水泥熟料生產(chǎn)與余熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制和優(yōu)化運(yùn)行研究.pdf

1、隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，建筑產(chǎn)業(yè)突飛猛進(jìn)，作為重要建筑材料的水泥，其產(chǎn)量很大，而水泥生產(chǎn)是高能耗行業(yè)。因此針對水泥生產(chǎn)特別是水泥熟料生產(chǎn)的一系列節(jié)能減排措施被迅速推廣應(yīng)用，在國家政策和經(jīng)濟(jì)效益的雙重推動作用下，余熱發(fā)電技術(shù)在全國各地的熟料生產(chǎn)線上推廣應(yīng)用。在水泥熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電過程中，如何實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的運(yùn)行工況對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高余熱回收有效利用率和降低系統(tǒng)整體能耗至關(guān)重要，但由于熟料生產(chǎn)過程的復(fù)雜性及兩套生產(chǎn)系統(tǒng)相互影響，使其成為一個非

2、常復(fù)雜的問題，引起各國研究者的重視。本文針對中國水泥熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀，從兩系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的角度出發(fā)，對熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制方法和協(xié)調(diào)控制系統(tǒng)進(jìn)行研究。
　　本文首先概述國內(nèi)外水泥熟料生產(chǎn)和余熱回收利用技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢及其過程控制技術(shù)。在對熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電相互影響關(guān)系分析的基礎(chǔ)上，提出了針對熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電的協(xié)調(diào)控制方法的研究思路，從理論研究和現(xiàn)場試驗(yàn)兩方面展開了系統(tǒng)而深入的研究工作。本文的主要研究內(nèi)容包

3、括以下幾方面：
　　首先進(jìn)行了熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電系統(tǒng)控制對象分析，剖析了兩套系統(tǒng)在運(yùn)行過程中的相互影響關(guān)系，提出了水泥熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電協(xié)調(diào)控制的必要性和實(shí)現(xiàn)方法，搭建了“水泥熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制系統(tǒng)平臺”，確定了協(xié)調(diào)控制目標(biāo)和評判指標(biāo)。
　　在對窯頭控制對象分析的基礎(chǔ)上，提出窯頭篦冷機(jī)、窯頭余熱鍋爐(AQC鍋爐)和窯頭引風(fēng)機(jī)等的協(xié)調(diào)控制需求，研究了協(xié)調(diào)控制方法，構(gòu)建了基于模糊控制方法的窯頭篦冷機(jī)與AQC鍋爐協(xié)調(diào)

4、控制子系統(tǒng)，闡述了各模糊控制器的開發(fā)過程。現(xiàn)場運(yùn)行試驗(yàn)的效果證明了該方法的可行性和有效性。
　　對窯尾各控制對象進(jìn)行了控制分析，提出了窯尾協(xié)調(diào)控制需求，研究了協(xié)調(diào)控制策略和模糊控制器，構(gòu)建了窯尾協(xié)調(diào)控制子系統(tǒng)。對該協(xié)調(diào)控制子系統(tǒng)的現(xiàn)場試驗(yàn)運(yùn)行結(jié)果進(jìn)行了對比研究，結(jié)果表明協(xié)調(diào)控制策略的控制效果明顯改善。
　　針對兩臺鍋爐一臺汽輪機(jī)組負(fù)荷協(xié)調(diào)控制需求，結(jié)合余熱鍋爐熱源大幅波動現(xiàn)狀，提出引入余熱鍋爐廢氣溫度變化率，改進(jìn)機(jī)爐協(xié)調(diào)控制

5、系統(tǒng)中的熱量信號表達(dá)式。還針對余熱鍋爐熱源大幅波動導(dǎo)致汽包水位難于自動控制的現(xiàn)狀，研究了基于模糊方法和前饋補(bǔ)償?shù)钠豢刂品椒?。并對除氧器和凝汽器水位的協(xié)調(diào)控制問題進(jìn)行了研究。根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析證明了協(xié)調(diào)控制方法和新的汽包水位控制方法的實(shí)際效果。
　　利用開發(fā)的系統(tǒng)平臺，對余熱發(fā)電系統(tǒng)的啟動、運(yùn)行過程和停機(jī)過程的控制方法和制度進(jìn)行了優(yōu)化研究，制定了最優(yōu)的控制曲線和控制方法。此外還對所開發(fā)的協(xié)調(diào)優(yōu)化控制系統(tǒng)的72小時測試和長期運(yùn)