基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，包括：数据库服务器，通过多种方式获取水泥生产中的各项数据；自动分析优化系统包括实际能耗计算模块、系数范围设置模块和最优系数范围计算模块，所述实际能耗计算模块计算出以往的各种单耗；所述系数范围设置模块将影响各类产量的因素量化成系数指标，选择以往各影响因素中波动最大的作为变化系数，并结合相应的单耗寻找出基础系数范围；所述最优系数范围计算模块根据基础系数范围计算出最优系数范围。本发明专利技术针对水泥生产综合单耗分析，将影响水泥生产综合单耗的因素和关联因素全部分类转换为系数指标并量化，设置优化系数范围，指导企业控制和改善水泥生产综合单耗。泥生产综合单耗。泥生产综合单耗。

【技术实现步骤摘要】
基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统


[0001]本专利技术属于节能环保
，具体涉及一种基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统。

技术介绍

[0002]水泥生产综合单耗是衡量企业管理、工艺水平的最重要指标，水泥生产综合单耗的基本算法每个企业基本一样，虽然大部分企业都有自己的内控值，就是在现有生产工艺、设备、原料的情况下，水泥生产单耗各不相同，但略显粗糙，改进仍然靠管理者的经验，大多数水泥企业结合自身能源管理现状，让能源监测和管理相关的自动抄表系统、电力需求侧系统、在线监测系统、能源管理中心系统、侧重供应链管理的企业资源计划系统(ERP)、生产制造执行系统(MES)得到了较广泛的应用，但仍然不能有效的找到最优的生产管理方式和工艺控制参数组，只能从宏观上来调整，等实施完后才能知道结果。而如何根据现有生产工艺、设备、原料以及积累的海量数据提前发现最优的生产工艺参数组并进行生产调整是目前需要解决的问题。
[0003]参考文献：一种工业智能优化节能系统，申请号201710792094.4。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，本专利技术针对水泥生产综合单耗自动分析，将影响水泥生产综合单耗的因素和关联因素全部分类转换为系数指标并量化，设置优化的系数范围，指导企业直接控制和改善水泥生产综合单耗。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，其特征在于，包括：
[0007]数据库服务器，通过连接各种仪表、接入现有控制系统和手工录入的方式获取水泥生产中的各项数据，并将获取的数据存储和发送给自动分析优化系统；
[0008]自动分析优化系统，包括实际能耗计算模块、系数范围设置模块和最优系数范围计算模块，其中
[0009]所述实际能耗计算模块计算出以往单位时间内的水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗和生料单耗；
[0010]所述系数范围设置模块将影响水泥产量、熟料产量、煤粉产量和生料产量的因素量化成系数指标，选择以往单位时间内各影响因素中波动最大的作为变化系数，并结合相应的水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗寻找出基础系数范围；
[0011]所述最优系数范围计算模块根据基础系数范围计算出最低水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗的最优系数范围。
[0012]进一步地，水泥生产中的电能和煤能数据通过仪表RS485接口标准MODB US协议自动采集；生产工艺参数、生料产量、熟料产量、水泥产量通过DCS系统以OPC方式自动采集；无
法自动采集的数据通过手工录入的方式采集。
[0013]进一步地，所述自动获取的数据通过数据库服务器按照1秒每次的频次进行采集并存储3个月，或者按照15分钟每次的频次进行采集并存储5年。
[0014]进一步地，所述自动分析优化系统从数据库服务器按照班、日、月调取煤消耗量、煤折标系数、熟料产量、熟料工序用电量、生料工序用电量、水泥产量、水泥各工序耗电量，计算出实际能耗：水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗。
[0015]进一步地，所述自动分析优化系统还包括模拟能耗计算模块，所述模拟能耗计算模块对最优系数范围进行模拟验证，并结合最易实现的系数，给出最优的系数组。
[0016]进一步地，所述系数范围设置模块将实际的各项单耗和产量按照周、月、季度、年分别代入影响水泥产量、熟料产量、煤粉产量、生料产量的计算公式，计算出每一次的系数，取最大和最小值得出对应因素的基础系数范围。
[0017]进一步地，所述最优系数范围计算模块根据最低水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗和生料单耗的对应系数，和最低水泥生产综合单耗时的对应系数确定最优系数范围。
[0018]进一步地，所述影响水泥产量的因素包括：入磨物料的粒度、入磨物料的水分、球磨机通风、入磨物料温度、粉磨产品细度、喂料的均匀性、选粉效率与循环负荷率、球料比和物料的配比；
