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水泥联合粉磨粒度预测控制系统研发

水泥联合粉磨粒度预测控制系统研发

作者：罗鹏济南大学

学位级别：硕士

根据国家统计局数据显示,2019年全国水泥产量约为23.3亿吨,同比增长6%,连续35年保持世界第一,行业盈利保持较好水平。在水泥行业的供给侧结构性改革、环保限产和错峰生产的背景下,目前国内水泥的产能利用率维持在60%左右。因此,通过提... 详细信息

根据国家统计局数据显示,2019年全国水泥产量约为23.3亿吨,同比增长6%,连续35年保持世界第一,行业盈利保持较好水平。在水泥行业的供给侧结构性改革、环保限产和错峰生产的背景下,目前国内水泥的产能利用率维持在60%左右。因此,通过提升水泥生产过程自动化水平来提高水泥的质量和产量具有重要意义。本文以水泥联合粉磨过程中的重要指标水泥粒度为研究对象,采用在线激光粒度仪为检测手段,结合联合粉磨工艺机理,开展水泥联合粉磨粒度预测控制系统研究与开发,主要研究内容如下:（1）根据洛阳某水泥生产企业的实际情况,在研究其现场联合粉磨工艺机理的基础上,结合历史数据分析以及现场工人操作经验,以小于45um的水泥粒度含量作为模型输出,以选粉机转速作为模型输入,采用线性回归和带遗忘因子的递推最小二乘法两种方法分别建立了水泥粒度的数学模型,仿真验证显现了带遗忘因子的递推最小二乘法建立的水泥粒度模型与水泥粒度的动态变化具有更好的一致性,因此选择带遗忘因子的递推最小二乘法建立的水泥粒度模型作为水泥联合粉磨粒度预测控制系统的数学模型,为后续水泥粒度控制算法的研究奠定了基础。（2）水泥粒度控制,传统的控制算法仍然是PID控制,由于水泥粉磨是一个非线性、强耦合和大滞后的工业过程,所以传统的PID控制效果一般。广义预测控制拥有较强的鲁棒性,同时对模型的参数要求较低,因此本文将其结合PI控制器的优点设计出PI+GPC控制器;由于一般的预测控制假设的被控过程是无约束的,而在水泥联合粉磨粒度控制中存在大量的约束,比如选粉机转速约束、选粉机转速增量约束和水泥粒度约束等,为了解决这一问题,引入改进粒子群优化算法（PSO）;将改进的粒子群算法运用于隐式广义预测控制的滚动优化环节,设计了基于改进粒子群算法的PI+GPC控制器,仿真结果验证该方法的有效性。（3）基于C#和MATLAB混编,结合本文研究内容,加入Bang-Bang控制方法,研发了水泥联合粉磨粒度预测控制系统,实现了对水泥粒度的控制,并进行了工程应用,取得了良好的运行效果。

关键词：联合粉磨带遗忘因子的最小二乘预测控制粒子群算法

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联合粉磨稳流仓ELMNN建模及其内模控制

洛阳理工学院学报（自然科学版） 2016年第1期26卷 55-60页

作者：吴茂胜袁铸钢张强侯居东济南大学自动化与电气工程学院山东济南250022

针对水泥联合粉磨稳流仓存在非线性和时滞的问题,提出了由极限学习机神经网络(ELMNN)建立在线的联合粉磨稳流仓的内部模型,并利用泰勒级数(taylor)间接求得内模控制器,实现基于ELMNN的联合粉磨稳流仓内模控制。通过设计联合粉磨稳流仓... 详细信息

针对水泥联合粉磨稳流仓存在非线性和时滞的问题,提出了由极限学习机神经网络(ELMNN)建立在线的联合粉磨稳流仓的内部模型,并利用泰勒级数(taylor)间接求得内模控制器,实现基于ELMNN的联合粉磨稳流仓内模控制。通过设计联合粉磨稳流仓的内模控制系统,对内模控制系统进行稳定性分析。最后,进行仿真验证,结果显示基于ELMNN的内模控制达到了较好的控制质量。

关键词：联合粉磨极限学习机泰勒级数内模控制

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联合粉磨系统改为半终粉磨系统的实践

新世纪水泥导报 2019年第4期25卷 61-65页

作者：王书涛安微云南红塔滇西水泥股份有限公司

改造前,水泥联合粉磨系统台时产量偏低,系统粉磨电耗33kWh/t以上,循环提升机、循环风机故障多。主要采取的优化措施有:增加TS三分离选粉机,配料提升机等设备,将水泥磨联合粉磨系统改造为半终粉磨系统。采用筛分式隔仓板,由单仓磨改为双... 详细信息

