水泥生产与优化系统技术方案

本发明专利技术公开了一种水泥生产与优化系统，包括：安全模块、经济模块和在线决策控制模块，所述安全模块用于根据水泥生产设备运行实时数据、历史数据和仿真数据，分析和判断当前运行参数和水泥生产设备运行是否正常，以及预测当前时刻之后运行参数是否正常；所述经济模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗，并将能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对；在线决策控制模块用于对水泥生产的生料配料和水泥配料进行优化，对生料磨系统、煤磨机、分解炉、预热器和水泥磨系统进行优化控制。本发明专利技术的水泥生产与优化系统集实时生产过程检测、优化控制、实时生产过程管理为一体，提供在线分析和指导，可以提高设备运行的安全性和经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水泥生产
，尤其涉及一种水泥生产与优化系统。
技术介绍
水泥的生产通常是以石灰石和粘土为主要原料，经破碎、配料、磨细制成生料，然后喂入水泥窑中煅烧成熟料，再将熟料加适量石膏(有时还掺加混合材料或外加剂)磨细rfu 。如图1所示，水泥的生产，一般可分生料制备、熟料烧成和水泥制成三个エ序，其中，生料制备分为干法和湿法两种，干法一般采用闭路操作系统，即原料经磨机磨细后，进入选粉机分选，粗粉回流入磨再行粉磨的操作，并且多数采用物料在磨机内同时烘干并粉磨的エ艺。干法的生料制备具体可包括石灰石破碎及输送、联合预均化堆场、原料调配及原料粉磨、生料入窑和废气处理等流程。熟料烧成的设备主要有立窑和回转窑两类，立窑适用于生产规模较小的エ厂，大、中型厂通常采用回转窑。窑筒体卧置(略带斜度，约为3%)，井能作回转运动的称为回转窑。采用回转窑的熟料烧成具体可包括煤粉制备、窑尾预热分解、回转窑煅烧和窑头熟料冷却等流程。水泥制成エ序通常采用圈流粉磨エ艺(即闭路操作系统)，可包括破碎机熟料配料、 水泥磨和水泥出库及包装等流程。针对上述每个生产エ序来说，均涉及到多种设备，比如，仅石灰石破碎及输送的エ序中就涉及到重型板式喂料机，单段锤式破碎机、收尘器、排风机、离心通风机、电机、收尘器储气罐、皮带机、脉冲单机带收尘器、圆堆场堆取料机等等。每种设备均涉及到各种參数和指标。由于大型水泥生产线系统庞大，设备众多，操作运行复杂，控制也相对复杂，发生故障的潜在因素多。而且一旦出现故障，甚至会导致设备损坏，无论故障大小，都会间接或直接给水泥厂带来经济损失。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的大型水泥生产线系统庞大，设备众多，操作运行复杂的问题，提出一种水泥生产与优化系统，以提高水泥生产的安全性和经济性。为了解决上述问题，本专利技术提供一种水泥生产与优化系统，包括安全模块、经济模块和在线决策控制模块，其中，所述安全模块用于根据水泥生产设备运行实时数据、历史数据和仿真数据，分析和判断当前运行參数和水泥生产设备运行是否正常，以及预测当前时刻之后运行參数是否正常；所述经济模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗，并将能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对；在线决策控制模块用于对水泥生产的生料配料和水泥配料进行优化，对生料磨系统、煤磨机、分解炉、预热器和水泥磨系统进行优化控制。优选地，上述系统还具有以下特点所述安全模块包括参数实时监督子模块、在线预警子模块和异常参数侦测子模块，其中，所述参数实时监督子模块用于实时监督当前水泥生产设备的当前运行参数，当运行参数异常时进行报警；所述在线预警子模块用于根据对水泥生产进行超实时仿真计算的结果，判断当前时刻之后运行参数是否正常；所述异常参数侦测子模块用于根据设备运行实时数据和历史数据分析判断设备运行状态是否正常。优选地，上述系统还具有以下特点所述异常参数侦测子模块用于根据水泥生产当前运行参数、运行参数的变化趋势、运行参数的变化范围等，判断水泥生产设备运行状态是否正常。优选地，上述系统还具有以下特点所述经济模块包括相连的在线能耗指标计算子模块和能效对标分析子模块，其中，所述在线能耗指标计算子模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗；所述能效对标分析子模块用于将所述在线能耗指标计算子模块计算得到能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对。优选地，上述系统还具有以下特点所述综合性能耗包括熟料综合能耗、熟料综合煤耗、熟料综合电耗、水泥综合能耗、水泥综合电耗和水泥综合煤耗；所述分布能耗包括原料破碎电耗、原料预均化电耗、原料烘干煤耗、生料粉磨电耗、生料均化电耗、燃料烘干煤耗、燃料制备电耗、废气处理电耗、熟料烧成电耗、熟料烧成煤耗、熟料存储与输送电耗、辅助生产电耗、混合材烘干煤耗、混合材料制备电耗、水泥粉磨电耗等。优选地，上述系统还具有以下特点所述在线决策控制模块包括生料系统优化子模块、煤粉制备系统优化子模块、烧成系统优化子模块和水泥系统优化子模块，其中，所述生料系统优化子模块用于对生料配料进行优化以及对生料磨系统进行优化控制；所述煤粉制备系统优化子模块用于对煤磨机进行优化控制；所述烧成系统优化子模块用于对分解炉和预热器进行优化控制；所述水泥系统优化子模块用于对水泥配料进行优化以及对水泥磨系统进行优化控制。优选地，上述系统还具有以下特点所述生料系统优 化子模块通过根据历史下料的记录数据，推算生料成分发展趋势，进行配料计算，从而实现对生料配料的优化；以及，按照PID控制和专家决策系统，对循环风、粗粉仓热风、粗粉仓冷风、细粉仓热风和细粉仓冷风进行调节，以控制生料磨出口温度、粗粉仓入口负压和细粉仓入口负压，从而实现对生料磨系统的优化控制。优选地，上述系统还具有以下特点所述煤粉制备系统优化子模块按照PID控制和专家决策系统，对煤磨机的循环风、热风和冷风进行调节，以控制煤磨机的出口温度和入口负压，从而实现对煤磨机的优化控制。优选地，上述系统还具有以下特点所述烧成系统优化子模块按照PID控制和专家决策系统，对煤量进行调节，以控制分解炉的温度，从而实现对分解炉的优化控制；以及，按照PID控制和专家决策系统，对风机阀门开度进行调节，以控制预热器出口压力，从而实现对预热器的优化控制。优选地，上述系统还具有以下特点所述水泥系统优化子模块通过根据历史下料的记录数据，推算水泥成分发展趋势，进行配料计算，从而实现对水泥配料的优化；以及，按照PID控制和专家决策系统，对水泥磨系统的热风和冷风进行调节，以控制水泥磨系统的出口温度和入口负压，从而实现对水泥磨系统的优化控制。本专利技术的水泥生产与优化系统将水泥生产设备运行实时数据、历史数据和仿真数据作为数据源，对它们进行分析，从而确定设备的安全、经济水平，预测可能发生的故障、分析设备状态，为优化运行提出操作建议。本专利技术的水泥生产与优化系统集实时生产过程检测、优化控制、实时生产过程管理为一体，提供在线分析和指导，可以提高设备运行的安全性和经济性。附图说明图1是水泥生广流程不意图； 图2是本专利技术实施例的水泥生产与优化系统示意图图3是在线同步仿真与在线预测仿真的关系示意图图4是本专利技术实施例的生料磨系统优化控制示意图图5是本专利技术实施例的煤磨机优化控制示意图6是本专利技术实施例的分解炉优化控制示意图7是本专利技术实施例的预热器优化控制示意图8是本专利技术实施例的水泥磨系统优化控制示意图。具体实施方式下文中将结合附图对本专利技术的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。如图2所示，本专利技术实施例的水泥生产与优化系统包括安全模块、经济模块和在线决策控制模块，其中，所述安全模块用于根据水泥生产设备运行实时数据、历史数据和仿真数据，分析和判断当前运行参数和水泥生产设备运行是否正常，以及预测当前时刻之后运行参数是否正常；所述经济模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗，并将能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对；在线决策控制模块用于对水泥生产的生料配料和水泥配料进行优化，对生料磨系统、煤磨机、分解炉、预热器和水泥磨系统进行优化控制。下面对本专利技术进行详细描述一、安全模块由于水泥厂系统发生停车工艺故障的潜在因素多，一旦出现工艺故障，轻则迫使减低产量，重则会导致停车事件发本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水泥生产与优化系统，其特征在于，包括：安全模块、经济模块和在线决策控制模块，其中，所述安全模块用于根据水泥生产设备运行实时数据、历史数据和仿真数据，分析和判断当前运行参数和水泥生产设备运行是否正常，以及预测当前时刻之后运行参数是否正常；所述经济模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗，并将能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对；在线决策控制模块用于对水泥生产的生料配料和水泥配料进行优化，对生料磨系统、煤磨机、分解炉、预热器和水泥磨系统进行优化控制。

