基于贝叶斯优化XGBoost的石灰窑气预测

石灰窑是碳酸钙产业的关键生产设备,窑气中的CO_(2)是生产碳酸钙的原料,CO_(2)浓度直接影响碳酸钙产量,然而石灰窑气浓度依靠产品产出后采样化验得到,存在严重的滞后性,无法作为石灰窑在线工艺参数调整的依据。因此提出一种基于贝叶斯优化的eXtreme Gradient Boosting石灰窑气浓度预测模型BO-XGBoost,根据历史数据预测1 h后的窑气浓度,为生产工艺参数的调整提供依据。该方法首先对石灰窑传感器数据集中的缺失值、异常值进行剔除、插补,然后统一窑气浓度检测历史数据的时间尺度,构成石灰窑气监测数据集,在此基础上提出针对石灰窑气的BO-XGBoost模型。模型经训练后,采用实际生产数据进行测试,并与Light Gradient Boosting Machine(Light-GBM)模型、Category Boosting(Catboost)模型预测结果进行比较,结果表明,所提模型可以实现高维数据集的超参数快速优化,且预测模型有较好的精度,均方根误差(RMSE)达到0.70,平均绝对百分比误差(MAPE)达到2.03%。

基于LSTM的多因素石灰窑煅烧带温度预测研究

针对石灰窑煅烧过程易出现燃烧不平衡的问题以及石灰窑煅烧系统的滞后性,提出了大数据分析+神经网络的解决方案。利用大数据分析对石灰窑多源历史数据进行数据融合插补,采用多元线性回归方程分析空间因素对温度的影响,通过时间滑窗提取特征,在此基础上利用长短期记忆神经网络(LSTM)算法构建多因素模型,并采用自适应运动估计算法进行优化。实验结果表明:较单因素LSTM模型,多因素LSTM模型有效提高了石灰窑温度预测精度,现场可根据预测值提前调整工艺参数,实现了石灰窑局部温度预测。

石灰回转窑真实烟气条件下有机胺法CO_(2)捕集试验

为推动有机胺法CO_(2)捕集工艺在钢铁行业的应用,在石灰石回转窑炉真实烟气条件下开展了有机胺法CO_(2)捕集侧线试验,考察了有机胺溶液质量分数、烟气流量、溶液喷淋量、吸收温度、油浴温度和再生压力等关键参数对捕集系统CO_(2)捕集性能的影响。结果表明,在最优试验条件(有机胺溶液质量分数为25.0%、烟气流量为20m^(3)/h、溶液喷淋量为70L/h、吸收温度为30℃、油浴温度为115℃以及再生压力为10kPa)下,捕集系统CO_(2)捕集率和解吸酸气量分别为94%和1.22m^(3)/h。在最优试验条件下进行的480h连续试验结果显示,捕集系统CO_(2)捕集率平均值为94%,解吸酸气量平均值为1.22m^(3)/h,CO_(2)捕集系统表现出良好的稳定性,证明有机胺法应用于石灰回转窑烟气CO_(2)捕集技术可行。

双膛石灰竖窑粉尘排放特性及控制技术研究

分析了石灰双膛竖窑在泄压过程中的粉尘排放特性,初始冲击波压力过高导致烟气无法直连布袋除尘器,这是造成粉尘污染的主要原因。弄清了初始冲击波的形成、传播与演化行为特征,比对了延长直管长度、增加弯管数量、增加变径结构与泄压腔体三种方式对冲击波压力的衰减效果,提出了一种基于压块泄压阀的柔性泄压直联布袋技术,将放散烟气初始冲击波压力由8 kPa降至1 kPa,达到烟气直连布袋、环境粉尘污染得到大幅改善的效果。同时,针对粉尘在阀体和管道中易沉降的难题,提出了一种基于3通内旋阀的扇形旋塞防沉降技术,解决了粉尘在阀体与管道系统内的沉降难题。

