新型干法水泥生產(chǎn)窯尾分解率軟測量研究.pdf

1、當前，新型干法水泥生產(chǎn)已成為水泥工業(yè)發(fā)展的主流和最先進的工藝，而其核心技術之一就是預分解技術。預分解技術是將本來在回轉(zhuǎn)窯中進行的生料分解階段部分轉(zhuǎn)移到了分解爐中，使燃料燃燒與生料分解同時在懸浮狀態(tài)下緊密配合、極其迅速的進行，從而使窯尾分解率從懸浮預熱窯的20％～40％左右提高到85％～95％，減輕了窯內(nèi)燒成帶的熱負荷，大幅度提高了窯系統(tǒng)的生產(chǎn)效率，所以窯尾分解率的高低及其穩(wěn)定情況成為控制分解爐及回轉(zhuǎn)窯的重要參考量。
　　 窯尾分

2、解率檢測，目前均采用離線檢測的方法，通過人工取樣，以化學分析的手段取得，既耗費大量人力物力，而且離線分析獲得的測量結(jié)果相對于實時控制具有很大的滯后性，降低了其實際的參考價值，不能及時反映生產(chǎn)狀況，無法滿足工業(yè)過程實時控制需要。因此，對于窯尾分解率在線測量技術的研究具有重大意義。根據(jù)窯尾分解率的高低，操作人員可以清楚地得到分解爐爐況的好壞，為控制回轉(zhuǎn)窯提供了參考信息，從而可以優(yōu)化整個燒成系統(tǒng)的控制策略，實現(xiàn)節(jié)能降耗。
　　 隨著現(xiàn)

3、代工業(yè)生產(chǎn)技術的快速發(fā)展和生產(chǎn)過程的日益復雜，為了確保生產(chǎn)裝置安全高效運行，就必須對與系統(tǒng)穩(wěn)定及產(chǎn)品質(zhì)量密切相關的重要過程變量進行實時準確的檢測和控制。對于在工業(yè)過程中存在的許多無法或難以直接用傳感器或過程檢測儀表進行在線測量的重要過程參數(shù)，軟測量技術成為解決這些變量檢測問題的一種先進技術。
　　 本論文研究課題來源于國家高技術研究發(fā)展計劃(863)計劃項目“新型干法水泥生產(chǎn)過程集成控制應用”的子課題--軟測量、單元級優(yōu)化控制系

4、統(tǒng)設計開發(fā)及工程應用，結(jié)合某水泥廠熟料生產(chǎn)線的實際情況，針對新型干法水泥生產(chǎn)窯尾分解率軟測量做了深入的研究。
　　 在深入分析新型干法水泥生產(chǎn)工藝的基礎上，結(jié)合碳酸鈣分解原理以及影響分解過程的主要因素，選定分解爐爐內(nèi)溫度和壓力，分解爐出口溫度和壓力，三次風溫以及入窯生料提升機電流作為窯尾分解率軟測量的輔助變量，采用拉依達準則進行異常數(shù)據(jù)剔除，并將樣本數(shù)據(jù)進行標準化處理。由于分解爐具有非線性、大時滯、強耦合、多變量、時變等特性，難

5、以建立生料預分解過程的精確數(shù)學模型，故機理建模方法不適合窯尾分解率軟測量。因此，在分析比較各種軟測量經(jīng)驗建模方法后，本文分別選擇BP神經(jīng)網(wǎng)絡和最小二乘支持向量機作為窯尾分解率軟測量模型。實驗結(jié)果表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構的選取對BP神經(jīng)網(wǎng)絡建模有一定影響，模型訓練時間較長，而且易出現(xiàn)“過學習”現(xiàn)象；而基于最小二乘支持向量機的窯尾分解率軟測量模型具有良好的學習能力，模型預測精度較好，而且模型訓練時間少，因此可以將此模型作為窯尾分解率在線測量模型