浅谈TIE-固定篦床的优化升级

TIE-固定篦床采用中心分区供风、微调风阀、水滴型高效篦板等技术,用水平出风的高速气流快速急冷熟料,不仅系统可获得温度较高且稳定的二次风,还能均布熟料,减少粗细熟料的离析分布,从源头上控制“红河”的产生;在稳定较高的二次风温下,还可将料层厚度总体降低至650mm左右,大幅减小后续所有冷却风机的总体负载阻力,进一步有利于熟料的冷却和降低冷却电耗。实践表明,使用TIE-固定篦床局部替换旧的固定篦床,能有效地提高二次风温,降低烧成系统的能耗,还可显著提高熟料的质量。

分析篦冷机堆雪人的原因与预防策略探究

分析篦冷机运行问题,要从多角度出发。篦冷机故障主要为人为因素、设备因素等。其中,篦冷机“堆雪人”故障是一种形象性称呼,篦冷机在运转时若没有及时将细料、熟料推走,就会出现废料堆积越高,且形状如雪人般的余料。严重时,甚至可堵塞窑口。若忽视篦冷机堆雪人的原因,就会使耐热钢护铁报废,还会影响窑口的热工制度与通风,出现一系列的恶性循环。

漫谈冷却机头部堆雪人的技术问题

冷却机堆雪人的诸多原因不是同时存在的,要采用预防为主和处理为辅的原则。一般来讲,正确布置冷却机和回转窑的相对位置;改善熟料颗粒组成,正确控制液相量;优化冷却机入口篦板结构和操作控制方法,对避免冷却机头部堆雪人十分重要。为解决冷却机入口熟料堆雪人的现象和尽可能防止冷却机固定篦床熟料粗细颗粒离析,国内外都推出了主动控制的马蹄形固定篦床结构,最大限度地解决了堆雪人问题。生产中,堆雪人现象不可能绝对避免,应该有较好的预案,诸如设置捅雪人孔门、空气炮以及推雪人装置。

基于耦合气固传热篦冷机的数值模拟与研究

建立了5 000t/d的水泥线篦冷机的三维仿真模型。采用UDFs编程耦合熟料的气固传热模型,得到了篦冷机内部的流场及温度场分布。讨论了取热口的位置对篦冷机有效利用热量的影响。结果表明:双取热口会显著提高篦冷机的有效热量利用率;当高温取热口的位置在第一段蓖筛的末段,中温取热口在第二段蓖筛的末段时,有效利用热量利用率最高。

水泥熟料换热模型的研究

针对高温水泥熟料具有堆积颗粒多孔质特性,将多孔介质渗流换热理论引入到熟料换热研究中,并考虑到热弥散效应对多孔介质强化换热的影响,建立了适用于高温水泥熟料冷却过程的气-固换热三维物理数学模型,在满足工程精度要求前提下,简化为更易求解和适于工业应用的一维非稳态换热模型。同时对其解法进行了相关研究,并通过模拟仿真验证了所建物理数学模型的正确性。

篦冷机熟料多孔介质直管等效换热模型

目前对篦冷机熟料多孔介质的研究多采用渗流传热理论,通过达西定律与传热方程联立求解,但模型求解过程复杂,不便于工程应用。本文将圆形截面直管换热理论引入到篦冷机熟料多孔介质单元体的研究中,建立了水泥熟料颗粒大孔隙多孔介质单元体直管等效换热模型。通过直管换热理论的方法和思想求解水泥熟料多孔介质的换热过程,以达到降低求解难度的目的。在保证计算精度的前提下,求解出熟料颗粒与流体温度随时间变化的表达式,利用自主设计实验设备进行实验,实验数据与模型计算结果基本吻合,从而验证了直管等效换热模型的可行性。

