專利名稱：水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及水泥生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
水泥的生產(chǎn)通常是以石灰石和粘土為主要原料，經(jīng)破碎、配料、磨細(xì)制成生料，然后喂入水泥窯中煅燒成熟料，再將熟料加適量石膏(有時(shí)還摻加混合材料或外加劑)磨細(xì)rfu 。如圖1所示，水泥的生產(chǎn)，一般可分生料制備、熟料燒成和水泥制成三個(gè)エ序，其中，生料制備分為干法和濕法兩種，干法一般采用閉路操作系統(tǒng)，即原料經(jīng)磨機(jī)磨細(xì)后，進(jìn)入選粉機(jī)分選，粗粉回流入磨再行粉磨的操作，并且多數(shù)采用物料在磨機(jī)內(nèi)同時(shí)烘干并粉磨的エ藝。干法的生料制備具體可包括石灰石破碎及輸送、聯(lián)合預(yù)均化堆場(chǎng)、原料調(diào)配及原料粉磨、生料入窯和廢氣處理等流程。熟料燒成的設(shè)備主要有立窯和回轉(zhuǎn)窯兩類，立窯適用于生產(chǎn)規(guī)模較小的エ廠，大、中型廠通常采用回轉(zhuǎn)窯。窯筒體臥置(略帶斜度，約為3%)，井能作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的稱為回轉(zhuǎn)窯。采用回轉(zhuǎn)窯的熟料燒成具體可包括煤粉制備、窯尾預(yù)熱分解、回轉(zhuǎn)窯煅燒和窯頭熟料冷卻等流程。水泥制成エ序通常采用圈流粉磨エ藝(即閉路操作系統(tǒng))，可包括破碎機(jī)熟料配料、 水泥磨和水泥出庫及包裝等流程。針對(duì)上述每個(gè)生產(chǎn)エ序來說，均涉及到多種設(shè)備，比如，僅石灰石破碎及輸送的エ序中就涉及到重型板式喂料機(jī)，單段錘式破碎機(jī)、收塵器、排風(fēng)機(jī)、離心通風(fēng)機(jī)、電機(jī)、收塵器儲(chǔ)氣罐、皮帶機(jī)、脈沖單機(jī)帶收塵器、圓堆場(chǎng)堆取料機(jī)等等。每種設(shè)備均涉及到各種參數(shù)和指標(biāo)。由于大型水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)龐大，設(shè)備眾多，操作運(yùn)行復(fù)雜，控制也相對(duì)復(fù)雜，發(fā)生故障的潛在因素多。而且一旦出現(xiàn)故障，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備損壞，無論故障大小，都會(huì)間接或直接給水泥廠帶來經(jīng)濟(jì)損失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的大型水泥生產(chǎn)線系統(tǒng)龐大，設(shè)備眾多，操作運(yùn)行復(fù)雜的問題，提出一種水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)，以提高水泥生產(chǎn)的安全性和經(jīng)濟(jì)性。為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)，包括安全模塊、經(jīng)濟(jì)模塊和在線決策控制模塊，其中，所述安全模塊用于根據(jù)水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，分析和判斷當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)和水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行是否正常，以及預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常；所述經(jīng)濟(jì)模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗，并將能耗數(shù)據(jù)與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)；在線決策控制模塊用于對(duì)水泥生產(chǎn)的生料配料和水泥配料進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)生料磨系統(tǒng)、煤磨機(jī)、分解爐、預(yù)熱器和水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述安全模塊包括參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊、在線預(yù)警子模塊和異常參數(shù)偵測(cè)子模塊，其中，
所述參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)督當(dāng)前水泥生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警；
所述在線預(yù)警子模塊用于根據(jù)對(duì)水泥生產(chǎn)進(jìn)行超實(shí)時(shí)仿真計(jì)算的結(jié)果，判斷當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常；
所述異常參數(shù)偵測(cè)子模塊用于根據(jù)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述異常參數(shù)偵測(cè)子模塊用于根據(jù)水泥生產(chǎn)當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)的變化趨勢(shì)、運(yùn)行參數(shù)的變化范圍等，判斷水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述經(jīng)濟(jì)模塊包括相連的在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊和能效對(duì)標(biāo)分析子模塊，其中，
所述在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗；
所述能效對(duì)標(biāo)分析子模塊用于將所述在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊計(jì)算得到能耗數(shù)據(jù)與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述綜合性能耗包括熟料綜合能耗、熟料綜合煤耗、熟料綜合電耗、水泥綜合能耗、水泥綜合電耗和水泥綜合煤耗；
所述分布能耗包括原料破碎電耗、原料預(yù)均化電耗、原料烘干煤耗、生料粉磨電耗、生料均化電耗、燃料烘干煤耗、燃料制備電耗、廢氣處理電耗、熟料燒成電耗、熟料燒成煤耗、熟料存儲(chǔ)與輸送電耗、輔助生產(chǎn)電耗、混合材烘干煤耗、混合材料制備電耗、水泥粉磨電耗等。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述在線決策控制模塊包括生料系統(tǒng)優(yōu)化子模塊、煤粉制備系統(tǒng)優(yōu)化子模塊、燒成系統(tǒng)優(yōu)化子模塊和水泥系統(tǒng)優(yōu)化子模塊，其中，
