面向綜合自動化的水泥生產自動控制與過程優(yōu)化研究.pdf

1、中國經濟增長方式將由粗放型向集約型進一步轉變，這是我國經濟未來堅定不移的發(fā)展方向。為此，工業(yè)上，必須進一步地節(jié)能降耗、減支增收，提高企業(yè)的運營效率。 而作為我國支柱產業(yè)之一的水泥行業(yè)其產量已經達到世界產量的一半，但是“大而不強”，是典型的高耗能行業(yè)，其能源消耗占全國能源消耗的7％，能源效率偏低的狀況十分突出。并且，相對其它行業(yè)(如鋼鐵、石油、化工等工業(yè))，水泥工業(yè)還普遍存在著技術裝備落后、管理水平低等問題，在人員、原材料方面的浪

2、費也十分巨大，嚴重制約著我國水泥行業(yè)的發(fā)展。各水泥企業(yè)也是良莠不齊，既有相當或接近世界前十大企業(yè)的大型集團企業(yè)，也有仍占全部產量近半的眾多小立窯企業(yè)?？傮w而言，我國水泥工業(yè)整體水平比較落后，與世界先進水平更是相差甚遠。 與此同時，我國水泥行業(yè)在工藝流程、經濟大環(huán)境及節(jié)能、環(huán)保方面還正經歷著深刻的變革。在具體的時代背景與行業(yè)現狀下，如何利用最新的信息技術、控制技術及優(yōu)化理論應對當前的挑戰(zhàn)，則成為水泥企業(yè)提高經濟效益所必須解決的基礎

3、性問題。論文提出，面向綜合自動化的水泥企業(yè)生產過程優(yōu)化系統(tǒng)將是解決行業(yè)難題、實現國家計劃目標的可行方案。 水泥企業(yè)綜合自動化的具體功能應如何設置，如何進行工程實施，如何將先進的智能控制引入水泥行業(yè)，對水泥生產進行自動化控制及優(yōu)化控制，這是本人長期深入水泥生產一線，參加技術研究與工程實施所一直密切關注的問題，也是本文闡述的主要內容。主要包括： 首先，就我國的產業(yè)政策及當前我國水泥企業(yè)的行業(yè)現狀，闡述了課題研究的背景和現實意

4、義。提出了面向綜合自動化的水泥企業(yè)生產自動控制與過程優(yōu)化的研究是實現前述目標的基礎。并且就國內、外在此方面的研究現狀做了細致分析，并對所涉及的相關研究與技術(綜合自動化、智能控制等)進行了綜述。 其次，從水泥的生產工藝出發(fā)，對水泥企業(yè)的運營特點做了全面分析，給出了對綜合自動化的需求。以此為基礎，結合其他行業(yè)綜合自動化的理論成果與實踐經驗，給出了水泥企業(yè)綜合自動化系統(tǒng)總體框架及各子系統(tǒng)的解決方案，并在當前信息技術支持下，給出了水泥

5、企業(yè)綜合自動化的具體實現，對其中行業(yè)特色較為明顯的子系統(tǒng)做了細其后，對水泥生產中的核心環(huán)節(jié)——熟料燒成系統(tǒng)做了細致研究。在合理假設條件下，完成了對水泥熟料燒成過程的熱力學模型的建模工作，并以此為基礎，實現了集熱力學機理模型庫與設備聯鎖仿真于一體的水泥生產過程仿真與集散控制培訓系統(tǒng)的研究與開發(fā)。 再次，本文給出了水泥旋窯窯況的明確定義，并進一步分析了燒成系統(tǒng)各環(huán)節(jié)影響窯況的內、外因素，明確了燒成過程中出現的各種現象與原因之間的結構