导读:本文包含了水泥回转窑过程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:回转窑,过程控制系统,预测控制,多目标优化
水泥回转窑过程论文文献综述
常建峰[1]（2016）在《水泥回转窑烧成过程控制系统研究与应用》一文中研究指出水泥回转窑是水泥熟料干法生产线的核心设备。水泥原料通过回转窑料的煅烧形成水泥熟料,并进一步加工成水泥,整个煅烧过程是一个热工反应过程,具有非线性,强耦合性等特点,控制精度难于保证。目前国内水泥企业多依靠操作员的经验对回转窑的烧成过程进行人工控制,或采用传统的PID方法进行控制,但控制效果均不很理想,无法达到稳定控制回转窑煅烧温度,优化原煤用量,减少环境污染的目的。而模型预测控制,多目标优化等研究方法的提出和不断成熟,为回转窑的过程控制提供了一种新的思路。本文针对水泥回转窑的工艺及控制机理,研究了一种基于区间跟踪变量软约束的多目标预测控制算法并将其应用到水泥回转窑的过程控制中,并结合实际项目,设计了水泥回转窑的DCS控制系统和基于预测控制的专家系统,具体研究工作如下:首先,通过研究水泥回转窑煅烧工艺机理与回转窑煅烧过程中各参数间的耦合关系,揭示影响回转窑稳定运行和水泥熟料质量的原因,确定了控制回转窑系统运行的主要参数,为回转窑过程控制提供了模型基础。其次,提出一种基于区间跟踪变量软约束的多目标预测控制算法,采用变量约束项减小区间内的稳态轨迹变化幅度,并与区间跟踪项构造多目标函数,利用字典序算法对目标函数的求解进行优化,解决被控变量在区间内稳态轨迹变化幅度大的问题,并将算法应用到水泥回转窑控制中。再次,结合实际项目,设计研发了基于西门子PCS7的回转窑DCS控制系统,利用DCS硬件、工业以太网和现场总线技术搭建了DCS过程控制硬件系统结构,同时开发了基于PCS7的针对水泥行业的自动控制功能块软件,从硬件和软件两方面实现了对整个DCS系统的设计。最后,利用Visual C#开发了基于模型预测控制的专家系统软件,设计研发基于OPC技术的运行管理应用平台,采用OPC技术实现DCS及现场设备与专家系统软件系统的通讯,实现专家系统对水泥回转窑的在线优化控制。并将该预测控制软件系统在江津冀东水泥股份有限公司水泥生产线上试应用,达到了优化水泥熟料煅烧过程、降低单位能耗的目的。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-12-01）
刘彦伟[2]（2016）在《5000t/d水泥回转窑火焰调整过程的工艺工程仿真与优化》一文中研究指出在水泥生产过程中,新型干法水泥生产技术已经成为我国乃至全世界普遍应用的一种先进的水泥生产技术。新型干法水泥生产主要是“两磨一烧”,其中“两磨”为生料磨和水泥磨。“一烧”是熟料烧成。熟料烧成是连接生料制备和水泥制备所必须的一种生产工艺步骤,是水泥生产的关键环节。而新型干法水泥回转窑又是烧成环节中不可或缺的极其关键的生产设备。回转窑的运转好坏直接关系到水泥产品的质量及品质。因此,如何保持回转窑良好的运行,对水泥的生产制备有着极其重要的意义。回转窑的运转离不开窑内的燃烧器,回转窑的正常运转与窑内火焰的分布有着密不可分的作用。火焰的分布直接影响着窑内的温度分布,而窑内的温度又与水泥熟料的质量和耐火材料有着直接的关系。由于回转窑有耐火材料保护,窑内温度的高低直接影响耐火砖损毁程度,而窑头火焰温度又是影响窑内温度的主要因素,熟料的烧成质量与窑头火焰的调节也有着密不可分关系,因此火焰的调节对窑耐火材料的使用及熟料产量、质量的好坏等起着关键作用。