当前位置:主页 > 科技论文 > 化工论文 >

水泥熟料回转窑燃烧效率软测量研究

发布时间:2018-11-26 16:37
【摘要】:如今,节能与减排成为水泥行业发展的趋势,而水泥生产中能耗最大的设备之一就是回转窑。生产过程中,生料由窑尾送入,在窑体不断的旋转中生料自窑尾向窑头(自上而下)逐渐运动;经磨煤机磨碎的煤粉自窑头向窑内喷入与窑内空气混合,在窑内燃烧形成热力场,提供由生料煅烧为熟料的热量;窑内温度场分布均匀,自窑尾到窑头依次为过渡带、烧成带及冷却带,热量经三种传热方式辐射、对流、传导进行热交换;回转窑能够满足熟料形成过程中不同阶段化学和物理反应的需求;熟料煅烧过程产生的热力场和温度场能够降解有毒废弃物、固化重金属,减少环境污染。目前,回转窑燃烧效率没有现成的在线测量方法,离线测量手段也仅有使用GB/T 26281-2010《水泥回转窑热平衡、热效率、综合能耗计算方法》进行物料统计。以统计手段获得回转窑燃烧效率,既浪费人力物力又费工费时,其大滞后性极大减小了对回转窑优化控制的参考意义,无法及时反应回转窑的运行工况。因此实现回转窑燃烧效率软测量,改变水泥生产过程中人工看火的现状对回转窑后期优化控制和水泥行业节能减排具有重大的意义。本文以吉林亚泰水泥有限公司双阳建材公司2000T/D水泥熟料生产线为研究对象,在深入分析回转窑结构和水泥生产工艺的基础上,结合厂家DCS生产线,初步选出一次风速、二次风温、窑尾压力、生料喂料量、喂煤量、窑尾氧气浓度、窑尾一氧化碳浓度、窑头压力、窑尾烟气温度、分解炉窑尾分解率为软测量辅助变量,回转窑燃烧效率作为主导变量的水泥熟料回转窑燃烧效率软测量原始数据集合。然后使用格罗布斯准则对原始数据集合中存在的粗大误差进行处理,最后对原始数据进行灰色关联度分析,最终确定了辅助变量为一次风速、喂煤量、窑尾氧气浓度、窑尾一氧化碳浓度与窑尾烟气温度。由于回转窑的特点,机理建模不适用于回转窑燃烧效率测量,为此本文分别使用人工神经网络中的BPNN和基于统计学习理论的SVR建立软测量模型,并分别对其进行改进,仿真结果验证了本文回转窑燃烧效率软测量的有效性和可行性。最后选取软测量效果最佳的遗传算法改进SVR的回转窑燃烧效率软测量,使用VC++6.0平台的MFC图形化编程系统、ADO技术和OPC技术开发了回转窑燃烧效率软测量软件,软件现场运行状况良好,符合回转窑燃烧效率软测量需要,具有一定的实用价值。
[Abstract]:Nowadays, energy saving and emission reduction have become the development trend of cement industry, and one of the most energy-consuming equipment in cement production is rotary kiln. In the process of production, raw material is sent from kiln tail to kiln head (from top to bottom) in the continuous rotation of kiln body; The pulverized coal pulverized by the pulverizer is injected into the kiln from the kiln head and mixed with the air in the kiln to form a thermal field in the kiln to provide the heat from raw meal calcination to clinker. The distribution of temperature field in kiln is uniform, from kiln tail to kiln head is transition zone, firing zone and cooling zone, heat is radiated by three heat transfer modes, convection and conduction are carried out heat exchange. The rotary kiln can meet the needs of chemical and physical reactions in different stages of clinker formation, and the thermal field and temperature field of clinker calcination can degrade toxic wastes, solidify heavy metals and reduce environmental pollution. At present, there is no ready-made on-line measurement method for rotary kiln combustion efficiency, and only GB/T 26281-2010 is used to calculate material statistics for cement rotary kiln heat balance, thermal efficiency and comprehensive energy consumption. To obtain the combustion efficiency of rotary kiln by statistical means, it not only wastes manpower and material resources, but also takes time and labor. Its large lag greatly reduces the reference meaning for the optimization control of rotary kiln, and it can not respond to the operating condition of rotary kiln in time. Therefore, it is of great significance to realize the soft measurement of combustion efficiency of rotary kiln and to change the present situation of manual fire watching in cement production process for the optimization control of rotary kiln and the energy saving and emission reduction in cement industry. This paper takes the 2000T/D cement clinker production line of Shuangyang Building Materials Company of Jilin Yatai cement Co., Ltd. as the research object. On the basis of in-depth analysis of the rotary kiln structure and cement production technology, combined with the manufacturer DCS production line, the primary wind speed is preliminarily selected. Secondary air temperature, kiln tail pressure, raw material feed, coal feed, oxygen concentration in kiln tail, carbon monoxide concentration in kiln tail, kiln head pressure, flue gas temperature at kiln tail, decomposition rate of kiln tail are soft sensing auxiliary variables, Cement clinker rotary kiln combustion efficiency as the dominant variable of the original data set of soft measurement of rotary kiln combustion efficiency. Then using the Gro Booth criterion to deal with the gross errors in the original data set, and finally to analyze the grey correlation degree of the original data, and finally determine the auxiliary variables as primary wind speed, coal feed amount, oxygen concentration in the kiln tail, and then use the Gro Booth criterion to deal with the gross errors in the original data set. Carbon monoxide concentration and flue gas temperature in kiln tail. Because of the characteristics of rotary kiln, mechanism modeling is not suitable for measuring combustion efficiency of rotary kiln. In this paper, BPNN in artificial neural network and SVR based on statistical learning theory are used to establish soft sensor model and improve it respectively. The simulation results verify the effectiveness and feasibility of soft measurement of combustion efficiency in rotary kiln. Finally, genetic algorithm, which has the best effect of soft sensing, is selected to improve the combustion efficiency of rotary kiln in SVR. The soft sensing software of rotary kiln combustion efficiency is developed by using MFC graphical programming system based on VC 6.0, ADO technology and OPC technology. The software is running well and meets the need of soft measurement of combustion efficiency in rotary kiln, which has certain practical value.
【学位授予单位】:长春工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TQ172.622

