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新型干法水泥分解炉的模糊控制研究

董乃飞  
【摘要】:新型干法水泥生产技术是当代水泥生产的最新技术,它以悬浮预热和窑外分解技术为核心。水泥分解炉是预分解系统中的核心设备,它的作用是使燃料燃烧的放热过程与生料碳酸盐分解的吸热过程在其中以悬浮或流化态方式快速地进行,使入回转窑的生料碳酸盐分解率提高,从而减轻窑的热负荷,提高窑的运转周期,也提高了水泥的产量和质量。由此可见,控制好水泥分解炉的温度对整个预分解窑系统的热力分布,热工制度的稳定至关重要。 水泥分解炉是一个典型的非线性、强耦合的复杂控制对象,其精确的数学模型难以建立,常规控制算法很难获得满意的控制效果。然而,有经验的操作人员却能够较好地操作,使其稳定运行。为此,本论文在分析总结国内外水泥分解炉温度控制技术研究现状的基础上,针对云南省某水泥厂2000t/d的新型干法水泥熟料生产线中分解炉温度控制的特点,提出多变量模糊控制的解决方案。 本论文在深入分析其工艺过程的基础上,首先确定了影响分解炉温度变化的主要因素为喂煤量、生料量,三次风温度和三次风负压,并根据现场运行数据,应用系统辨识方法,获得了分解炉温度与其影响因素之间的数学模型;其次,设计了多变量模糊控制器并在VC++环境下进行了其控制仿真研究,仿真结果表明具有较好的控制效果。同时,为了更好地将该控制算法应用于工程实际,本论文又开发了基于OPC技术的VC客户端模糊控制算法程序并实现了与WinCC6.0软件之间的数据通信。 论文的研究具有较强的工程背景,所开发的软件人机交互友好,具有一定的实用性和推广价值。


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