本文针对以上问题,通过对回转窑运转过程中的火焰燃烧过程进行了工程仿真,分析了不同的火嘴风量对火焰分布的影响,以及在各自条件下对应的窑炉运转状态,并对个条件下的熟料质量和强度进行了实验对比分析。分析结果表明,在所做的风量调整范围内,只有当外轴风风速310m/s,内旋风风速116m/s时,火焰形状及窑筒体温度在满足生产需求情况下,筒体温度达到最优状态,且在此条件下对应的水泥熟料的抗压和抗折强度最佳。通过对回转窑内不同风量对火焰影响的工程仿真分析,可以建立一套有效的耐火砖保护措施,延长耐火砖的运转时间,可以有效减少回转窑的停机次数,保证窑的运转率,提高水泥产品的质量,对水泥行业降本增效有着十分积极的作用。(本文来源于《燕山大学》期刊2016-05-01）
李德付[3]（2013）在《水泥回转窑和篦冷机内气固两相流及换热过程的数值研究》一文中研究指出回转窑是一种具有燃烧、换热、化学反应以及物料输送等主要功能的生产设备。具有容积大、能耗高、物料长滞留、燃料适应性强等特性。但回转窑与其它热工设备相比热效率低。如何促进物料与空气的混合,强化气固换热,减少热损失是亟待解决的问题。为此,必须对回转窑内物料、煤粉和空气的流动和传热特性开展深入研究,用以指导回转窑技术和结构改进,从而实现提高运转效率和降低能耗的目的。同时,由于问题的复杂性与典型性,该项研究对稠密气固两相流学科领域也具有重要理论意义。本文以一台Φ4.3×64m水泥回转窑为工程背景,对包括燃烧器和篦冷机在内的完整的回转窑系统进行了多维数值模拟研究。性能优良的燃烧器能够保证为水泥回转窑提供最佳的热工条件。本文首先对一台四通道旋流燃烧器内的气固两相流进行了模拟研究,应用欧拉-拉格朗日计算方法,对窑内煤粉-空气两相湍流流场进行模拟,系统地研究了各风道不同送风量及旋流叶片角度对燃烧器出口流场中的速度分布的影响,详尽的分析了不同工况下冷态射流湍流场的流态变化规律。计算结果表明,燃烧器的中心回流区对实现快速点火和稳定燃烧具有重要作用,内旋流风和高速外风使得煤粉和空气充分混合,并卷吸了高温二次风,促进了煤粉燃烧。提高外风风速会促进煤粉颗粒的运动,但风速需要控制在适宜的范围内。其次,基于欧拉-欧拉法,建立了回转窑内物料与气体的两相流动模型,分别对其二维横截面与叁维窑体内的流动和传热特性进行数值研究。把颗粒流体的动理学理论引入该项研究,将物料颗粒的随机运动比拟为分子热运动,引入颗粒温度作为描述颗粒随机运动动能的变量,建立颗粒的本构方程,从而封闭固相动量方程。考虑了物料反应、辐射传热及窑壁间接式传热等诸多因素。讨论横截面内物料、壁面和自由空间气体之间的换热机理,应用热量源项在二维模型中考虑轴向温度梯度的影响,分析物料、壁面和自由空间气体叁相间的换热机制。通过计算得到了颗粒物料在回转窑内随窑壁回转的复杂运动特性及其空间分布规律,获得了回转窑内温度分布曲线,及不同区域气体、物料和窑壁之间的换热量。计算结果与文献试验值相吻合,说明该计算模型具有较好的预测能力,可以为改进与优化回转窑的工艺操作流程提供指导。最后,针对熟料在篦冷机内的输运与冷却换热过程,应用欧拉-欧拉两相流计算方法及多孔介质模型,进行了二维数值模拟,主要分析了熟料的输运、熟料与气体的换热特性。计算结果表明,颗粒增大会使熟料床的厚度明显增厚,直径为20mm的熟料与空气换热最好,空气温度升高最大。(本文来源于《大连理工大学》期刊2013-04-01）
解月林[4]（2012）在《水泥回转窑煅烧过程中常见故障的成因及处理》一文中研究指出回转窑煅烧过程中出现的结圈,堆雪人等故障,其成因是非常复杂的,要针对性的实施处理方法。(本文来源于《中国外资》期刊2012年18期）
