[发明专利]水泥生产与优化系统

说明书

技术领域

本发明涉及水泥生产技术领域，尤其涉及一种水泥生产与优化系统。

背景技术

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)磨细而成。

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工序，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工艺。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工厂，大、中型厂通常采用回转窑。窑筒体卧置(略带斜度，约为3％)，并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。水泥制成工序通常采用圈流粉磨工艺(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。

针对上述每个生产工序来说，均涉及到多种设备，比如，仅石灰石破碎及输送的工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参数和指标。

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

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；