[实用新型]水泥熟料生产与余热发电自适应协调控制系统

说明书

所属技术领域

本发明属于自动化控制领域，是一种涉及水泥行业熟料生产线与余热发电的自适应协调控制系统。

背景技术

目前，水泥线余热发电是水泥企业节能环保的一个重要措施，是利用预热器和冷却机的低温余热(占水泥熟料烧成总耗热量30％以上)进行余热发电的技术，理论上可降低熟料电耗60％以上。而其作为水泥熟料线的一个辅助工段，不可能像传统电站那样独立运行，不可避免地会对原有工艺流程、生产状况、质量状况带来影响；另一方面，熟料水泥生产异常情况，原料磨、煤磨的形式，预热器的级数和增湿塔的位置等等，也会影响到发电量。由于余热发电和熟料线属于二个不同行业，而且在设计、建设上也是独立的，即熟料水泥域DCS和余热发电域DCS是二个独立的系统，目前二域操作员通过口头或电话来了解对方生产数据情况，通过操作员自身的经验来指挥各自生产，这样的生产方式不仅劳动强度大，而且很难在不影响熟料质量、产量的情况下追求发电量的最大化，一旦余热发电设备出现异常，也很难控制原料烘干的质量和产量。另外一味追求发电量的最大化，很可能给整个工厂效益带来负面影响。

发明内容

为了适应余热发电与熟料生产之间的互相影响，在一定程度上降低操作员劳动强度，在不影响熟料质量、产量下提高发电量，本发明提供一种水泥行业熟料生产线与余热发电的局部自适应协调控制系统，将熟料线DCS与余热发电DCS进行部分数据通讯联锁，通过相关数据分析以及盲点指示自动调节工艺参数，达到预期目的。

技术方案

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：整个系统包括熟料生产线DCS系统、余热发电DCS系统、盲点指示系统、熟料工艺质量分析系统，各个系统接入同一工业以太网。通过同一个工业以太网，各个系统可以进行部分数据点有效通讯，多域协调控制；盲点信息系统将采集现场局部盲点设备的运行情况以及参数，通过工艺数据分析系统分析处理后传输至操作站，用于指导生产；工艺数据分析系统记录实时工艺参数，分工艺段和设备组生成熟料线工艺曲线与发电曲线，通过建立一个理想状态的运行参数模型为基础，不断根据历史数据自动更新工艺控制规律，通过微调以及预测分析，提前进行预警，并根据主动调节参数变化调节局部控制的被动控制参数，在监控熟料线工况的基础上不改变喂煤量，自动调节余热发电域被动调节参数，使得余热发电在不提高熟料成本的基础发电量最大化。

有益效果

控制更全面，更连贯，提高了整体的自动化强度，在不影响熟料质量、产量，不增加生产成本的情况下，使发电量最大化，一定程度上减轻了操作人员的劳动强度，使工厂整体效益最大化。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1水泥熟料生产与余热发电自适应协调控制系统组成结构图；

图2数据采集以及传递流程。

具体实施方式

本实用新型由熟料生产线DCS系统、余热发电DCS系统、盲点指示系统、熟料工艺质量分析系统构成，各个系统接入同一工业以太网。通过同一个工业以太网，各个系统可以进行部分数据点有效通讯，多域协调控制。熟料水泥“域”由原料控制站、烧成窑尾控制站、烧成窑头控制站、水泥控制站组成；余热发电“域”由锅炉控制站、汽轮发电机控制站、辅助设备控制站组成。

现场控制站PS(Process Control Station)主要是由统一品牌的PLC以及对应的I/O模块、以太网接口、总线接口、耦合器等组成，通过硬接线以及总线方式监控现场设备以及智能仪表，数据通过以太网传递至数据传递至操作站和工艺数据分析系统。

工程师站以工艺段和OS站点配置为基础，按照实际料流的输送、研磨、存储、煅烧等过程细化为多个设备起停组，组态每台设备的报警、故障、自身连锁以及设备间连锁，根据现场设备的特征定义组运行状态时各个设备延时顺启、顺停的连锁条件和延时，下载至现场控制器。当参数达到预设值，输出报警或故障信号，延时连锁相关设备进行跳停、减速、阀门关闭等操作。按照实际情况，现场设备的连锁关系划分为用于开启设备保护用的启动连锁，设备运行中自我保护用的安全连锁，设备运行过程中互相之间保护用的运行连锁。

操作人员在操作站OS(Operate Station)上对整个工艺流程进行监视，在此过程中根据现场实际需求分域、分权限控制现场设备的开停以及工艺参数的修改，指令下达至PS进行处理；