赵宇,蔡玉良,洪旗,潘炯[5]（2012）在《利用水泥回转窑焚烧处理污泥过程中污泥挥发性有机物成分的分析研究》一文中研究指出利用水泥回转窑焚烧处理污泥可以很好的解决污泥处理难的问题,但污泥在干化及焚烧过程中会产生大量的有机污染物(POPs),对环境均会带来较大的影响。本文采用气质联用仪(GC/MS)对不同温度下的造纸污泥、市政污泥加热驱赶出的各种有机物进行了对比分析,为造纸污泥和市政污泥后续热处理和资源化利用过程的控制提供参考依据。(本文来源于《中国水泥》期刊2012年05期）
王乃帅,温治,楼国锋,刘训良,郑坤灿[6]（2009）在《水泥回转窑内煤粉燃烧过程的数值模拟》一文中研究指出本文应用标准k-ε湍流模型、随机颗粒轨道模型、即混即燃模型、P1辐射模型以及多块非均匀结构化网格划分技术,对配有四风道燃烧器的水泥窑内煤粉燃烧过程进行了数值仿真,研究了多种操作参数对窑内燃烧工况的影响规律,提出了相应的优化操作制度。(本文来源于《十叁省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集》期刊2009-11-01）
张保生[7]（2007）在《新型干法水泥回转窑中低品位燃料燃烧特性和窑内燃烧过程研究》一文中研究指出水泥回转窑中燃用低品位燃料存在以下问题：低品位燃料的燃烧特性有待进一步研究；回转窑内温度场分布情况(尤其是高温烧成带)还不清楚；现有多通道喷燃器存在风道过多、风速过高的问题。针对上述问题，主要从以下四方面进行了研究：首先，以热重法对不同品位燃料的静态燃烧特性进行了机理研究，并提出一种新的基于多重扫描速率的动力学求解方法。结果表明：在热重试验条件下，烟煤的燃烧性能最好，贫煤和无烟煤次之，石煤最差。褐煤虽然着火和稳燃性能最好，但是后期燃尽性能较差。褐煤和烟煤遵循圆柱形对称的叁维扩散机理，贫煤、无烟煤和石煤则倾向于随机成核和随后生长机理。从燃烧特性参数和反应动力学参数判断，石煤属于高变质的无烟煤。其次，通过沉降炉模拟燃料在回转窑内的燃烧环境，重点对低品位燃料的动态燃烧特性进行考察，并提出微分差热法对着火点进行判断。结果表明：在沉降炉试验条件下，过量空气系数的适当降低、着火段壁温的提高、二次风温度的增加，以及煤样挥发分、发热量的提高、粒度的减小，均有利于提高燃料的着火和燃尽性能。接着，构建了物理模拟试验台，分析燃烧器喷口结构对流场和混合强度场的影响，并提出一种新型的齿结构喷燃器。结果表明：叶片角度的增加可以促进一、二次风的混合，有利于内回流区的形成，但是对于外回流区的形成并不总是有利的。扩口有利于内回流区的形成和外回流区的扩展，但会造成速度衰减的加快和混合强度的降低。提出的齿结构喷燃器，对于增大内、外回流区和提高整体的混合强度的作用是十分明显的。然后，采用计算机辅助试验，从操作参数的角度对低品位燃料在整个回转窑内的燃烧过程进行了系统研究。结果表明：45°的旋流叶片角、3：1的外内风量比、1.2的过量空气系数是一个较好的操作状态，利于产生较大的内、外回流区，保证较长的高温带分布，同时避免局部高温的出现和实现燃料的完全燃烧。因此，在良好的操作状态下采用叁通道喷燃器实现低品位燃料比如无烟煤的燃烧是可行的。最后，对新型干法水泥回转窑中应用不同品位燃料的情况进行考察，重点对燃用低品位燃料时烧成系统的性能指标进行分析。(本文来源于《浙江大学》期刊2007-04-01）