[0019]所述影响熟料产量的因素包括：熟料窑的转速、烘干带的烘干能力、生料浆含水率和熟料窑的安全运转；
[0020]所述影响煤粉产量的因素包括：煤的粒度、煤炭的灰分、挥发分和发热量；
[0021]所述影响生料产量的因素包括：施压压力、风量和材料内阻力。
[0022]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0023]1、本专利技术利用现有平台系统获取水泥生产过程中的能耗、工艺、管理数据和信息，对水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗的影响因素及关联因素综合全面计算，通过自动分析，找到最优的生产管理方式和工艺控制参数组，达到降低水泥生产单耗的目的。
[0024]2、本专利技术将影响水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗的因素和关联因素全部分类转换为系数指标并量化，设置合理的系数范围，是其它系统所不具备的。
[0025]3、本专利技术以现有智能优化节能系统采集的电能数据、产量数据、用煤量计算出实际能耗为依托，分关联(影响后续工段能耗)和非关联(只影响当前工段能耗)设置系数计算出与实际能耗对应的比例。
[0026]4、本专利技术自动分析出不同生产状况下最符合企业当前实际情况的最优工艺参数组、生产管理措施，且是通过系统自动分析后的数据给出的客观结论。
[0027]5、根据现有生产工艺、设备、原料以及积累的海量数据提前发现最优的生产工艺参数组并进行生产调整。
附图说明
[0028]图1是基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统的示意图。
[0029]图2是自动分析优化系统的示意图。
具体实施方式
[0030]下面将结合具体实施例对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0031]实际水泥综合能耗计算
[0032]水泥单耗P1＝Q1/T1(单位：KWh/t)，其中水泥用电量Q1(单位：KWh)为现场电表采集，水泥产量T1(单位：t)为DCS系统或ERP系统采集。
[0033]熟料单耗P2＝Q2/T2(单位：KWh/t)，熟料总用电量Q2(单位：KWh)为现场电表采集，熟料产量T2(单位：t)为DCS系统或ERP系统采集。
[0034]水泥中熟料单耗P3＝P2*K1＝(Q2/T2)*K1(单位：KWh/t)，水泥中熟料配比(系数)K1为可调整参数。
[0035]煤粉单耗P4＝Q4/T4(单位：KWh/t)，煤粉总用电量Q4(单位：KWh)为现场电表采集，煤粉产量T4(单位：t)为DCS系统或ERP系统采集。
[0036]每吨熟料消耗的煤粉量K2＝T2/T4。
[0037]水泥中煤粉单耗P5＝P4*K2*K1＝(Q4/T4)*(T2/T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，其特征在于，包括：数据库服务器，通过连接各种仪表、接入现有控制系统和手工录入的方式获取水泥生产中的各项数据，并将获取的数据存储和发送给自动分析优化系统；自动分析优化系统，包括实际能耗计算模块、系数范围设置模块和最优系数范围计算模块，其中所述实际能耗计算模块计算出以往单位时间内的水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗和生料单耗；所述系数范围设置模块将影响水泥产量、熟料产量、煤粉产量和生料产量的因素量化成系数指标，选择以往单位时间内各影响因素中波动最大的作为变化系数，并结合相应的水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗寻找出基础系数范围；所述最优系数范围计算模块根据基础系数范围计算出最低水泥单耗、熟料单耗、煤粉单耗、生料单耗的最优系数范围。2.根据权利要求1所述的基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，其特征在于：水泥生产中的电能和煤能数据通过仪表RS485接口标准MODBUS协议自动采集；生产工艺参数、生料产量、熟料产量、水泥产量通过DCS系统以OPC方式自动采集；无法自动采集的数据通过手工录入的方式采集。3.根据权利要求2所述的基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，其特征在于：所述自动获取的数据通过数据库服务器按照1秒每次的频次进行采集并存储3个月，或者按照15分钟每次的频次进行采集并存储5年。4.根据权利要求1所述的基于大数据分析的水泥生产综合单耗自动分析优化系统，其特征在于：所述自动分析优化系统从数据库服务器按照班、日、月调取煤消...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨旭，赵世运，付学强，路宁，金友爱，朱林，
申请(专利权)人：万洲电气股份有限公司，
类型：发明
国别省市：