篦冷机内水泥熟料温度的软测量

篦冷机内高温水泥熟料温度难以在线测量,给篦冷机的控制与热回收优化带来困难。针对这一问题,提出一种基于多孔介质渗流换热理论的篦冷机内熟料层温度软测量模型,并针对此模型设计一种解析法和隐式差分法相结合的流热耦合求解算法。根据所提出的算法对软测量模型进行渗流-传热双向耦合求解,得到了篦冷机内高温水泥熟料由进料口至出料口的温度变化预测值。利用自主设计的试验平台进行高温熟料堆积体冷却试验,试验结果表明,仿真数据与试验数据的误差较小,所建模型对于篦冷机内水泥熟料温度具有较好的测量精度。

基于模糊神经网络的篦式冷却机熟料流动建模

基于模糊推理和误差反向传播理论,提出了一种新的模糊神经网络算法,该算法利用神经网络从样本数据构建模糊推理系统,自动寻优隶属函数中心和宽度等参数。在分析篦冷机熟料流动工作原理的基础上,利用该算法建立的篦式冷却机熟料流动模型,通过仿真研究表明该算法具有很强的非线性逼近能力,所建模型输出与实际输出相对误差在1%以内。而且该算法可以广泛应用于非线性复杂系统的模型辨识和控制中。

堆“雪人”熟料的岩相结构分析及成因探讨

通过岩相分析和鉴定,探讨了某水泥厂篦冷机内熟料堆“雪人”的成因。分析表明,篦冷机内熟料堆“雪人,”与窑内短火焰顶火强化煅烧、还原气氛重、窑内产生“飞砂”、熟料结粒不均匀有关,部分未完全燃烧的煤粉随熟料进入冷却机,与细颗粒“飞砂”一起,和结粒大的熟料颗粒发生离析而堆积在篦冷机前端篦板上。由于冷却机内熟料高温条件下接触二次风,未完全燃烧的煤粉颗粒发生二次燃烧,导致细颗粒熟料颗粒表面的二次高温和液相出现,使熟料发生二次结粒而产生堆“雪人”。

篦冷机中气固两相换热过程的模拟研究

在合理的假设前提下,以日产1000吨熟料的篦冷机为研究对象,建立了篦冷机内部换热的数学模型,开发出用于该模型计算的Fortran程序,并对计算结果进行验证,验证结果表明该模型能够比较准确地反映了实际情况.利用该程序研究了骤冷区篦下风速、后冷却区篦下风速和熟料颗粒粒径等因素对篦冷机工作特性的影响.结果表明:骤冷区和后冷却区篦下风速对熟料的冷却效果影响最大,而且都呈指数衰减规律;熟料颗粒粒径对熟料的冷却影响较大,排出熟料温度随二者的增加而线性增加.

CCD比色测温系统在水泥篦冷机中的应用

本文介绍一种基于CCD比色法的水泥篦冷机熟料温度场测量系统。详细论述了该系统的测温原理和系统结构,分析系统参数的选择原则。通过实验测定,结果表明,该测量系统可以测量篦冷机熟料温度场的分布,满足篦冷机熟料温度场测量要求。

一种增量式贝叶斯算法及篦冷机故障诊断

针对批量式算法增量维护性能差的缺点,提出了一种贝叶斯增量学习算法(ILA)。检测到新数据集时,构造WTUN函数来判断结构是否需要更新,若结构需要更新,则构建影响度(Affect)函数,得到结构中需要修正的节点集,在其马尔可夫范围内利用爬山算子修改得到候选结构,利用改进的评分函数选择评分最大的结构作为最优结构。无论结构是否更新,都将原参数作为先验参数,利用EM算法更新参数。将该算法与批量爬山(HC)算法、增量爬山(IHC)算法、增量遗传算法(IGA)对比,ILA算法可以对网络进行增量维护,一定程度上节省了空间和时间。利用该算法建立篦冷机工艺参数的故障诊断模型,该模型能较为准确地实现对二次风温的故障诊断。

