或者预热器出口氧含量等关键参数的控制提供最佳设定值,从而实现窑系统的稳定经济运行。
所述自动寻优控制模块包括二次风温自动寻优模块和窑转速自动寻优模块。
其中,二次风温自动寻优模块用于根据水泥熟料的特性控制二次风温目标值和根据篦冷机熟料层的厚度提升篦冷机热能回收的效率。
如果熟料的特性改变导致应该控制更高的二次风温,系统则会提高二次风温目标值并采取相应措施来达到更高的窑内温度。系统对篦冷机熟料层的厚度的优化也将会提升篦冷机整体热能回收的效率。
其中,窑转速自动寻优模块用于调整窑的速度和窑的喂料速度。
通常情况下,窑的速度与窑的喂料速度同时调整。然而,对于期望的投料速度比而言,如果窑速度值不在相对应的最佳值上,则所述窑转速自动寻优模块就会将窑的转速调整到窑状态所能允许的最佳值。
图4为一个实施例中自动寻优模块的流程图,如图所示。
建立模型:设η=f(k)在约束条件a≤k≤b下是一个上单峰函数,通过改进的极值搜索法设计的自寻优算法模型计算过程如下:
寻优步长SOP,计数器n;
步骤S1,设寻优步长SOP>0,寻优起始点为BOP(a≤BOP≤b),允许误差ε>0,计数器n=0。
步骤S2,计算f1=f(BOP)。
步骤S3,置n=n+1,NBOP=BOP+SOP,计算f2=f(NBOP)。
步骤S4,判断f2-f1>0,如果是,则执行步骤S5,否则执行步骤S6。
步骤S5,置BOP=NBOP,f1=f2。
步骤S6,判断N是否等于1,如果是,则执行步骤S7,否则执行步骤S12。
步骤S7,置NBOP=BOP-SOP,计算f2=f(NBOP)。
步骤S8,判断f2-f1>0,如果是,则执行步骤S9,否则执行步骤S10。
步骤S9,置BOP=NBOP,f1=f2。
步骤S10,判断|f2-f1|<ε,如果是,则执行步骤S11,否则执行步骤S14;
步骤S11,则最优解K’=NBOP+SOP。
步骤S12,判断|f2-f1|<ε,如果是,则执行步骤S13,否则执行步骤S14。
步骤S13,则最优解K’=NBOP+SOP。
步骤S14,置SOP=0.25SOP,再次寻优并返回执行步骤S3。
由此可知,本发明所述自动寻优模块具有以下优点:
①具有智能性,无论寻优的起始点在最大值的哪边,它都可以迅速找对优化的方向;
②它可以达到任何所要求的寻优精度。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种水泥烧成系统,包括预热器、分解炉、回转窑和篦冷机,其特征在于,生料进入所述预热器进行加热后,送至所述分解炉将所述生料高温分解出游离氧化钙生成水泥熟料,所述水泥熟料经过所述篦冷机冷却后输出。
2.一种基于权利要求1所述的水泥烧成系统的自动寻优控制系统,所述自动寻优控制系统用于控制所述水泥烧成系统的运行,其特征在于,所述自动寻优控制系统包括:
回转窑控制模块,用于根据预设参数控制窑转速、窑喂料量和窑头喂煤量;
预分解控制模块,用于根据预设参数控制分解炉喂煤量、高温风机转速、生料分料阀以及分解炉分料阀门开度;
篦冷机控制模块,用于根据预设参数控制一段速度、二段速度风机速度;
预测控制模块,用于根据预设关键参数或预设关键目标进行预测;
自动寻优控制模块,用于根据预设关键参数的控制提供最佳设定值以实现会转窑的稳定。
3.根据权利要求2所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,其特征在于,所述回转窑控制模块包括:
窑转速模块,用于根据窑喂料量控制窑转速;
窑喂料量模块,用于根据游离氧化钙、五级筒下料温度、相机信息、入窑生料KH值以及预热器出口CO含量控制窑喂料量;
窑头喂煤量模块,用于根据游离氧化钙、二次风温、窑尾温度、喂料量以及相机信息控制窑头煤使用量。
4.根据权利要求2所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,其特征在于,预分解控制模块包括:
分解炉喂煤模块,用于根据分解炉出口温度和预热器出口CO含量控制分解炉喂煤量;
高温风机模块,用于根据预热器出口O2含量、高温风机变频器电流、预热器出口CO含量以及窑喂料量控制高温风机转速;
生料分料阀模块,用于根据温度差或压力差进行相应的调整;
分解炉分料阀门,用于根据预热器出口氮氧化物含量和分解炉底部温度控制分料阀门开度。
5.根据权利要求2所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,其特征在于,所述篦冷机控制模块包括:
一段速度模块,用于根据窑喂料量、二次风温、一段液压压力以及气室压力控制一段速度;
二段速度模块,用于根据窑喂料量、一段液压压力以及气室压力控制二段速度;
冷却风机模块,用于根据二次风温、风机电流、一段液压压力、二段液压压力以及窑头负压控制风机转速;
头排风机模块,用于根据窑头负压控制头排风机转速。
6.根据权利要求2所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,其特征在于,所述预测控制模块包括:
游离氧化钙预测模块,用于根据软仪表模型监测的游离氧化钙变化趋势对系统进行控制。
7.根据权利要求2所述水泥烧成系统的自动寻优控制系统,其特征在于,所述自动寻优控制模块包括:
二次风温自动寻优模块,用于根据水泥熟料的特性控制二次风温目标值和根据篦冷机熟料层的厚度提升篦冷机热能回收的效率;
窑转速自动寻优模块,用于调整窑的速度和窑的喂料速度。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113339307A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 浙江邦业科技股份有限公司 | 基于过量空气系数控制水泥回转窑高温风机转速的方法 |
WO2023109002A1 (zh) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 佛山市天禄智能装备科技有限公司 | 一种锂电池回转窑的气体安全检测系统、方法及介质 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5989017A (en) * | 1996-04-23 | 1999-11-23 | Blue Circle Industries Plc | Disposal of waste tires |
CN103332878A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-10-02 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种新型干法水泥熟料生产全流程优化方法 |
US8980205B1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-17 | David G. Gossman | Method for reducing the mercury (Hg) and other metal emissions from a plant for manufacturing cement clinker and other industrial processes |
CN109761517A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-05-17 | 安徽海螺集团有限责任公司 | 一种基于游离钙预测数据控制熟料生产的方法 |
-
2020
- 2020-05-26 CN CN202010455289.1A patent/CN111721122A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5989017A (en) * | 1996-04-23 | 1999-11-23 | Blue Circle Industries Plc | Disposal of waste tires |
CN103332878A (zh) * | 2013-05-30 | 2013-10-02 | 中国科学院沈阳自动化研究所 | 一种新型干法水泥熟料生产全流程优化方法 |
US8980205B1 (en) * | 2013-09-20 | 2015-03-17 | David G. Gossman | Method for reducing the mercury (Hg) and other metal emissions from a plant for manufacturing cement clinker and other industrial processes |
CN109761517A (zh) * | 2019-03-13 | 2019-05-17 | 安徽海螺集团有限责任公司 | 一种基于游离钙预测数据控制熟料生产的方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113339307A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-03 | 浙江邦业科技股份有限公司 | 基于过量空气系数控制水泥回转窑高温风机转速的方法 |
WO2023109002A1 (zh) * | 2021-12-17 | 2023-06-22 | 佛山市天禄智能装备科技有限公司 | 一种锂电池回转窑的气体安全检测系统、方法及介质 |
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