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 黄凤良;软测量思想与软测量技术[J];计量学报;2004年03期

2 李凌;;软测量过程中的若干建模方法研究[J];沈阳化工学院学报;2006年02期

3 赵忠盖;刘飞;;基于因子回归模型的软测量方法[J];计算机与应用化学;2010年01期

4 李庆华;;1种基于遗失数据重构的软测量方法[J];计算机与应用化学;2011年05期

5 周强;;打浆度软测量信号中有色噪声的白化及滤除[J];中国造纸学报;2007年03期

6 吴德会;;一种基于近红外光谱技术的柴油在线软测量方法研究[J];光谱学与光谱分析;2008年07期

7 李炜;章寅;;异类多模型动态融合软测量方法研究与应用[J];化工自动化及仪表;2010年08期

8 戴先中;丁煜函;王万成;;红霉素发酵关键生化量的动态软测量方法[J];仪器仪表学报;2006年S2期

9 李炜;石连生;李征宏;;基于双层智能结构的多模型软测量方法研究[J];化工自动化及仪表;2007年06期

10 苗晓寒;;软测量在腈纶聚合质量指标控制中的应用[J];石油化工技术经济;2007年06期

相关会议论文 前10条

1 张利;孙德敏;张培仁;王永;杨兵;;设施农业中的磷酸根浓度软测量研究[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(上)[C];2001年

2 韩大伟;邹志云;;软测量与推断控制技术初探[A];2005全国自动化新技术学术交流会论文集(三)[C];2005年

3 赵忠盖;刘飞;;一种基于因子回归模型的软测量方法[A];2009中国过程系统工程年会暨中国mes年会论文集[C];2009年

4 毕维准;;粘度在线软测量方法的应用[A];2007年中国智能自动化会议论文集[C];2007年

5 靳其兵;林艳春;;丙烯脱乙烷塔出口组分的软测量[A];2004全国测控、计量与仪器仪表学术年会论文集(下册)[C];2004年

6 唐晓;王佳;;软测量方法评价区域海水腐蚀性的研究[A];2004年腐蚀电化学及测试方法学术交流会论文集[C];2004年

7 张自成;费敏锐;;基于人工神经网络的中速磨存煤量软测量方法[A];第七届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2006年

8 刘载文;许继平;侯朝桢;王正祥;薛福霞;;SBR污水处理系统神经网络软测量与控制技术[A];2005年中国智能自动化会议论文集[C];2005年

9 郑德忠;赵永磊;;基于新型广义预测算法的板厚软测量方法的研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年

10 常青;杨捷;裴洪卿;;基于RBF神经网络的丙烯腈收率软测量方法[A];第十七届全国过路控制会议论文集[C];2006年

相关博士学位论文 前10条

1 于涛;基于混合模型的软测量方法研究及其在发酵过程中的应用[D];北京化工大学;2006年

2 杨强大;诺西肽发酵过程生化参数软测量方法的研究[D];东北大学;2009年

3 李修亮;软测量建模方法研究与应用[D];浙江大学;2009年

4 黄丽;基于数据驱动的生物反应过程软测量与优化控制[D];江苏大学;2011年

5 于晓明;支持向量机及其在制浆过程重要参数软测量中的应用研究[D];陕西科技大学;2012年

6 凌玉华;铝电磁铸轧带坯晶粒度软测量及复合磁场智能控制研究[D];中南大学;2010年

7 李铁;电熔镁炉熔池尺寸软测量方法的研究[D];大连理工大学;2013年

8 王强;基于非线性特征提取的软测量智能建模方法研究[D];中国石油大学(华东);2013年

9 潘孝礼;穿孔过程关键参数软测量与优化控制[D];东北大学;2008年

10 任会峰;基于泡沫图像的铝土矿浮选pH值软测量及应用[D];中南大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 陈志杰;数据驱动的软测量及智能优化技术研究[D];浙江大学;2015年

2 闫业富;基于DSP的时—频谱估计纸浆流量软测量方法的研究[D];陕西科技大学;2015年

3 邢丽萍;时变工业过程参数的动态软测量方法研究[D];大连理工大学;2015年

4 夏源;基于信息熵的软测量问题研究[D];江南大学;2015年

5 刘龙;醋酸乙烯合成过程催化剂活性的软测量研究[D];河北科技大学;2015年

6 杨铭;基于多模型的高斯过程回归软测量方法研究[D];江苏大学;2015年

7 刘贺朋;基于支持向量机的水泥生料粉磨细度软测量方法研究[D];燕山大学;2016年

8 陈震宇;多自由度精密运动平台机械参数软测量方法[D];哈尔滨工业大学;2016年

9 左光磊;交流电力测功机特性参数降噪处理及其转矩软测量研究[D];湖南大学;2015年

10 张梦秋;基于软测量的污水水质预测系统[D];西北师范大学;2016年



本文编号:2359076

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/2359076.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户ae6b3***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com