基于变长度单元的水泥熟料渗流换热模型研究

堆积状态下水泥熟料的多孔质特性使得传统的气固交叉换热理论和对流换热理论难以揭示堆积体内部的换热规律。虽然渗流换热理论的引入使得堆积体换热计算结果更加接近实际,但计算过程大多忽略流体的物性变化,且计算较为复杂。本文运用拉格朗日观点和欧拉观点对高温水泥熟料堆积体的换热过程进行了分析,将真实气体状态方程引入渗流理论并结合局部热不平衡理论,建立了熟料变长度单元渗流换热数学模型,利用解析法和数值法对该模型进行求解,得到了熟料层内部流体温度和压力以及熟料温度的变化规律,研究结果为高温水泥熟料通风方案的优化提供了理论参考。

一种新型熟料推动方式的蓖式冷却机

本文设计了一种新型的篦式水泥熟料冷却机。在蓖冷机床面上排列着三角形的熟料推动块,篦冷机靠三角推动块沿蓖冷机横向所做的往复运动来输送熟料。理论分析与实验结果表明,篦冷机在这种横向推动运动同时也起到了横向均化熟料粒度和床面熟料厚度作用,同时避免了传统蓖冷机往返行程中存在无用功的冲程,提高了蓖冷机的效率。

水泥篦冷机出口熟料温度自适应辨识模型

为了优化控制系统,建立篦冷机温度熟料出口的识别模型,利用篦冷机内熟料换热机理,找出熟料冷却过程的关键影响因素;利用回声状态网络辨识篦冷机运行数据,基于递归最小二乘法推导网络的在线学习算法,实现权值自适应调整,从而建立了篦冷机出口熟料温度的自适应辨识模型.仿真实验可知,在系统发生变化时构建的模型能够自适应调整网络输出权值矩阵,使模型快速收敛.与其他离线方法相比,提出的熟料出口温度的自适应模型更加持久有效,可以作为辨识模型指导篦冷机的控制.

基于改进遗传爬山算法的篦冷机熟料换热二次风温故障诊断

提出一种利用改进遗传算子优化爬山的算法,能自动调整交叉概率和变异概率,自动选择交叉方式和变异方式,利用改进的交叉算子和变异算子替代爬山算法中的减边算子来扩展其全局寻优能力,利用最大支撑树限制搜索空间来提高搜索效率。仿真实验证明,与爬山算法等算法相比,该算法得到的模型更加准确、最佳得分更高且耗时较短。结合水泥熟料换热过程中的篦冷机现场采集数据,建立了篦冷机工艺参数的故障诊断模型,对二次风温实现了较为准确的故障诊断,具有一定实际意义。

篦冷机熟料多通道冷却气固热交换模型研究

针对水泥篦冷机内熟料多通道冷却风冷却效率低问题,基于气固交叉换热理论,采用网格划分法将篦冷机篦床上的高温熟料进行单元划分,利用热平衡原理和质量平衡原理,建立了篦冷机熟料多通道冷却风流量控制模型,并采用迭代法分析该流量控制模型,得出了篦冷机熟料冷却风按照篦床长度变化的供风规则,为篦冷机的优化配风设计提供了理论基础。

两种典型四代篦冷机的熟料推动单元功耗比较

针对两种典型四代篦冷机的熟料输送方式,应用散体力学原理进行熟料推动单元功耗分析,建立了两种篦冷机熟料推动单元功耗的计算方法,并对史密斯公司和彼得斯公司两种同级别篦冷机的单元推动功耗进行比较。

基于比色法测量高温水泥熟料的温度场

为解决传统热电偶测温法难以实现水泥篦冷机熟料温度场检测的问题,提出了一种基于CCD比色的温度场测量方法。通过选择合适的波长与带宽这2个系统特征参数,将被测熟料成像于面阵CCD上,对不同波长下的2幅原始图像进行识别,依据比色测温原理的辐射强度与温度之间的关系,计算出相应的温度,进而绘制出温度场的温度曲线图。对某水泥厂篦冷机熟料进行实验,依据该方法可以获得篦冷机固定段与一段900-1400℃范围内的温度曲线, 误差小于10℃,满足水泥篦冷机的工艺要求。

利用波面水泥熟料冷却器回收能量

对波面水泥熟料冷却器的设计参数和经济指标进行了评价 ,论证了它用于能量回收的可行性 。