朱娜[8]（2006）在《水泥回转窑生产过程计算机监控系统设计与研究》一文中研究指出随着我国水泥工业的发展,新型干法水泥回转窑生产技术已得到快速发展。为了提高与之相配套的自动化控制技术水平,针对水泥生产过程的烧成部分,本文设计开发了一套基于Profibus-DP现场总线的计算机监控系统,实现窑外预热和分解、窑内煅烧、窑头熟料冷却、煤粉制备与输送和窑尾废气处理等的实时监测和控制。 整个控制系统采用IPC+PLC+现场总线的整体结构,十分适合水泥生产现场工艺复杂、设备类型多样、I/O点数多且分布分散、现场防爆环境等要求高的特点。 系统在结构上分为叁层:现场设备层分为若干从站,采用带有现场总线接口的PLC,完成设备控制以及数据采集等任务;中间层是一个数据服务器和一个通讯处理主站,用现场总线连接,数据服务器主要承担数据库管理和现场总线与以太网之间的通讯,以S7315-2DP为通讯处理主站,通过与各个从站的总线通讯实现各个从站工作的高度协调一致;控制管理层以IPC为操作站,用工业以太网(Ethernet)相互连接实现数据显示、报警处理、生成数据库、报表打印等功能,实现远程监控。整个控制系统结构体现了“分散控制、集中管理”的分布式控制思想,更体现了现场总线控制系统全数字通讯、高度开放性、互操作性、互换性的技术优势。 水泥回转窑的生产过程是一个典型的大惯性、纯滞后、强耦合的热工过程,采用传统的控制理论对水泥窑控制会变得十分困难。为保证水泥回转窑热工过程稳定,生产高质量水泥熟料,控制水泥回转窑烧成带温度和窑尾废气温度的稳定则是控制的难点所在。本文研究了模糊控制的基本理论和模糊控制器的设计方法,并将模糊控制应用到水泥窑的优化控制中,对水泥生产过程中的控制参数和被控参数作了进一步研究,探讨了参数的隶属函数,根据操作员的经验得出水泥窑输入、输出参数之间的模糊控制规则表,然后利用MATLAB软件中的模糊逻辑工具箱设计了模糊控制仿真系统。并与基本PID控制的仿真结构进行了比较。 仿真结果表明,模糊控制能够较好的满足水泥回转窑控制的要求,对水泥生产的研究和仿真具有一定的意义。(本文来源于《武汉理工大学》期刊2006-04-01）
王蕊[9]（2004）在《水泥回转窑生产过程控制系统设计研究》一文中研究指出水泥生产中,水泥回转窑的工作过程属于复杂的热工反应过程,是水泥生产的核心部分,对水泥回转窑的自动控制可保证生产的“均衡稳定”与设备的安全运行,使生产过程经常处于最佳状态,达到优质、高效、低消耗的目的。目前,国内各大、中型水泥厂水泥回转窑的闭环控制回路仍普遍采用传统的PID控制,参数难以整定,控制效果不够理想。本课题采用两级DCS控制系统,改进控制策略,实现水泥回转窑生产的自动控制,对工艺要求的一些重要参数进行自动监控。本课题针对水泥回转窑生产的工艺要求提出系统控制方案,下位机(PLC)负责完成数据的采集和处理,并接受上位机指令向模块输出信号去完成各种控制功能,上位机(工控机)完成生产工艺过程的监视、操作、控制,系统通讯通过ControlNet网络实现,完成下位机PLC与上位机工作站之间的信息交换;对预热器五级筒出口气体温度改进传统PID控制方式,引入先进控制策略,进行模糊PID控制算法的研究与设计,获得了动态响应快、超调量小、温度控制稳定的良好效果;对控制系统的硬件和软件进行设计,完成了工控机和PLC的选型及配置,重点对下位窑尾窑中和窑头两个控制站的模拟、数字信号做出PLC连接图,进行地址分配,完成了下位机控制程序流程图及调节回路控制框图的设计,对系统监控界面做出了设计,通过8幅工艺流程界面,可实现水泥回转窑生产过程的监控、进行PID参数的调整,并可对各工艺、电气参数的实时趋势及历史趋势进行观察、打印,自动生成生产报表等并打印,还具有对工艺及电气故障进行实时报警的功能,通过显示屏显示报警信息,并可通过声音进行报警。(本文来源于《天津大学》期刊2004-12-01）