【技术特征摘要】
1.一种水泥生产与优化系统，其特征在于，包括安全模块、经济模块和在线决策控制模块，其中， 所述安全模块用于根据水泥生产设备运行实时数据、历史数据和仿真数据，分析和判断当前运行参数和水泥生产设备运行是否正常，以及预测当前时刻之后运行参数是否正常； 所述经济模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗，并将能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对； 在线决策控制模块用于对水泥生产的生料配料和水泥配料进行优化，对生料磨系统、煤磨机、分解炉、预热器和水泥磨系统进行优化控制。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述安全模块包括参数实时监督子模块、在线预警子模块和异常参数侦测子模块，其中， 所述参数实时监督子模块用于实时监督当前水泥生产设备的当前运行参数，当运行参数异常时进行报警； 所述在线预警子模块用于根据对水泥生产进行超实时仿真计算的结果，判断当前时刻之后运行参数是否正常； 所述异常参数侦测子模块用于根据设备运行实时数据和历史数据分析判断设备运行状态是否正常。3.如权利要求2所述的系统，其特征在于， 所述异常参数侦测子模块用于根据水泥生产当前运行参数、运行参数的变化趋势、运行参数的变化范围等，判断水泥生产设备运行状态是否正常。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于， 所述经济模块包括相连的在线能耗指标计算子模块和能效对标分析子模块，其中， 所述在线能耗指标计算子模块用于计算水泥生产的综合性能耗和分布能耗； 所述能效对标分析子模块用于将所述在线能耗指标计算子模块计算得到能耗数据与国际、国内标准能耗指标数据比对。5.如权利要求4所述的系统，其特征在于， 所述综合性能耗包括熟料综合能耗、熟料综合煤耗、熟料综合电耗、水泥综合能耗、水泥综合电耗和水泥综合煤耗； 所述分布能耗包括原料破碎电耗、原料预均化电耗、原料烘干煤耗、生料粉磨电耗、生料均化电耗、燃料烘干煤耗、燃料制备电耗、废气处理电耗、熟料烧成电...

【专利技术属性】
技术研发人员：田海奎，
申请(专利权)人：武安市新峰水泥有限责任公司，
类型：发明
国别省市：