莫来石砖在双膛窑煅烧带的适用性研究

在双膛石灰窑煅烧带采用莫来石砖替代镁砖使用一段时间后,发现莫来石砖产生侵蚀现象,通过试验分析,对其侵蚀原因及机理进行了研究,并探讨了高铝制品(莫来石砖)在双膛窑煅烧带的适用性及相关注意事项。

CuO/CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)工业球型催化剂的制备及其脱除石灰窑尾气CO的性能

采用分步浸渍法制备了CuO/CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)工业球型催化剂。通过XRD,SEM,TEM,Raman,H_(2)-TPR等方法对催化剂的结构进行表征,并将CuO/CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)应用于石灰窑尾气处理中,考察了CuO/CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)的CO催化氧化效果及使用寿命。实验结果表明,在气体流量为1 m^(3)/h,150℃条件下,CuO/CeO_(2)/γ-Al_(2)O_(3)脱除石灰窑尾气(2%(φ)CO,2%(φ)O_(2),35%(φ)CO_(2)及N2)时,可实现超350 h的稳定运行,且稳定运行后催化剂的结构并未被破坏。

提高自动化控制水平降低石灰窑煤耗

根据石灰窑特性和工艺特点,用模糊控制理论建立模糊控制规则,通过模糊推理获得模糊控制决策,进而对石灰窑进行温度模糊控制,提高炉窑温度控制精度。通过Bang-Bang控制器解决了炉窑温度控制调节时间长的问题通过案例推理优化空煤比,降低煤耗。

双膛石灰窑上料系统分析及优化

上料系统是双膛石灰窑的重要组成部分,本文介绍了双膛石灰窑现行主流的上料系统,结合生产经验分析了该上料系统的不足,提出了一种针对双膛石灰窑上料系统的优化设计方案,并成功应用于工程实践。采用优化后的双膛石灰窑上料系统,减少了运转设备的数量,降低了设备故障率,石灰窑的生产作业率得到有效提高,同时降低了现场检修人员的工作强度,使双膛石灰窑在作业率、成本、环保、安全等方面均有明显提升,本次优化设计取得了良好的实用效果。

石灰回转窑烟气再循环燃烧技术的数值模拟研究

针对现有焦炉煤气石灰回转窑运行过程中热力型NO_(x)生成量偏高的问题,采用数值模拟的方法分别研究了空气助燃条件下一次风和二次风烟气再循环比例对窑内烟气温度分布以及NO_(x)生成量的影响。结果表明,两种烟气再循环方式均会降低烟气平均温度峰值与NO_(x)生成量,但也会减少石灰石在窑内的吸热量。一次风烟气再循环会加剧高温烟气向窑顶汇聚的问题,而二次风烟气再循环则能缓解该问题。当∅_(1)从0增加至1.0时,烟气平均温度峰值降低49.9 K,NO_(x)生成量减少62.5%,窑顶烟气最高温度增加23.1 K,窑底烟气最高温度降低63.7 K;当∅_(2)从0增加至0.2时,烟气平均温度峰值降低42.6 K,NO_(x)生成量减少65.7%,窑顶和窑底烟气最高温度分别降低37.6和14.6 K。

建材套筒窑CCUS技术的优势及应用探讨

套筒窑作为冶金、电石、建材等行业生产碳酸盐的一种装置,在燃料的燃烧及原料的分解过程中产生大量的CO_(2),其排放的烟气中含有较高浓度的CO_(2),约占25%~40%,具有较高的碳捕集价值。本文重点从套筒窑的结构特点介绍其在CO_(2)捕集上的技术优势,并探讨套筒窑CCUS技术的应用。

石灰回转窑优化燃烧的分析与对策

近年来随着煤炭价格不断上涨和国家对环保管控力度趋严,结合公司的发展规划,制定了降低或取缔煤粉燃料的使用,实现清洁燃烧的攻关目标。基于此,从调整石灰回转窑燃料结构方面着手,通过对回转窑燃烧器改造、煤气预热、提高自动化程度和掺混少量天然气等措施,优化燃料的使用,减少转炉煤气放散损失,并达到了提升回灰窑产能、降低燃料成本、稳定煅烧工况及环保达标的目的。

