[发明专利]一种水泥烧成系统及其自动寻优控制系统

说明书

本发明涉及一种水泥烧成系统，包括预热器、分解炉、回转窑和篦冷机，生料进入所述预热器进行加热后，送至所述分解炉将所述生料高温分解出游离氧化钙生成水泥熟料，所述水泥熟料经过所述篦冷机冷却后输出。本发明还同时公开了一种水泥烧成系统的自动寻优控制系统。本发明可以实现通常工艺状况下24小时不间断运行，并且对于分解炉温度等重要工艺参数，不依靠操作员给出设定值，而是根据用户给定的经济性目标通过自动寻优计算最佳设定值，以达到增加产量、减少特定的能源消耗、稳定质量、提高水泥生产企业经济效益。

技术领域

本发明涉及水泥生产领域，特别是涉及一种水泥烧成系统及其自动寻优控制系统。

背景技术

水泥生产工艺流程包括三道工序：水泥原料磨、水泥烧成和水泥磨。其中，水泥烧成的工序是：

1.生料在悬浮状态下，通过高温风机从回转窑抽出的热空气进行热交换，实现对物料的干燥和升温；

2.经过预热后的水泥生料中的CaCO3成分，在分解炉内分解为CaO，并在回转窑的高温条件下，进行多种复杂反应生成水泥熟料；

3.水泥熟料通过篦冷机进行冷却，并回收热量(入窑二次风/入分解炉三次风)。

上述水泥烧成系统的自动控制存在问题有：

(1)过程数据很多重要指标很难实现可视化；

(2)大部分熟料生产的过程参数都有较长的延时性；

(3)重要的质量参数都没有被连续测定；

(4)燃料或可替代燃料具有波动的属性(包括发热量，水分等)；

(5)不同的操作员有不同的操作习惯；

(6)对烧成系统操作来说，最迫切的需求是找到一个统一的操作状态可以符合各种要求和工况限制；

(7)传统的专家系统难以找到最佳的解决方案，因为其不能充分地平衡各种操作的复杂性。

因此，各水泥生产企业对烧成系统工况的判断，依赖于操作员对烧成系统各温度压力等工艺参数的判定，由于缺乏数据支撑，很难寻找到较优的操作状态，系统稳定性和能耗指标不能得到保证。

发明内容

基于此，有必要针对在现有水泥烧成系统存在的问题，提供一种水泥烧成系统和水泥烧成自动寻优控制系统。

本发明公开的一种水泥烧成系统，包括预热器、分解炉、回转窑和篦冷机，生料进入所述预热器进行加热后，送至所述分解炉将所述生料高温分解出游离氧化钙生成水泥熟料，所述水泥熟料经过所述篦冷机冷却后输出。

本发明同时还公开了一种水泥烧成系统的自动寻优控制系统，所述自动寻优控制系统用于控制所述水泥烧成系统的运行，所述自动寻优控制系统包括：

回转窑控制模块，用于根据预设参数控制窑转速、窑喂料量和窑头喂煤量；

预分解控制模块，用于根据预设参数控制分解炉喂煤量、高温风机转速、生料分料阀以及分解炉分料阀门开度；

篦冷机控制模块，用于根据预设参数控制一段速度、二段速度风机速度；

预测控制模块，用于根据预设关键参数或预设关键目标进行预测；

自动寻优控制模块，用于根据预设关键参数的控制提供最佳设定值以实现会转窑的稳定。

在其中一个实施例中，所述回转窑控制模块包括：

窑转速模块，用于根据窑喂料量控制窑转速；

窑喂料量模块，用于根据游离氧化钙、五级筒下料温度、相机信息、入窑生料KH值以及预热器出口CO含量控制窑喂料量；