[发明专利]一种基于矿渣粉磨系统的优化控制系统及方法

说明书

本发明公开了一种基于矿渣粉磨系统的优化控制系统及方法，系统包括：依次连接的集散控制系统DCS、磨机工况识别模块、立磨料层厚度设定模块、立磨料层厚度复合控制模块和矿渣立磨粉磨控制系统；方法包括：S1，磨机工况识别，从集散控制系统DCS获取被控对象，并根据被控对象判断磨机是否稳定，当稳定时，启动立磨料层厚度设定，否则切换到手动控制；S2，立磨料层厚度设定启动后，根据获取的被控对象设定立磨料层厚度范围；S3，立磨料层厚度复合控制，将立磨料层厚度控制在设定范围内，从而优化控制矿渣立磨粉磨控制系统，当矿渣立磨粉磨控制系统处于稳定状态时，采用模型预测控制模块控制，否则，采用异常工况控制模块控制。

技术领域

本发明涉及自动控制技术领域，尤其是涉及了一种基于矿渣粉磨系统的优化控制系统及方法。

背景技术

矿渣粉磨是矿渣水泥生产的重要环节，其粉磨效果的高低和粉磨质量的好坏直接影响矿渣水泥生产的成本和品质。立磨作为矿渣粉磨的核心设备，它主要靠磨盘和磨辊的碾磨来粉碎物料，集细碎、粉磨、提升、烘干、选粉于一体，矿渣粉磨系统主要由配料站、皮带输送机、热风炉、立磨、袋式收尘器、斗式提升机和成品库等组成。在实际生产运行中，由于各种因素的影响，立磨粉磨经常出现振动停机、吐渣、满磨、空磨、磨功耗增大等故障，尤以振动停机最为常见，严重影响矿渣粉磨生产线的稳定性和连续性。

立磨受到多种因素的影响，经常出现各种异常工况，通常有磨机振动大、立磨吐渣和磨内压差不稳定。

1、立磨振动大，立磨运行时会出现振动，水平和垂直振幅在一定的范围内是立磨设计参数所允许的，但也会出现振动幅度大而停机的现象。引起磨机振动停机的因素有如下几点：

(1)入磨物料粒度。入磨物料粒度太小，物料容易被压实，料层不容易控制，很容易造成料层变薄，磨辊和磨盘发生刚性接触，引起振动。入磨粒度太大，物料不容易粉磨，振动也大。

(2)入磨物料杂质。入磨物料中含有铁块等难以粉磨的物质时，会造成磨机剧烈振动。

(3)研磨压力。研磨压力的大小直接影响着磨机振动的大小。喂料量一定时，加大研磨压力，料层变薄，产品细，振动加大；减小研磨压力，料层增厚，振动小，物料磨得粗。

(4)磨内压差。磨内压差为磨机进口压力与出口压力之差。当磨内通风不变时，压差增大，说明料层厚；压差减小，料层薄。料层太厚，物料难以粉磨；反之料层太薄，磨辊与磨盘之间易形成刚性接触，造成剧烈振动。

(5)磨机通风量。磨机通风量由磨主排风机抽风及循环风组成的，改变通风量可改变压差及进出口温度，通风量的大小直接影响料流，从而影响立磨振动。

(6)选粉机转速太高。选粉机转速太高，成品物料不能即时排出磨外，物料重复粉磨，内循环加大，差压高，立磨缓冲料层变薄引起振动。

从以上引起立磨振动的六个原因看，其最终导致立磨振动的根本原因是立磨料层的不稳定，故要想防止立磨出现振动停机，就必须控制好料层厚度。

2、立磨吐渣，立磨在运行时还会出现吐渣现象。出现吐渣现象除了机械磨损，物料成分问题之外，还与立磨控制参数有关。立磨内压差过高，物料在立磨内循环时间过长，特别容易饱磨，进而造成磨机吐渣。磨内通风量减少也容易使立磨吐渣。

3、磨内压差不稳定，磨内压差不稳定除机械因素外，磨内压差主要受入磨风量、温度、入磨物料湿度、喂料量和选粉机转速的影响。压差的变化直接反映了磨腔内循环物料量的大小。

发明内容

为解决现有技术的不足，实现在不改变生产过程以及不增加控制复杂程度的情况下达到提高粉磨工作效率的目的，本发明采用如下的技术方案：