水泥生產(chǎn)是一個(gè)大滯后、非線性、強(qiáng)耦合的復(fù)雜過(guò)程,而燒成過(guò)程又是其消耗資源最多,物理化學(xué)反應(yīng)最復(fù)雜的過(guò)程。近年來(lái),專家學(xué)者對(duì)水泥燒成過(guò)程的研究從未停止,從工況劃分到溫度控制都是研究的熱點(diǎn),也取得了巨大的成果。但是水泥燒成過(guò)程仍然停留在單環(huán)節(jié)的研究上,對(duì)燒成過(guò)程的協(xié)調(diào)控制研究較少。目前,水泥燒成過(guò)程協(xié)調(diào)控制方面的研究還存在以下問(wèn)題:一,燒成過(guò)程工況復(fù)雜多變,且不同的參數(shù)對(duì)燒成過(guò)程的影響大小也不盡相同,針對(duì)整個(gè)燒成過(guò)程協(xié)調(diào)控制的工況總結(jié)較少,如何總結(jié)出協(xié)調(diào)關(guān)系下的燒成工況并實(shí)現(xiàn)在線識(shí)別,是研究水泥燒成過(guò)程的重要前提;二,針對(duì)水泥燒成過(guò)程協(xié)調(diào)控制研究的關(guān)注點(diǎn)集中在控制上,而溫度設(shè)定值卻一直是操作人員手動(dòng)給定。由于操作員的操作經(jīng)驗(yàn)不同,因此溫度設(shè)定值無(wú)法保證是當(dāng)前工況下的最優(yōu)設(shè)定值,從而可能導(dǎo)致熟料質(zhì)量合格率低或者能耗高。因此本文的水泥燒成過(guò)程協(xié)調(diào)控制研究具有重要意義。針對(duì)以上問(wèn)題,本文通過(guò)分析大量現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)并結(jié)合操作員的優(yōu)秀操作經(jīng)驗(yàn),劃分了燒成過(guò)程的典型工況并進(jìn)行在線識(shí)別,最后利用案例推理算法建立溫度設(shè)定模型,給出分解爐溫度設(shè)定值和窯頭罩溫度設(shè)定值。主要研究工作如下:（1）討論了水泥發(fā)展概況,并... 

【文章來(lái)源】：濟(jì)南大學(xué)山東省

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

研究思路流程圖

濟(jì)南大學(xué)碩士學(xué)位論文7第二章水泥燒成過(guò)程工藝及協(xié)調(diào)控制方案設(shè)計(jì)燒成過(guò)程工藝復(fù)雜多變，既要完成生料的預(yù)熱分解，又要完成生料的煅燒。因此燒成過(guò)程被視為水泥生產(chǎn)中最核心的過(guò)程，對(duì)實(shí)現(xiàn)水泥高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)起著關(guān)鍵作用。2.1水泥燒成過(guò)程工藝介紹水泥熟料燒成過(guò)程是水泥生產(chǎn)中的核心過(guò)程，燒成過(guò)程的穩(wěn)定運(yùn)行決定著水泥熟料產(chǎn)量和質(zhì)量。水泥燒成過(guò)程主要由四部分組成，分別為預(yù)熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯和篦冷機(jī)，各環(huán)節(jié)相互聯(lián)系又相互制約，共同組建了一套完整的熟料燒成體系。在水泥熟料生產(chǎn)過(guò)程中，生料粉由傳送設(shè)備進(jìn)入預(yù)熱器，與高溫氣體充分混合，達(dá)到預(yù)熱的目的。隨后進(jìn)入分解爐內(nèi)，煤粉通過(guò)窯尾噴煤管噴入分解爐，并通過(guò)三次風(fēng)溫助燃后達(dá)到生料分解的目的。分解后的物料進(jìn)入回轉(zhuǎn)窯進(jìn)行煅燒。回轉(zhuǎn)窯具有一定斜度，生料自高端（窯尾）喂入，向低端（窯頭）運(yùn)動(dòng)，燃料自低端噴入形成火焰，燒成熟料。出窯熟料進(jìn)入篦冷機(jī)進(jìn)行冷卻，冷卻完畢后便得到合格的熟料。其工藝流程圖如圖2.1所示：圖2.1水泥燒成過(guò)程工藝流程圖在水泥燒成過(guò)程中各個(gè)設(shè)備的協(xié)調(diào)配合使生料在適宜溫度下發(fā)生物理化學(xué)反應(yīng)從而形成合格的熟料，不同的設(shè)備之間相互配合相互影響，只有系統(tǒng)在穩(wěn)定狀態(tài)下運(yùn)行，達(dá)到“風(fēng)、煤、料”的平衡才能實(shí)現(xiàn)水泥熟料的高產(chǎn)、高質(zhì)、節(jié)煤降耗。現(xiàn)對(duì)各部分介紹如下：

新型干法水泥熟料燒成過(guò)程協(xié)調(diào)控制研究82.1.1預(yù)熱分解過(guò)程預(yù)分解過(guò)程是水泥燒成過(guò)程中的重要技術(shù)，它主要是指：旋風(fēng)筒狀的多級(jí)預(yù)熱器及分解爐。（1）多級(jí)預(yù)熱器。該系統(tǒng)采取懸浮狀態(tài)利用煅燒的余熱來(lái)預(yù)熱生料，一般采取五級(jí)的旋風(fēng)預(yù)熱方式。不僅能夠提高熱傳導(dǎo)效率，強(qiáng)化預(yù)熱效果，同時(shí)影響著預(yù)熱分解過(guò)程的平穩(wěn)運(yùn)行。其中一級(jí)旋風(fēng)筒（C1）和五級(jí)旋風(fēng)筒（C5）的出口溫度是判斷水泥燒成過(guò)程運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)。（2）分解爐。新型干法水泥生產(chǎn)工藝的核心技術(shù)是熟料煅燒前采取懸浮狀態(tài)的預(yù)熱分解技術(shù)。分解爐內(nèi)煤粉在懸浮狀態(tài)下燃燒釋放熱量，而生料同樣在懸浮狀態(tài)下接受熱量進(jìn)行分解，分解爐內(nèi)噴入的煤粉由高溫風(fēng)機(jī)引來(lái)的三次風(fēng)助燃，煤粉燃燒快速，傳熱面積大，熱效率高。分解爐不僅能快速的為熟料煅燒創(chuàng)造較高的碳酸鹽分解率，而且提供了最為理想的分解過(guò)程。生料分解率能夠達(dá)到85%~95%，最后由下一級(jí)旋風(fēng)筒收集入窯，而高溫氣體則在與生料充分熱交換后，溫度逐漸降低，最后由窯尾高溫風(fēng)機(jī)排出。分解爐溫度設(shè)定值是操作人員控制分解爐溫度變化的主要參數(shù)，由于分解爐出口溫度基本控制在860℃至900℃之間，要保持這個(gè)溫度就需要窯尾噴煤量穩(wěn)定在7t/h至8t/h，因此通過(guò)改變分解爐溫度設(shè)定值就可以控制窯尾噴煤量的多少，從而對(duì)整個(gè)燒成過(guò)程進(jìn)行控制。五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器及分解爐結(jié)構(gòu)圖如圖2.2所示：圖2.2五級(jí)旋風(fēng)預(yù)熱器及分解爐

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