所述生料系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)生料配料進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)生料磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制；
所述煤粉制備系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)煤磨機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制；
所述燒成系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)分解爐和預(yù)熱器進(jìn)行優(yōu)化控制；
所述水泥系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)水泥配料進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述生料系統(tǒng)優(yōu) 化子模塊通過根據(jù)歷史下料的記錄數(shù)據(jù)，推算生料成分發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行配料計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生料配料的優(yōu)化；以及，按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)循環(huán)風(fēng)、粗粉倉熱風(fēng)、粗粉倉冷風(fēng)、細(xì)粉倉熱風(fēng)和細(xì)粉倉冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制生料磨出口溫度、粗粉倉入口負(fù)壓和細(xì)粉倉入口負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生料磨系統(tǒng)的優(yōu)化控制。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述煤粉制備系統(tǒng)優(yōu)化子模塊按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)煤磨機(jī)的循環(huán)風(fēng)、熱風(fēng)和冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制煤磨機(jī)的出口溫度和入口負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤磨機(jī)的優(yōu)化控制。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述燒成系統(tǒng)優(yōu)化子模塊按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)煤量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制分解爐的溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分解爐的優(yōu)化控制；以及，按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)機(jī)閥門開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制預(yù)熱器出口壓力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)熱器的優(yōu)化控制。
優(yōu)選地，上述系統(tǒng)還具有以下特點(diǎn)
所述水泥系統(tǒng)優(yōu)化子模塊通過根據(jù)歷史下料的記錄數(shù)據(jù)，推算水泥成分發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行配料計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥配料的優(yōu)化；以及，按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)水泥磨系統(tǒng)的熱風(fēng)和冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制水泥磨系統(tǒng)的出口溫度和入口負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥磨系統(tǒng)的優(yōu)化控制。
本發(fā)明的水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)將水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)作為數(shù)據(jù)源，對(duì)它們進(jìn)行分析，從而確定設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)水平，預(yù)測(cè)可能發(fā)生的故障、分析設(shè)備狀態(tài)，為優(yōu)化運(yùn)行提出操作建議。本發(fā)明的水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)集實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程檢測(cè)、優(yōu)化控制、實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程管理為一體，提供在線分析和指導(dǎo)，可以提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。


圖1是水泥生廣流程不意圖；
圖2是本發(fā)明實(shí)施例的水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)示意圖
圖3是在線同步仿真與在線預(yù)測(cè)仿真的關(guān)系示意圖
圖4是本發(fā)明實(shí)施例的生料磨系統(tǒng)優(yōu)化控制示意圖
圖5是本發(fā)明實(shí)施例的煤磨機(jī)優(yōu)化控制示意圖6是本發(fā)明實(shí)施例的分解爐優(yōu)化控制示意圖7是本發(fā)明實(shí)施例的預(yù)熱器優(yōu)化控制示意圖8是本發(fā)明實(shí)施例的水泥磨系統(tǒng)優(yōu)化控制示意圖。
具體實(shí)施方式
下文中將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互任意組合。
如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例的水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)包括安全模塊、經(jīng)濟(jì)模塊和在線決策控制模塊，其中，
所述安全模塊用于根據(jù)水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，分析和判斷當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)和水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行是否正常，以及預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常；
