新型干法水泥生產(chǎn)線窯尾系統(tǒng)工況識別研究.pdf

1、新型干法水泥生產(chǎn)窯尾系統(tǒng)包括預熱器與分解爐兩部分，承擔著水泥熟料燒成過程的大部分熱交換任務(wù)。合適、穩(wěn)定的喂煤量與喂料量，能使煤燃燒放熱與生料吸收熱盡可能均勻進行，充分提高熱利用率，達到節(jié)能降耗的目的。
　　 現(xiàn)階段窯尾工況的判斷大多采用人工對各級預熱器及分解爐出入口瞬時溫度、壓力等信號進行直觀對比，而工況的自動識別則是根據(jù)上述參數(shù)利用專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊數(shù)學等工具進行處理。窯尾系統(tǒng)具有大滯后、大慣性、非線性、強干擾等特點，其

2、參數(shù)的檢測信號非常不穩(wěn)定，并且工況復雜多變。因此，窯尾系統(tǒng)工況的準確判斷往往是困難的。然而準確識別窯尾系統(tǒng)的工況，對整個燒成系統(tǒng)的控制至關(guān)重要，不僅能夠穩(wěn)定熱工制度進而提高熟料質(zhì)量、增加產(chǎn)量，而且還能夠節(jié)約能源消耗，避免結(jié)皮堵塞事故的發(fā)生。
　　 本論文對新型干法水泥生產(chǎn)線窯尾系統(tǒng)工況進行了詳細的研究，并結(jié)合現(xiàn)場操作人員的經(jīng)驗與小波包信號分析理論，對水泥生產(chǎn)中窯尾系統(tǒng)穩(wěn)定與非穩(wěn)定的工況進行了辨識研究。預熱器出口溫度、壓力是窯尾預

3、熱環(huán)節(jié)熱工穩(wěn)定性的重要參數(shù)，并直接表征了該環(huán)節(jié)熱工設(shè)備的穩(wěn)定性；選取具有代表性的一級預熱器出口溫度參數(shù)進行小波包分解，提取能量特征，并進行類別劃分，使得預熱器系統(tǒng)穩(wěn)定與非穩(wěn)定的工況得到了準確區(qū)分。分解爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性直接決定了水泥孰料成品的合格率，分解爐出口溫度的大小直接表征了分解爐系統(tǒng)的穩(wěn)定性。應(yīng)用小波包分解技術(shù)，對提取的能量特征進行類別劃分，從而使得分解爐出口溫度的特征得到準確的識別；并選擇有代表意義的特征向量，將其歸一化，應(yīng)用BP神

4、經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對其分類。
　　 結(jié)合上述兩種辨識的結(jié)果，應(yīng)用工業(yè)上普遍采用的OPC通信協(xié)議，將現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集并存儲到數(shù)據(jù)庫中，使用VB調(diào)用MATLAB的方法編寫軟件。通過Installshield將軟件打包，使辨識系統(tǒng)的實現(xiàn)不依賴于某一特定的編程環(huán)境，增強了算法的通用性和可移植性。該軟件準確的對水泥生產(chǎn)線窯尾系統(tǒng)工況進行了的辨識，進而保證了窯尾系統(tǒng)穩(wěn)定、高效的運行?，F(xiàn)場的實際運行證明了應(yīng)用該理論編寫的軟件對分解爐溫度工況進行了準確的