新型干法水泥生產(chǎn)窯尾分解率軟測(cè)量研究.pdf

1、當(dāng)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(jìn)的工藝，而其核心技術(shù)之一就是預(yù)分解技術(shù)。預(yù)分解技術(shù)是將本來(lái)在回轉(zhuǎn)窯中進(jìn)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(shí)在懸浮狀態(tài)下緊密配合、極其迅速的進(jìn)行，從而使窯尾分解率從懸浮預(yù)熱窯的20％～40％左右提高到85％～95％，減輕了窯內(nèi)燒成帶的熱負(fù)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(cè)，目前均采用離線檢測(cè)的方法，通過(guò)人工取樣，以化學(xué)分析的手段取得，既耗費(fèi)大量人力物力，而且離線分析獲得的測(cè)量結(jié)果相對(duì)于實(shí)時(shí)控制具有很大的滯后性，降低了其實(shí)際的參考價(jià)值，不能及時(shí)反映生產(chǎn)狀況，無(wú)法滿足工業(yè)過(guò)程實(shí)時(shí)控制需要。因此，對(duì)于窯尾分解率在線測(cè)量技術(shù)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(gè)燒成系統(tǒng)的控制策略，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。
　　 隨著現(xiàn)

3、代工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)的快速發(fā)展和生產(chǎn)過(guò)程的日益復(fù)雜，為了確保生產(chǎn)裝置安全高效運(yùn)行，就必須對(duì)與系統(tǒng)穩(wěn)定及產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的重要過(guò)程變量進(jìn)行實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的檢測(cè)和控制。對(duì)于在工業(yè)過(guò)程中存在的許多無(wú)法或難以直接用傳感器或過(guò)程檢測(cè)儀表進(jìn)行在線測(cè)量的重要過(guò)程參數(shù)，軟測(cè)量技術(shù)成為解決這些變量檢測(cè)問(wèn)題的一種先進(jìn)技術(shù)。
　　 本論文研究課題來(lái)源于國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃(863)計(jì)劃項(xiàng)目“新型干法水泥生產(chǎn)過(guò)程集成控制應(yīng)用”的子課題--軟測(cè)量、單元級(jí)優(yōu)化控制系

4、統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)及工程應(yīng)用，結(jié)合某水泥廠熟料生產(chǎn)線的實(shí)際情況，針對(duì)新型干法水泥生產(chǎn)窯尾分解率軟測(cè)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(chǔ)上，結(jié)合碳酸鈣分解原理以及影響分解過(guò)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(fēng)溫以及入窯生料提升機(jī)電流作為窯尾分解率軟測(cè)量的輔助變量，采用拉依達(dá)準(zhǔn)則進(jìn)行異常數(shù)據(jù)剔除，并將樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。由于分解爐具有非線性、大時(shí)滯、強(qiáng)耦合、多變量、時(shí)變等特性，難

5、以建立生料預(yù)分解過(guò)程的精確數(shù)學(xué)模型，故機(jī)理建模方法不適合窯尾分解率軟測(cè)量。因此，在分析比較各種軟測(cè)量經(jīng)驗(yàn)建模方法后，本文分別選擇BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和最小二乘支持向量機(jī)作為窯尾分解率軟測(cè)量模型。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的選取對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模有一定影響，模型訓(xùn)練時(shí)間較長(zhǎng)，而且易出現(xiàn)“過(guò)學(xué)習(xí)”現(xiàn)象；而基于最小二乘支持向量機(jī)的窯尾分解率軟測(cè)量模型具有良好的學(xué)習(xí)能力，模型預(yù)測(cè)精度較好，而且模型訓(xùn)練時(shí)間少，因此可以將此模型作為窯尾分解率在線測(cè)量模型