所述經(jīng)濟(jì)模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗，并將能耗數(shù)據(jù)與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)；
在線決策控制模塊用于對(duì)水泥生產(chǎn)的生料配料和水泥配料進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)生料磨系統(tǒng)、煤磨機(jī)、分解爐、預(yù)熱器和水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。
下面對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述
一、安全模塊
由于水泥廠系統(tǒng)發(fā)生停車工藝故障的潛在因素多，一旦出現(xiàn)工藝故障，輕則迫使減低產(chǎn)量，重則會(huì)導(dǎo)致停車事件發(fā)生，甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備損壞，無論工藝故障大小，都會(huì)間接或直接給水泥廠帶來經(jīng)濟(jì)損失。因此，通過安全模塊的故障預(yù)測(cè)和診斷功能，及早發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備潛在的工藝故障，預(yù)測(cè)將來可能出現(xiàn)的異常事件，并及時(shí)采取處理措施，可以提高設(shè)備和運(yùn)行的可靠性，確保設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行。
安全模塊是針對(duì)水泥廠安全問題的功能模塊，包括參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊、在線預(yù)警子模塊和異常參數(shù)偵測(cè)子模塊。
(一 )參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊
參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)督當(dāng)前水泥生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警。
系統(tǒng)正常運(yùn)行中所有參數(shù)在一個(gè)正常的范圍內(nèi)波動(dòng)，當(dāng)參數(shù)波動(dòng)超出了正常的范圍即超過了閾值，則以報(bào)警的形式出現(xiàn)。
判斷的閾值包括兩種類型
(I)根據(jù)設(shè)計(jì)要求、用戶手冊(cè)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定的閾值，可以是一個(gè)固定的值。
(2)根據(jù)歷史數(shù)據(jù)確定的閾值?？梢愿鶕?jù)同樣運(yùn)行工況下歷史值，有效地發(fā)現(xiàn)機(jī)組運(yùn)行中的異常，特別是不明顯的隱患。
( 二)在線預(yù)警子模塊
在線預(yù)警子模塊用于根據(jù)對(duì)水泥生產(chǎn)進(jìn)行超實(shí)時(shí)仿真計(jì)算的結(jié)果，判斷當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常。
如圖3所示,仿真系統(tǒng)運(yùn)用仿真模型以超實(shí)時(shí)(Faster Than Real-time,快于實(shí)時(shí))速度計(jì)算，并將計(jì)算結(jié)果發(fā)送給在線預(yù)警子模塊，在線預(yù)警子模塊根據(jù)計(jì)算結(jié)果判斷從當(dāng)前時(shí)刻到當(dāng)前時(shí)刻+ AT的運(yùn)行狀態(tài)。其中At為周期，Λ T為預(yù)測(cè)時(shí)間長(zhǎng)度，為At的整數(shù)倍。由此發(fā)現(xiàn)重要參數(shù)越界和設(shè)備的保護(hù)動(dòng)作等信息(如斗提反饋電流、提升機(jī)電流等參數(shù))，并分析預(yù)警設(shè)備運(yùn)行中即將出現(xiàn)的異常的可能原因和處理建議，并把這些信息提供給用戶。
(三)異常參數(shù)偵測(cè)子模塊
異常參數(shù)偵測(cè)子模塊用于根據(jù)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。具體地，該模塊根據(jù)水泥生產(chǎn)當(dāng) 前運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)的變化趨勢(shì)、運(yùn)行參數(shù)的變化范圍、絕對(duì)值等，判斷水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。其中，設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為水泥生產(chǎn)當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，運(yùn)行參數(shù)的變化趨勢(shì)和運(yùn)行參數(shù)的變化范圍可通過設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)得到。
當(dāng)異常參數(shù)偵測(cè)子模塊發(fā)現(xiàn)有參數(shù)異常后，有兩種處理辦法
(I)對(duì)參數(shù)本身直接反映了設(shè)備問題的情況(如提升機(jī)電流異常)，直接(或經(jīng)過簡(jiǎn)單分析)作為告警信息輸出，提示運(yùn)行人員處理；
(2)其它情況，如參數(shù)異常不能直接反映設(shè)備狀態(tài)信息，可通過異常甄別分析模型進(jìn)一步分析診斷是哪個(gè)設(shè)備出現(xiàn)了問題。
另外，該模塊還分析設(shè)備性能的變化(包括不可用性能下降)及其對(duì)設(shè)備運(yùn)行的影響，從而判別是否提出檢修建議。比如
(I)超溫統(tǒng)計(jì)對(duì)設(shè)備各部件的軸承溫度等參數(shù)的超溫運(yùn)行次數(shù)和時(shí)間進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果作為可靠性分析、壽命損耗分析的依據(jù)。
(2)電氣開關(guān)操作統(tǒng)計(jì)對(duì)水泥廠電氣開關(guān)的操作歷史進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，其中統(tǒng)計(jì)開關(guān)的帶電操作次數(shù)、跳閘動(dòng)作次數(shù)、不帶電操作次數(shù)等。
上述狀態(tài)分析是實(shí)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)檢修的基礎(chǔ)，通過對(duì)設(shè)備狀態(tài)的統(tǒng)計(jì)分析，從而判別是否提出檢修建議。
二、經(jīng)濟(jì)模塊