改造前,水泥联合粉磨系统台时产量偏低,系统粉磨电耗33kWh/t以上,循环提升机、循环风机故障多。主要采取的优化措施有:增加TS三分离选粉机,配料提升机等设备,将水泥磨联合粉磨系统改造为半终粉磨系统。采用筛分式隔仓板,由单仓磨改为双仓磨;同时对V型选粉机分离效率、钢球级配等进行优化调整。改造后,系统产量提高,水泥粉磨电耗下降至30kWh/t以下,同时循环提升机、循环风机故障减少。

关键词：联合粉磨半终粉磨三分离选粉机磨内优化粉磨电耗

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联合粉磨改造为半终粉磨系统的实践

新世纪水泥导报 2017年第3期23卷 27-31页

作者：邹伟斌钟运强中国建材工业经济研究会水泥专业委员会北京100024 成都建筑材料工业设计研究院有限公司四川成都610051

XY公司水泥制成工序为水泥联合粉磨系统,磨前预粉磨子系统配置的辊压机处理能力较大,为进一步实现增产、降耗,达到充分利用低谷电的目的,将其改造为半终粉磨系统。投运初期,系统产量有所下降,导致粉磨电耗增高。通过对运行过程中的半终... 详细信息

XY公司水泥制成工序为水泥联合粉磨系统,磨前预粉磨子系统配置的辊压机处理能力较大,为进一步实现增产、降耗,达到充分利用低谷电的目的,将其改造为半终粉磨系统。投运初期,系统产量有所下降,导致粉磨电耗增高。通过对运行过程中的半终粉磨系统取样测试的数据以及存在的其他不足,运用系统工程方法进行分析,并对磨前辊压机做功能力、入磨物料综合水分以及磨内结构、研磨体级配等主要影响因素实施针对性改进与调整措施,最终实现了降低系统粉磨电耗的综合技术经济效果。

关键词：联合粉磨半终粉磨入磨粒径研磨体级配

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联合粉磨系统运行中的问题及处理措施

新世纪水泥导报 2015年第3期21卷 37-41页

作者：刘明红孙学娟湖南辰溪华中水泥有限公司湖南辰溪419500 四平市佰亿商砼有限公司吉林四平136000

湖南辰溪华中水泥有限公司的联合粉磨系统由一台CLF140/65辊压机、两台分别为Φ2.4 m×12m及Φ2.6 m×13 m的水泥磨等组成,属于典型的"一拖二"型式。运行中,辊压机的供料不稳定,V选的效率较差,非标件及设备零部件的磨损大,入磨物料不稳... 详细信息

湖南辰溪华中水泥有限公司的联合粉磨系统由一台CLF140/65辊压机、两台分别为Φ2.4 m×12m及Φ2.6 m×13 m的水泥磨等组成,属于典型的"一拖二"型式。运行中,辊压机的供料不稳定,V选的效率较差,非标件及设备零部件的磨损大,入磨物料不稳定,液压系统泄漏,磨机级配及隔仓板通孔率不合理。改造后,系统的稳定性及设备运转率提高了,在粉磨由熟料、水渣、煤矸石、石膏组成的物料(熟料∶水渣∶煤矸石∶石膏=57∶18∶20∶5)时,产量达60 t/h。目前,系统还存在辊压机做功不足之问题。

关键词：联合粉磨稳定供料磨损处理措施

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联合粉磨系统增产节电的技术实践

新世纪水泥导报 2013年第4期19卷 63-64页

作者：周彪合肥水泥研究设计院 230051

170-100辊压机+V型选粉机+Φ4 m×13 m三仓开路管磨机组成的联合粉磨系统,投产初期P.C32.5级水泥产量仅120 t/h左右,电耗34 kWh/t。分析认为:辊压机挤压做功能力差,提升机故障多,选粉机效率低以及管磨机研磨能力差是该系统产量低、电耗... 详细信息

170-100辊压机+V型选粉机+Φ4 m×13 m三仓开路管磨机组成的联合粉磨系统,投产初期P.C32.5级水泥产量仅120 t/h左右,电耗34 kWh/t。分析认为:辊压机挤压做功能力差,提升机故障多,选粉机效率低以及管磨机研磨能力差是该系统产量低、电耗高的主要原因。采取相应对策后,产量达168 t/h,电耗降至26.7 kWh/t。

关键词：联合粉磨分级效率增产节电