杨志强[10]（2000）在《模糊控制在水泥回转窑生产过程中的应用》一文中研究指出介绍了应用模糊控制技术对水泥回转窑的生产过程进行自动控制的设计方案以及通过PLC实现模糊控制的方法。即将烧成带温度和窑废气温度作为被控变量 ,将窑的回转速度、决定给煤量的给煤电机速度、影响烧成带火焰形状和窑内温度分布的一次风机风量作为控制量 ,通过调整窑主电机励磁电流调整窑的转速 ,调整给煤电机变频和送风机变频来调整给煤量和送风量。窑速和水泥生料下料量、风量和给煤量均保持一定的比例。与人工控制相比 ,既达到了节能降耗的目的又提高了回转窑的安全性。(本文来源于《石油化工自动化》期刊2000年04期）
水泥回转窑过程论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
在水泥生产过程中,新型干法水泥生产技术已经成为我国乃至全世界普遍应用的一种先进的水泥生产技术。新型干法水泥生产主要是“两磨一烧”,其中“两磨”为生料磨和水泥磨。“一烧”是熟料烧成。熟料烧成是连接生料制备和水泥制备所必须的一种生产工艺步骤,是水泥生产的关键环节。而新型干法水泥回转窑又是烧成环节中不可或缺的极其关键的生产设备。回转窑的运转好坏直接关系到水泥产品的质量及品质。因此,如何保持回转窑良好的运行,对水泥的生产制备有着极其重要的意义。回转窑的运转离不开窑内的燃烧器,回转窑的正常运转与窑内火焰的分布有着密不可分的作用。火焰的分布直接影响着窑内的温度分布,而窑内的温度又与水泥熟料的质量和耐火材料有着直接的关系。由于回转窑有耐火材料保护,窑内温度的高低直接影响耐火砖损毁程度,而窑头火焰温度又是影响窑内温度的主要因素,熟料的烧成质量与窑头火焰的调节也有着密不可分关系,因此火焰的调节对窑耐火材料的使用及熟料产量、质量的好坏等起着关键作用。本文针对以上问题,通过对回转窑运转过程中的火焰燃烧过程进行了工程仿真,分析了不同的火嘴风量对火焰分布的影响,以及在各自条件下对应的窑炉运转状态,并对个条件下的熟料质量和强度进行了实验对比分析。分析结果表明,在所做的风量调整范围内,只有当外轴风风速310m/s,内旋风风速116m/s时,火焰形状及窑筒体温度在满足生产需求情况下,筒体温度达到最优状态,且在此条件下对应的水泥熟料的抗压和抗折强度最佳。通过对回转窑内不同风量对火焰影响的工程仿真分析,可以建立一套有效的耐火砖保护措施,延长耐火砖的运转时间,可以有效减少回转窑的停机次数,保证窑的运转率,提高水泥产品的质量,对水泥行业降本增效有着十分积极的作用。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
水泥回转窑过程论文参考文献
[1].常建峰.水泥回转窑烧成过程控制系统研究与应用[D].燕山大学.2016
[2].刘彦伟.5000t/d水泥回转窑火焰调整过程的工艺工程仿真与优化[D].燕山大学.2016
[3].李德付.水泥回转窑和篦冷机内气固两相流及换热过程的数值研究[D].大连理工大学.2013
[4].解月林.水泥回转窑煅烧过程中常见故障的成因及处理[J].中国外资.2012
[5].赵宇,蔡玉良,洪旗,潘炯.利用水泥回转窑焚烧处理污泥过程中污泥挥发性有机物成分的分析研究[J].中国水泥.2012
[6].王乃帅,温治,楼国锋,刘训良,郑坤灿.水泥回转窑内煤粉燃烧过程的数值模拟[C].十叁省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集.2009
[7].张保生.新型干法水泥回转窑中低品位燃料燃烧特性和窑内燃烧过程研究[D].浙江大学.2007
[8].朱娜.水泥回转窑生产过程计算机监控系统设计与研究[D].武汉理工大学.2006
[9].王蕊.水泥回转窑生产过程控制系统设计研究[D].天津大学.2004
[10].杨志强.模糊控制在水泥回转窑生产过程中的应用[J].石油化工自动化.2000