經(jīng)濟(jì)模塊以水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)為分析的基本要素，在線分析水泥廠設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，對(duì)設(shè)備的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行全面分析，通過績(jī)效指標(biāo)幫助運(yùn)行人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，為系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行調(diào)整提供依據(jù)。另外，針對(duì)水泥行業(yè)能源消耗、管理及節(jié)能技術(shù)現(xiàn)狀，根據(jù)水泥企業(yè)能效對(duì)標(biāo)采用的指標(biāo)和指標(biāo)體系進(jìn)行計(jì)算，為水泥行業(yè)能源消耗、管理及節(jié)能提供基本依據(jù)。
本模塊主要參照如下標(biāo)準(zhǔn)
(I)《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》
⑵《水泥企業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范和能耗限額標(biāo)準(zhǔn)》
⑶《水泥企業(yè)能效對(duì)標(biāo)指南》
⑷《GB/T213-2003煤的發(fā)熱量測(cè)定方法》
(5)《GB/T2589綜合能耗計(jì)算通則》
(6)《JC/T730-2007水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡、熱效率、綜合能耗計(jì)算方法》
(7)《JC/T733-2007水泥回轉(zhuǎn)窯熱平衡測(cè)定方法》
經(jīng)濟(jì)模塊包括相連的在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊和能效對(duì)標(biāo)分析子模塊。
(一 )在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊
在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗。
其中，綜合性能耗包括熟料綜合能耗、熟料綜合煤耗、熟料綜合電耗、水泥綜合能耗、水泥綜合電耗和水泥綜合煤耗等。
(I)熟料綜合能耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)生產(chǎn)每噸熟料消耗的各種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)煤所得到綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
對(duì)于部分利用窯 頭和窯尾廢氣進(jìn)行余熱發(fā)電或采暖等余熱利用的生產(chǎn)線，其發(fā)電量和余熱利用量不折算成標(biāo)準(zhǔn)煤從熟料綜合能耗中扣除。
(2)熟料綜合煤耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)生產(chǎn)每噸熟料的燃料消耗，包括烘干原燃材料和燒成熟料消耗的燃料，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
(3)熟料綜合電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)生產(chǎn)每噸熟料的綜合電力消耗，包括熟料生產(chǎn)過程中的電耗和生產(chǎn)熟料輔助過程的電耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(4)水泥綜合能耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)生產(chǎn)每噸水泥消耗的各種能源折算成標(biāo)準(zhǔn)煤所得到綜合能耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
在計(jì)算水泥綜合能耗指標(biāo)時(shí)，應(yīng)按照GB16780-2007《水泥單位產(chǎn)品能源消耗限額》 標(biāo)準(zhǔn)中的修正方法將出廠水泥28d抗壓強(qiáng)度修正到42. 5等級(jí)水平，同時(shí)進(jìn)行混合材摻量等方面修正。
(5)水泥綜合電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)生產(chǎn)每噸水泥的綜合電力消耗，包括水泥生產(chǎn)各過程中的電耗和生產(chǎn)水泥輔助過程的電耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(6)水泥綜合煤耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)生產(chǎn)每噸水泥的燃料消耗，包括烘干原燃材料和燒成熟料消耗的燃料以及混合材烘干消耗的燃料，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
分布能耗包括原料破碎電耗、原料預(yù)均化電耗、原料烘干煤耗、生料粉磨電耗、生料均化電耗、燃料烘干煤耗、燃料制備電耗、廢氣處理電耗、熟料燒成電耗、熟料燒成煤耗、 熟料存儲(chǔ)與輸送電耗、輔助生產(chǎn)電耗、混合材烘干煤耗、混合材料制備電耗、水泥粉磨電耗坐寸ο
(I)原料破碎電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于包括石灰石、砂巖、鐵礦石等各種原料破碎的電耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/1)。
(2)原料預(yù)均化電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于原料預(yù)均化的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(3)原料烘干煤耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于原料烘干的燃料消耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
(4)生料粉磨電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于原料粉磨的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(5)生料均化電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于生料均化的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(6)燃料烘干煤耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于燃料烘干的燃料消耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
