水泥熟料燒成系統(tǒng)熱效KPI智能監(jiān)測研究.pdf

1、水泥熟料燒成系統(tǒng)熱耗占據(jù)了整個水泥生產(chǎn)熱耗的絕大部分，是一個巨大的耗能系統(tǒng)。而水泥生產(chǎn)設(shè)備眾多，工藝和熱力學(xué)基理復(fù)雜，是一個高度非線性、高階次的熱工過程，很難用一個簡單的模型來描述其能效關(guān)系及能量傳遞規(guī)律。目前，水泥生產(chǎn)過程的熱量和熱效的研究僅限于整個燒成系統(tǒng)且是離線計算，無法實時在線監(jiān)測，存在較大的滯后性，更沒有可在線指導(dǎo)熟料燒成過程實時控制的熱效KPI（ Key Performance Index）。
　　本文以山東某水泥廠5

2、000t/d（噸每天）熟料線為背景，深入研究了水泥熟料燒成系統(tǒng)工藝原理、熱工過程以及熱力學(xué)原理，確定了系統(tǒng)及各環(huán)節(jié)（預(yù)熱器環(huán)節(jié)、分解爐環(huán)節(jié)、回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)、篦冷機(jī)環(huán)節(jié)）的熱效和總熱效（熱力學(xué)）作為對現(xiàn)場用能狀況監(jiān)測的KPI，并實現(xiàn)了在線智能監(jiān)測，可對熟料燒成過程操作提供有效支持。具體工作內(nèi)容如下：
　　首先，確定了影響水泥熟料燒成系統(tǒng)及各環(huán)節(jié)熱效智能監(jiān)測的因素和相關(guān)參數(shù)的獲取方式，包括：可在線監(jiān)測參數(shù)（如窯頭罩溫度、分解爐內(nèi)壓力、高溫

3、風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速等）、化驗室不定周期參數(shù)（如煤粉熱值、生料成分、煙氣成分等）、人工設(shè)定固定參數(shù)（如系統(tǒng)表面散熱量、窯頭輻射熱、氣體溫度等）以及部分關(guān)鍵參數(shù)的軟測量數(shù)據(jù)（如風(fēng)機(jī)實際風(fēng)量參數(shù)、熱容參數(shù)、出篦冷機(jī)熟料量等），其中，重點研究了基于最小二乘支持向量機(jī)（LS_SVM）原理的出篦冷機(jī)熟料量和基于機(jī)理分析的風(fēng)機(jī)實際風(fēng)量的軟測量等。
　　其次，分別對燒成系統(tǒng)、預(yù)熱器環(huán)節(jié)、分解爐環(huán)節(jié)、回轉(zhuǎn)窯環(huán)節(jié)和篦冷機(jī)環(huán)節(jié)的收入熱量、支出熱量的在線監(jiān)測進(jìn)行了

4、研究?；诂F(xiàn)場調(diào)研及熱工分析，確定燒成系統(tǒng)及各環(huán)節(jié)的熱效和總熱效（熱力學(xué)）為水泥熟料燒成系統(tǒng)熱效KPI。并基于獲取的前述參數(shù)，實現(xiàn)了燒成系統(tǒng)和其他四個環(huán)節(jié)的熱平衡狀態(tài)和熱效KPI的智能監(jiān)測，并給予了工程實例的分析。
　　最后，開發(fā)了水泥熟料燒成系統(tǒng)熱效KPI智能監(jiān)測軟件，主要包括后臺計算和網(wǎng)頁發(fā)布的研發(fā)，分別實現(xiàn)數(shù)據(jù)的獲取和參數(shù)的計算以及重要數(shù)據(jù)的網(wǎng)頁發(fā)布、瀏覽等功能，便于相關(guān)人員就地及遠(yuǎn)程了解現(xiàn)場用能狀況。實際應(yīng)用證明，該軟件運(yùn)