水泥煅燒與AQC爐的協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究.pdf

1、節(jié)約能源、降低能耗是水泥行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的關(guān)鍵節(jié)點，作為水泥工業(yè)相對成熟且非常有效的節(jié)能減排技術(shù)，余熱發(fā)電能夠適應(yīng)中國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型和現(xiàn)實國情的要求。為了提高余熱利用率，必需從兩方面著手:一是要盡可能多的獲取熱量來源，減少廢熱損失;二是要盡可能提高發(fā)電系統(tǒng)熱效率，將廢熱盡可能多地轉(zhuǎn)化為電能。本課題從如何獲取更多的熱源入手，主要研究如何確保在水泥生產(chǎn)過程中不增加煅燒熱耗、不更改設(shè)備配置及不影響熟料正常生產(chǎn)情況下，盡量多的利用煅燒環(huán)節(jié)產(chǎn)生的廢熱以

2、達到節(jié)能減排的目的，實現(xiàn)煅燒系統(tǒng)與余熱發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制。
　　 AQC爐和SP爐分別位于回轉(zhuǎn)窯的窯頭和窯尾，熟料冷卻及物料預熱分解產(chǎn)生的廢氣為鍋爐的主要熱源，如果窯內(nèi)煅燒狀態(tài)不佳必會對余熱用風造成影響，而余熱發(fā)電又會過度使用用于正常生產(chǎn)的熱量，不利于水泥正常生產(chǎn)，因此水泥熟料生產(chǎn)和余熱發(fā)電兩者之間互相作用、互相影響。位于窯頭的AQC爐是余熱發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其熱源來自于篦冷機熟料冷卻產(chǎn)生的高溫煙氣，而這些高溫煙氣又是窯爐

3、燃燒助燃用風、物料烘干用風及煤磨用風的來源，若余熱用風過多，勢必會對水泥煅燒產(chǎn)生影響，相反余熱用風過少又會造成熱量的浪費。
　　 本文在詳細分析水泥熟料生產(chǎn)與余熱發(fā)電的相互影響、相互作用的基礎(chǔ)上，根據(jù)水泥煅燒與窯頭AQC爐的重要工藝參數(shù)，研究協(xié)調(diào)控制方案，初步建立了水泥煅燒與AQC爐的協(xié)調(diào)控制模型，旨在保證水泥熟料質(zhì)量及產(chǎn)量的同時，充分利用廢熱增加發(fā)電量，進而達到縮減成本，增收效益的目的。
　　 本課題基于水泥煅燒與窯頭

4、AQC爐工藝要求，經(jīng)過對現(xiàn)場二次風溫、入AQC爐余熱風溫及余熱風閥門開度等重要工藝參數(shù)的對比分析，得到本文的基本控制方案:通過對余熱風閥門的調(diào)節(jié)，在確保二、三次風正常用風的情況下，盡可能提高入AQC爐煙氣溫度，達到多發(fā)電的目的。課題根據(jù)現(xiàn)場采集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場熟練操作員的經(jīng)驗，分別制定了傳統(tǒng)PID控制、模糊控制及模糊PID控制三個方案，并對這幾個方案進行了綜合比較與分析。MATLAB下仿真結(jié)果表明，模糊—PID控制比傳統(tǒng)PID控制及模糊控制

5、相比，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差、超調(diào)量、調(diào)節(jié)時間等性能均得到提高，提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。根據(jù)仿真結(jié)果，選取模糊—PID控制器作為水泥煅燒與窯頭AQC協(xié)調(diào)控制的控制器。
　　 研究基于ABB AC800F系統(tǒng)，運用C#實現(xiàn)上位機操作界面、核心算法及OPC通訊接口程序的編寫。測試結(jié)果表明，該方案實現(xiàn)了水泥煅燒與AQC爐的協(xié)調(diào)控制，提高了余熱煙氣利用率，達到了在確保水泥正常生產(chǎn)情況下多發(fā)電的目的，同時解決了水泥生產(chǎn)中存在的多變量、非線性、