(7)燃料制備 電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)將進(jìn)廠的塊狀燃料進(jìn)行預(yù)均化、破碎和粉磨至適當(dāng)細(xì)度，以滿足熟料煅燒要求的過程的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(8)廢氣處理電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)對(duì)出窯尾和出磨系統(tǒng)的廢氣進(jìn)行增濕降溫和收塵等處理，使排放的廢氣能達(dá)到國家環(huán)保要求過程的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(9)熟料燒成電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于熟料燒成的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(10)熟料燒成煤耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于熟料燒成的燃料消耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
(11)熟料存儲(chǔ)與輸送電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于熟料存儲(chǔ)與輸送出廠或輸送至水泥磨調(diào)配庫的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(12)輔助生產(chǎn)電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)空壓機(jī)、循環(huán)水泵等輔助生產(chǎn)設(shè)備的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸 (kwh/t)。
(13)混合材烘干煤耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于混合材烘干的燃料消耗，單位為千克標(biāo)準(zhǔn)煤每噸(kgce/t)。
(14)混合材料制備電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于混合材破碎、烘干的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
(15)水泥粉磨電耗
在統(tǒng)計(jì)期內(nèi)用于水泥粉磨過程的電力消耗，單位為千瓦時(shí)每噸(kwh/t)。
經(jīng)過數(shù)據(jù)對(duì)比后，發(fā)現(xiàn)工序能耗大，則可進(jìn)一步通過數(shù)據(jù)分析，查找其具體原因。 下表列出各工序的具體分析參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于，包括安全模塊、經(jīng)濟(jì)模塊和在線決策控制模塊，其中， 所述安全模塊用于根據(jù)水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，分析和判斷當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)和水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行是否正常，以及預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常； 所述經(jīng)濟(jì)模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗，并將能耗數(shù)據(jù)與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)； 在線決策控制模塊用于對(duì)水泥生產(chǎn)的生料配料和水泥配料進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)生料磨系統(tǒng)、煤磨機(jī)、分解爐、預(yù)熱器和水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述安全模塊包括參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊、在線預(yù)警子模塊和異常參數(shù)偵測(cè)子模塊，其中， 所述參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)督子模塊用于實(shí)時(shí)監(jiān)督當(dāng)前水泥生產(chǎn)設(shè)備的當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)，當(dāng)運(yùn)行參數(shù)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警； 所述在線預(yù)警子模塊用于根據(jù)對(duì)水泥生產(chǎn)進(jìn)行超實(shí)時(shí)仿真計(jì)算的結(jié)果，判斷當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常； 所述異常參數(shù)偵測(cè)子模塊用于根據(jù)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)分析判斷設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
3.如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述異常參數(shù)偵測(cè)子模塊用于根據(jù)水泥生產(chǎn)當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)、運(yùn)行參數(shù)的變化趨勢(shì)、運(yùn)行參數(shù)的變化范圍等，判斷水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)是否正常。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述經(jīng)濟(jì)模塊包括相連的在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊和能效對(duì)標(biāo)分析子模塊，其中， 所述在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗； 所述能效對(duì)標(biāo)分析子模塊用于將所述在線能耗指標(biāo)計(jì)算子模塊計(jì)算得到能耗數(shù)據(jù)與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)。
5.如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述綜合性能耗包括熟料綜合能耗、熟料綜合煤耗、熟料綜合電耗、水泥綜合能耗、水泥綜合電耗和水泥綜合煤耗； 所述分布能耗包括原料破碎電耗、原料預(yù)均化電耗、原料烘干煤耗、生料粉磨電耗、生料均化電耗、燃料烘干煤耗、燃料制備電耗、廢氣處理電耗、熟料燒成電耗、熟料燒成煤耗、熟料存儲(chǔ)與輸送電耗、輔助生產(chǎn)電耗、混合材烘干煤耗、混合材料制備電耗、水泥粉磨電耗坐寸o
