新型干法水泥窑分解炉温度控制方法研究

论文摘要

新型干法水泥预分解窑生产技术是20世纪50年代发展起来的新技术,要想达到预分解技术应有的效果,分解炉内应该达到一个相对稳定的温度。当前,很多水泥厂家依然凭借经验,借助操作人员手工给定诸如给煤量、生料量和三次风量等关键变量的途径来达到各项指标,普遍存在着生产效率低下、能耗高、质量不稳定等问题。本文针对新型干法水泥预分解窑的温度控制问题进行研究,主要工作如下：（1）在介绍新型干法窑外预热分解工艺的基础上,分析分解炉的类型、结构、工作原理以及DD型分解炉的双重燃烧和脱硝的反应过程,在理论上得出影响分解炉温度波动的最关键变量。（2）构造传统PID控制器、Fuzzy-PID复合控制器和参数自适应控制器,应用Matlab软件的indent辨识工具箱,依据现场实时采集到的数据,辨识出分解炉温度与影响因素之间的传递函数。然后运用Matlab中的simulink工具箱搭建仿真模型,并对三种控制器分别进行仿真。（3）设计基于MSP430的温度检测电路,介绍硬件电路中用到的主要器件,并且给出原理图、硬件实物图和软件流程图。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景及意义
• 1.1.1 课题研究背景
• 1.1.2 课题研究意义
• 1.2 水泥预分解技术的发展与现状
• 1.3 国内外研究现状及发展动向
• 1.3.1 分解炉结构和生产工艺
• 1.3.2 分解炉温度控制
• 1.4 主要内容和方法思路
• 第二章 分解炉工作原理及温度影响分析
• 2.1 带窑外分解炉的新型干法水泥回转窑工艺流程分析
• 2.1.1 窑外预热分解
• 2.1.2 窑内缎烧
• 2.1.3 窑尾废气处理
• 2.1.4 熟料冷却
• 2.2 分解炉的工作原理
• 2.2.1 分解炉的类型
• 2.2.2 分解炉的结构和内部燃烧机理
• 2.2.3 分解炉内的碳酸盐分解及热工特征
• 2.2.4 分解炉的工艺要求
• 2.3 分解炉温度的影响因素分析
• 2.3.1 煤粉流量
• 2.3.2 生料流量
• 2.3.3 三次风量
• 2.4 本章小节
• 第三章 分解炉温度的智能控制与仿真
• 3.1 模糊控制原理
• 3.1.1 模糊集合与模糊关系
• 3.1.2 模糊逻辑、隶属度函数与模糊推理
• 3.1.3 解模糊化方法
• 3.2 模糊控制系统的组成
• 3.3 传递函数辨识
• 3.3.1 现场数据采集
• 3.3.2 数据样本处理
• 3.3.3 传递函数辨识
• 3.3.4 模型验证
• 3.4 分解炉温度的模糊控制及matlab仿真
• 3.4.1 控制器设计
• 3.4.2 PID控制部分
• 3.4.3 系统仿真研究
• 3.5 分解炉温度的参数自适应控制及matlab仿真
• 3.5.1 控制器设计
• 3.5.2 系统仿真研究
• 3.6 模糊控制器鲁棒性分析
• 3.7 本章小节
• 第四章 基于MSP430的温度测量系统设计
• 4.1 MSP430单片机
• 4.2 系统设计
• 4.2.1 原理图设计
• 4.2.2 主要器件介绍
• 4.2.3 控制算法流程
• 4.3 本章小节
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A:攻读硕士学位期间发表的学术论文
• 附录B:传递函数辨识部分数据样本
• 附录C:控制器的模糊推理系统