本文關(guān)鍵詞：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

  更多相關(guān)文章： 回轉(zhuǎn)窯燒成帶 智能串級 前饋機(jī)制 自適應(yīng)內(nèi)模控制

【摘要】：新型干法水泥工業(yè)是一個能耗很大的產(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。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,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)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時對高溫風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速實施調(diào)節(jié),消除了滑差損失,達(dá)到了節(jié)能的效果。針對目前回轉(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,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,通過外環(huán)溫度的實時反饋,由模糊控制算法計算出合適的給煤量,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,對比常規(guī)的PID控制具有更好的動態(tài)性能和較強(qiáng)的穩(wěn)定性。水泥窯體的透氣性對于水泥生產(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其影響仍然是一個很關(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態(tài)與穩(wěn)態(tài)性能,增強(qiáng)了系統(tǒng)的魯棒性,并進(jìn)行了仿真實驗,結(jié)果表明該方法能夠?qū)崿F(xiàn)對風(fēng)負(fù)壓、帶尾溫度和生料投放量等參數(shù)的較好地協(xié)調(diào)控制,對節(jié)能降耗產(chǎn)生積極作用。
【關(guān)鍵詞】：回轉(zhuǎn)窯燒成帶 智能串級 前饋機(jī)制 自適應(yīng)內(nèi)�？刂�
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ172.622;TP273
【目錄】：

• 中文摘要3-4
• 英文摘要4-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 課題背景及研究意義8-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 高溫風(fēng)機(jī)的控制現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 水泥回轉(zhuǎn)窯溫度控制技術(shù)11-12
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容12-14
• 2 水泥生產(chǎn)工藝過程及控制參數(shù)分析14-27
• 2.1 新型干法水泥生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展14-15
• 2.2 新型干法水泥生產(chǎn)的工藝過程分析15-21
• 2.2.1 旋風(fēng)預(yù)熱器的結(jié)構(gòu)及功能16-17
• 2.2.2 分解爐的工作原理和結(jié)構(gòu)功能17-18
• 2.2.3 水泥回轉(zhuǎn)窯的結(jié)構(gòu)和功能介紹18-20
• 2.2.4 篦式冷卻機(jī)的作用20-21
• 2.2.5 窯尾廢氣處理21
• 2.3 窯尾高溫風(fēng)機(jī)21-22
• 2.3.1 風(fēng)機(jī)的基本結(jié)構(gòu)21-22
• 2.3.2 風(fēng)機(jī)的調(diào)速原理22
• 2.4 窯系統(tǒng)的主要監(jiān)測參數(shù)22-24
• 2.5 控制系統(tǒng)的方案設(shè)計24-25
• 2.5.1 控制方案的優(yōu)點24-25
• 2.6 本章小結(jié)25-27
• 3 智能串級在燒成帶前端溫度控制中的應(yīng)用27-42
• 3.1 燒成帶前端溫度控制特點27
• 3.2 內(nèi)環(huán)給煤量控制27
• 3.3 模糊控制在主溫度控制中的應(yīng)用27-30
• 3.3.1 模糊控制的應(yīng)用28-30
• 3.3.2 模糊假言推理邏輯30
• 3.4 燒成帶前端溫度的智能串級控制30-38
• 3.4.1 控制系統(tǒng)方案設(shè)計30-32
• 3.4.2 清晰量的模糊化32-37
• 3.4.3 解模糊化過程37-38
• 3.5 仿真分析38-40
• 3.6 本章小結(jié)40-42
• 4 多參量控制方式在窯尾溫度控制系統(tǒng)中的應(yīng)用42-58
• 4.1 引言42-43
• 4.2 氧含量前饋控制43-44
• 4.2.1 前饋控制的基本原理43-44
• 4.2.2 前饋控制的特點44
• 4.3 內(nèi)�？刂�44-49
• 4.3.1 內(nèi)�？刂苹驹�45-47
• 4.3.2 內(nèi)模控制器的性質(zhì)47-48
• 4.3.3 內(nèi)�？刂破髟O(shè)計48-49
• 4.4 自適應(yīng)內(nèi)�？刂�49-54
• 4.4.1 控制系統(tǒng)方案設(shè)計49-51
• 4.4.2 自適應(yīng)律推導(dǎo)51-54
• 4.5 仿真分析54-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 5 總結(jié)與展望58-60
• 5.1 全文總結(jié)58-59
• 5.2 進(jìn)一步工作展望59-60
• 致謝60-61
• 參考文獻(xiàn)61-64
• 附錄64
• A 作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄64
• B 作者在攻讀碩士學(xué)位期間所申請的專利64

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：934704