6.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述在線決策控制模塊包括生料系統(tǒng)優(yōu)化子模塊、煤粉制備系統(tǒng)優(yōu)化子模塊、燒成系統(tǒng)優(yōu)化子模塊和水泥系統(tǒng)優(yōu)化子模塊，其中， 所述生料系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)生料配料進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)生料磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制； 所述煤粉制備系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)煤磨機(jī)進(jìn)行優(yōu)化控制；所述燒成系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)分解爐和預(yù)熱器進(jìn)行優(yōu)化控制； 所述水泥系統(tǒng)優(yōu)化子模塊用于對(duì)水泥配料進(jìn)行優(yōu)化以及對(duì)水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。
7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述生料系統(tǒng)優(yōu)化子模塊通過根據(jù)歷史下料的記錄數(shù)據(jù)，推算生料成分發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行配料計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生料配料的優(yōu)化；以及，按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)循環(huán)風(fēng)、粗粉倉熱風(fēng)、粗粉倉冷風(fēng)、細(xì)粉倉熱風(fēng)和細(xì)粉倉冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制生料磨出口溫度、粗粉倉入口負(fù)壓和細(xì)粉倉入口負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)生料磨系統(tǒng)的優(yōu)化控制。
8.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述煤粉制備系統(tǒng)優(yōu)化子模塊按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)煤磨機(jī)的循環(huán)風(fēng)、熱風(fēng)和冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制煤磨機(jī)的出口溫度和入口負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)煤磨機(jī)的優(yōu)化控制。
9.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述燒成系統(tǒng)優(yōu)化子模塊按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)煤量進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制分解爐的溫度，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)分解爐的優(yōu)化控制；以及，按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)風(fēng)機(jī)閥門開度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制預(yù)熱器出口壓力，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)熱器的優(yōu)化控制。
10.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述水泥系統(tǒng)優(yōu)化子模塊通過根據(jù)歷史下料的記錄數(shù)據(jù)，推算水泥成分發(fā)展趨勢(shì)，進(jìn)行配料計(jì)算，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥配料的優(yōu)化；以及，按照PID控制和專家決策系統(tǒng)，對(duì)水泥磨系統(tǒng)的熱風(fēng)和冷風(fēng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，以控制水泥磨系統(tǒng)的出口溫度和入口負(fù)壓，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)水泥磨系統(tǒng)的優(yōu)化控制。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)，包括安全模塊、經(jīng)濟(jì)模塊和在線決策控制模塊，所述安全模塊用于根據(jù)水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)和仿真數(shù)據(jù)，分析和判斷當(dāng)前運(yùn)行參數(shù)和水泥生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行是否正常，以及預(yù)測(cè)當(dāng)前時(shí)刻之后運(yùn)行參數(shù)是否正常；所述經(jīng)濟(jì)模塊用于計(jì)算水泥生產(chǎn)的綜合性能耗和分布能耗，并將能耗數(shù)據(jù)與國際、國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)能耗指標(biāo)數(shù)據(jù)比對(duì)；在線決策控制模塊用于對(duì)水泥生產(chǎn)的生料配料和水泥配料進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)生料磨系統(tǒng)、煤磨機(jī)、分解爐、預(yù)熱器和水泥磨系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化控制。本發(fā)明的水泥生產(chǎn)與優(yōu)化系統(tǒng)集實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程檢測(cè)、優(yōu)化控制、實(shí)時(shí)生產(chǎn)過程管理為一體，提供在線分析和指導(dǎo)，可以提高設(shè)備運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)C04B7/36GK103030313SQ20131000684
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2013年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月9日
發(fā)明者田海奎 申請(qǐng)人:武安市新峰水泥有限責(zé)任公司