双膛石灰窑炉龄攻关实践

鉴于双膛石灰窑的炉龄与耐火材料的选型、材料质量、砌筑质量,以及生产过程的工艺控制、窑体合理维护等密切相关,主要介绍在双膛石灰窑炉龄攻关实践中遇到的工艺控制难点,分析窑内保护板、连接通道及窑底料斗与托砖圈交接部位等易损部位损坏情况,并针对性提出解决方案。经过攻关实践,保证了窑体耐材安全使用年限达9年以上。

环形双膛石灰窑石灰质量控制措施

生石灰是制造电石的主要原料之一,其质量的好坏不仅影响成品电石的质量,而且对电石电耗的影响也十分明显,生石灰中所含的生烧石灰尤为有害,会直接影响到成品电石的生产成本。本文介绍了环形双膛窑如何通过调节喷枪控制石灰质量的方法,解决了套筒窑各卸料区石灰质量不均匀的问题,保证了生石灰质量。

天然气煅烧活性石灰麦尔兹窑的工艺创新与实践

从天然气燃烧理化特性分析、麦尔兹窑利用天然气煅烧风量计算、相应配套设备参数的优化调整等方面对麦尔兹石灰窑的技术改进进行了详细的阐述。同时创新性地提出了麦尔兹石灰窑利用天然气煅烧活性石灰的工艺操控模式,为冶金石灰行业的技术发展提供了新的思路。

麦尔兹石灰窑悬挂缸用耐磨浇注料的研究与应用

麦尔兹石灰窑悬挂缸用耐磨浇注料对石灰窑的正常生产具有举足轻重的作用。为了提高悬挂缸耐磨浇注料的使用性能和施工性能,系统研究了SiC细粉、堇青石、氧化铝空心球、烧结助剂硼酸以及纳米氧化物添加剂对刚玉质浇注料性能的影响。结果表明:所研发的悬挂缸用耐磨浇注料各方面性能均优于原用进口耐磨浇注料的指标,使用寿命有了明显的提升,超过当前使用的进口产品。

基于树回归的石灰竖窑煅烧质量预测模型

为了提高石灰竖窑生产过程的自动化控制精确性,建龙西林钢铁厂提出采用树回归动态预测成品CaO含量;针对控制参量多,耦合关系复杂的问题,采用相关性分析的方法优化参量,由此提高随机森林回归算法预测的可靠性;通过9个特征参量样本数据测试表明,树回归模型可以很好地适应石灰煅烧多因素、非线性的工业场景,预测结果精度满足工业控制要求。

麦尔兹窑石灰质量异常原因分析及控制措施

针对麦尔兹窑出现的石灰质量异常问题,本文从送风、供料和燃料3个方面阐述了异常产生的原因、窑体温度、压力的异常变化趋势以及采取的控制措施。针对不同的质量异常原因提出相应合理的控制措施,是提高石灰质量稳定性的前提条件。

烟气在线监测系统在石灰窑中的应用

介绍了ZE-CEM2000型烟气在线监测系统的基本组成及其工作原理,阐述了烟气排放环保监测标准依据,分析了CEMS(烟气监测系统)在石灰窑生产过程中常见的设备故障,给出了相应的解决思路,并提出了运维过程中的优化措施,确保CEMS系统稳定运行。

活性石灰窑的节能技术和发展趋势

目前环境可持续发展是国家重点关注的问题,石灰生产企业的石灰石利用也将跟随国家政策而发展改进。面对节能减排的政策和日益减少的石灰石资源,本文通过研究工艺参数调整、选择排放量最少的燃料和最优利用石灰石资源来降低石灰煅烧的能源消耗和二氧化碳排放。

混烧式机械化石灰竖窑生产技术研讨

介绍了混烧式机械化竖窑的工作原理,从碳酸钙的分解、原燃料粒度与煅烧时间和煅烧温度的关系等方面进行阐述,从生产质量控制与原燃料的成分等工艺要求进行生产研讨,最终将产品质量提高了一个档次,降低生产成本约286.22万元,增加销售收入约941万元。