刘志鹏 【摘要】:作为水泥生产优化的重要组成环节,预粉磨过程的平稳运行在提高设备运行效率、提高能效和降低能耗中起着重要的作用。 目前,针对预粉磨系统控制策略的研究较少,且国内大部分水泥生产企业的预粉磨过程还处在人工控制阶段,这不仅不利于生产效率的提高,而且增加了设备故障率和生产成本。
预粉磨系统是一个复杂的系统,具有诸如强耦合、多变量、大时滞和非线性等特性。 因此,仅利用单一的控制策略很难保证整个预粉磨系统的平稳运行。 为了解决这个问题,本文从工业现场入手,依托国家高新技术发展计划(863)课题《典型耗能企业关键设备和厂级节能优化技术》以生料预粉磨系统为研究对象,设计并开发了一个预粉磨优化控制系统来稳定和优化其运行。 主要研究内容如下: 1.通过分析水泥预粉磨系统的工作原理和工艺,结合工业现场的特点和预粉磨系统的控制难点,确定了系统的关键变量并提出了优化控制的总体方案。 2.通过分析现场采集数据和预粉磨过程的工艺,结合现场操作人员的经验,采用模糊逻辑控制(Fuzzy Logic Control, FLC)方法解决稳流仓仓重波动较大问题。
设计模糊智能控制器对稳流仓仓重进行控制,包括确定控制器的输入量(仓重的误差及误差的变化量)、输出量(喂料量)和变量的隶属度函数,数据滤波预处理和建立模糊规则库等。
建立子系统模型并设计模型预测控制器控制系统负荷,包括确定控制器输入量(选粉机电流)和输出量(入磨风机转速),采用LSSVM建立输入输出量之间的模型,设计MPC控制器并将负荷优化控制问题转换为相应的凸优化问题,利用LMI求解得到控制律。
4.通过C++编程语言和相应的软件技术完成预粉磨过程优化控制系统软件的开发,可结合DCS系统和OPC接口技术实现对工业现场预粉磨过程的优化控制。 5.利用二业现场采集的实际数据进行控制器仿真,结果表明该控制系统可以很好的处理预粉磨系统大惯性,非线性,多变量和大时滞等控制难点,系统运行得到了有效的优化,平稳性有了很大的提高。 本课题在设计水泥预粉磨过程优化控制系统的过程中有所创新,对于水泥生产过程的节能减排和提高生产效率有重大的社会和经济效益,应用前景广泛。 该阶段将水泥熟料 工艺流程图:2009年8月11日 为满足生产工艺流程及厂区条件约束,经多方案比较,优化设计,确定以水泥粉磨 车间及水泥库为中心,其它车间呈“Z”字形布置的方案,见图1。 水泥设备 包括:水泥 主要由破碎及预均化、生料制备均化、预热分解、水泥熟料的烧成、水泥 粉磨包装等过程构成。 水泥生产线流程图. 水泥生产线流程图展示我公司生产的水泥生产设备严格按照国际标准规定生产的,主要用于大型水泥生产线 ,水泥生产工艺等行业。 水泥生产设备 水泥生产设备组合流程图 水泥粉磨站水泥球磨机俗称水泥磨是我公司为适应水泥生产精心研发的水泥生产设备。 图片 破碎设备; 图片 制砂设备; 图片 磨粉设备; 图片 选矿设备; 图片 其特点是系统设备及工艺流程简单、投资省、厂房占地面积少;在磨机结构上 采用水泥粉磨站是一个具有绿色效益的产业。
二、工艺流程图:. 河南水泥生产线 干法水泥粉磨机 水泥生产线流程介绍:水泥的生产可分生料磨制、煅烧和粉磨等三我们是专业的水泥磨生产厂家原料磨和管磨机制造厂家。 我们的原料磨及管磨机具有 投资省、工艺流程简单、操作方便、维修工作量底等优点。 磁选机图片-磁选机-…粉磨和混合车间生产水泥可用大不相同的生产工艺—两套完全独立的粉磨系统和 一个混合车间。
原辊压机存在的辊面磨损快的问题,我国多采取堆焊硬质合金层的办法解决。 国外公司则注重于整体铸造,选用机械性能优良的耐磨材料以及优化设计辊面形状,使辊面工作寿命显著提高。 据资料介绍2:德国洪堡公司推出的柱钉式辊面结构,辊面保证寿命达14000-20000h。 该结构形式的辊面采用硬质合金小圆柱镶嵌,挤压过程中产生的细料充填于柱钉间的小坑,开成自然的料衬保护层,减轻了大颗粒物料对辊面的磨损程度。
福建三德水泥公司引进使用了这种由德国洪堡公司生产的RP140-160柱钉式辊面的辊压机。 广东华润水泥公司进口的德国克虏伯一伯力鸠斯POLYCOM15/8辊压机,系整体铸造结构辊,辊面耐磨层厚度和硬度比堆焊硬质合金要高许多,工作寿命保证在18000h。
国内部分水泥企业针对辊压机辊面的磨损问题,采用备辊的方式确保在较短的时间内能够及时更换下磨损严重的辊进行堆焊维修,这样比停机堆焊更节省时间,大大减轻对生产过程的影响。
采用挤压联合粉磨工艺,管磨机前对物料的处理,仍属预粉磨范畴。
由于物料挤压循环次数多,允许辊压机消耗更多的能量,可使整个粉磨系统节能实现化,该工艺能使后续管磨机的增效系数达2以上。 经挤压、打散分级后的入磨物料粒度均<1mm,系统产量大幅度提高,粉磨电耗显著降低,已成为目前管磨机终粉磨系统的工艺。 挤压联合粉磨工艺整个设备系统运行过程中,对辊压机而言,细粉太多、辊缝越小、功率降低;导料板插入深度越深、辊缝越小、功率越低,最终导致系统产量下降。 一般规律是:辊压机两主辊电流越高,说明辊压机作功越多,系统产量越高,但辊压机运行电流必须控制在额定值范围内。 3以国内某水泥研究设计院研制、开发的辊压机为例,有以下规格、型号:表2 辊压机技术参数1.2 V型选粉机挤压联合粉磨系统中采用的V型选粉机,其作用仍属于对半成品粗、细粉分离。 V型选粉机集打散、分级于一体,结构简单、耐磨性好,是一种新型的打散分级设备。 V型选粉机主要是靠改变风量来调节半成品细度。 关于V型选粉机风量对半成品细度的影响,天津院柴星腾高工提供了下述技术参数3:V型选粉风量一般按4kg/m3的喂料量控制配风,风量不宜超过4.5kg/m3,以确保分级效果。 V型选粉机导流板间的设计风速6.7m/s左右;半成品细度达150?/kg;实际风速5.8m/s时,半成品细度可达185?/kg,即风速降低,半成品变细,适宜于磨制高强度等级的水泥。 表3 32.5R水泥力学性能 41.3 打散分级机打散分级机由打散和分级两部分构成。 该机与V型选粉机本质上都属于与辊压机配套的物料粗、细粉分离设备,与V型选粉机的区别在于打散分级机利用主轴转速来调节半成品细度。