一种基于热工分析-数据驱动模型的分解炉温度控制方法技术

本发明专利技术公开了一种基于热工分析‑数据驱动模型的分解炉温度控制方法，是应用于由旋风预热器、分解炉、回转窑和篦冷机所组成水泥烧成系统中,其步骤包括：1建立热工分析模型；2建立热工分析离散化简化模型；3建立热工分析‑数据驱动的分解炉出口温度模型；4基于热工分析‑数据驱动模型实现分解炉出口温度的GPC控制。本发明专利技术能准确控制分解炉出口温度，从而保障水泥烧成熟料的品质以及预热分解系统的稳定运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于热工分析-数据驱动模型的分解炉温度控制方法
本专利技术涉及分解炉温度建模与控制领域，具体的说是一种基于热工分析-数据驱动模型的分解炉温度控制方法。
技术介绍
分解炉出口温度是一个非常重要的工艺参数，它对于水泥烧成熟料的品质以及预热分解系统的稳定运行有着十分关键的作用，建立其数学模型并进行优化控制非常重要。一方面，热工分析模型都需要复杂的原理分析、流体力学和热力学的分析，这种模型都是建立在一定的假设条件上，需要计算的量特别多，运算量比较大，且变量之间大都是耦合的，具有强非线性，表达式中的某些系数还难以确定，很难建立水泥分解炉出口温度精确的数学表达式，不能满足实际工程需求。另一方面，水泥分解炉具有丰富的在线测量数据，可通过在线学习与计算便可获得系统的各种动静态特性。目前由于新型干法水泥生产系统是个复杂的流程工业，具有时滞、耦合、干扰、时变等特点，使得大多数水泥企业采用常规的人工调节方法或基于经验的控制方法的来控制温度，能耗成本较高。
技术实现思路
本专利技术是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种基本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于热工分析-数据驱动模型的分解炉温度控制方法，是应用于由旋风预热器、分解炉、回转窑和篦冷机所组成水泥烧成系统中，其特征是，所述分解炉温度控制方法是按如下步骤进行：/n步骤1.建立热工分析模型：/n步骤1.1.利用式(1)建立物料平衡模型：/n

【技术特征摘要】
1.一种基于热工分析-数据驱动模型的分解炉温度控制方法，是应用于由旋风预热器、分解炉、回转窑和篦冷机所组成水泥烧成系统中，其特征是，所述分解炉温度控制方法是按如下步骤进行：
步骤1.建立热工分析模型：
步骤1.1.利用式(1)建立物料平衡模型：



式(1)中，为所述分解炉内物料的质量；F1为单位时间内喷入所述分解炉的煤粉质量；Fgf1为单位时间内煤粉送风质量；Fg3为单位时间内三次风质量；为单位时间内从所述旋风预热器的第4或第5级进入到所述分解炉的生料质量；为单位时间内从所述回转窑进入分解炉的气体质量；为单位时间内从所述分解炉进入到所述旋风预热器的第5或第6级的生料质量；为单位时间内从所述分解炉进入到所述旋风预热器的第5或第6级的气体质量；
步骤1.2.利用式(2)建立热量平衡模型：



式(2)中，为所述分解炉内的热量；Q1为单位时间内喷入所述分解炉煤的热量，并有：
Q1＝CcF1T1(3)
式(3)中，Cc为煤的比热容；T1为煤粉温度；
式(2)中，Qgf1为单位时间内煤送风的热量，并有：
Qgf1＝Cgf1Fgf1Tgf1(4)
式(4)中，Cgf1为煤送风的比热容；Tgf1为煤送风的温度；
式(2)中，Qg3为单位时间内流入的三次风的热量，并有：
Qg3＝Cg3Fg3Tg3(5)
式(5)中，Cg3为三次风的比热容；Tg3为三次风温；
式(2)中，为单位时间内从所述旋风预热器第4或第5级进入到分解炉生料的热量，并有：



式(6)中，为CaCO3的比热容；TC4为旋风预热器第4或第5级下料口温度；
式(2)中，为单位时间内从回转窑进入所述分解炉的气体的热量，并有：



式(7)中，Cg为气体的比热容；为窑尾气体温度；
式(2)中，为单位时间内从所述分解炉进入到旋风预热器的第5或第6级的生料的热量，并有：



式(8)中，Ccao为CaO的比热容；TA1为分解炉温度；
式(2)中，为单位时间内从所述分解炉进入到旋风预热器第5或第6级的高温气体的热量，并有：



式(2)中，Qmsf为单位时间内分解炉中煤燃烧释放的热量，并有：
Qmsf＝HcF1(10)
式(10)中，Hc是煤的热值；
式(2)中，为单位时间内分解炉中CaCO3吸热分解消耗的热量，并有：



式(11)中，Mol为CaCO3的摩尔质量；为CaCO3吸热分解消耗的热量；
步骤2.建立热工分析离散化简化模型：
步骤2...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚彪，张宏图，陈薇，李鑫，余玲，高翔，
申请(专利权)人：合肥水泥研究设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34