一种基于水泥元素的中子系统目标值自动调整方法
阅读说明：本技术 一种基于水泥元素的中子系统目标值自动调整方法 (Cement element-based automatic neutron system target value adjusting method ) 是由 赵华 王璟琳 陈晓虹 董旭 李志丹 张亮亮 蒋超 黎木光 李杨 余意 于 2021-04-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于水泥元素的中子系统目标值自动调整方法,结合历史熟料全分析值和强度值,定位熟料率值目标值为kh-(标)、sm-(标)、im-(标),结合荧光系统熟料率值误差计算得到写至生料配料计算系统的熟料率值设定值为kh-(配)、sm-(配)、im-(配),然后获取并根据熟料率值设定值、熟料热耗、煤灰化学成分、原煤热值、原材料化学成分开展理论计算,得到生料率值目标值KH-(理)、SM-(理)、IM-(理),再采集生产过程生料和熟料质量数据,利用生料和熟料的质量数据的分析软件分析建模,开展控制；最后,输出下一时段生料配料计算系统的熟料率值设定值,得到生料率值目标值。本发明实现自动考虑所有误差精准定位中子率值目标值,兑现生产过程煤料对口,降低熟料率值波动,在质量端优化窑内热工制度、提升水泥熟料强度。(The invention discloses a neutron system target value automatic adjustment method based on cement elements, which combines a historical clinker complete analysis value and an intensity value and positions the clinker rate value target value to kh Sign board 、sm Sign board 、im Sign board Combining the clinker rate value error calculation of the fluorescence system to obtain the set value kh of the clinker rate value written into the raw material ingredient calculation system Fitting for mixing 、sm Fitting for mixing 、im Fitting for mixing Then obtaining and carrying out theoretical calculation according to a set value of a clinker rate value, heat consumption of the clinker, chemical components of coal ash, a heat value of raw coal and chemical components of raw materials to obtain a target value KH of the raw material rate value Theory of things 、SM Theory of things 、IM Theory of things Collecting quality data of raw materials and clinker in the production process, and analyzing and modeling by using analysis software of the quality data of the raw materials and the clinker to develop control; and finally, outputting a clinker rate value set value of the raw material ingredient calculation system in the next period to obtain a raw material rate value target value. The invention realizes the accurate positioning of the neutron rate value target value by automatically considering all errors and realizes the coal material alignment in the production process,reduce the fluctuation of clinker rate, optimize the thermodynamic system in the kiln at the quality end and improve the strength of cement clinker.)
技术领域
本发明涉及水泥生产工艺领域，尤其是涉及了一种基于水泥元素的中子系统 目标值自动调整方法。
背景技术
现有的水泥厂原材料配比是根据荧光结果、配料计算生料目标值来进行调整， 现有技术中，原煤、原材料换堆过程配比调整完全取决于当班岗位的责任心和配 比调整经验，岗位能力参差不齐，生产过程化学成分难免存在较大波动。近几年， 随着水泥元素在线检测及控制技术、全自动化验荧光检测技术在水泥行业的运用， 一定程度解决了原材料成分非均一稳定性对配料的影响，且在线中子系统落地应 用后，水泥厂原材料配比是通过在线中子配料系统自动调整，解决了人员频繁调 整物料称配比问题，但因中子系统误差、荧光系统误差、熟料目标值与实际值误 差的存在，考虑到煤料对口，还需要人工不断的修订水泥元素在线配料控制系统 目标值，结合各个系统误差，精准定位中子系统目标值的难题由此显得突出，且 未能从根本上彻底的将人员解放出来。
发明内容
为了解决现有技术中存在的上述技术问题，本发明提供一种基于水泥元素的 中子系统目标值自动调整方法，解决了精准定位水泥元素在线配料控制系统目标 值，自动计算调整中子系统目标值，以此实现自动考虑所有误差精准定位中子率 值目标值，兑现生产过程煤料对口，降低熟料率值波动，在质量端优化窑内热工 制度、提升水泥熟料强度，其具体技术方案如下：
一种基于水泥元素的中子系统目标值自动调整方法，包括如下步骤：
S1，结合历史熟料全分析值和强度值，设定熟料率值目标值分别为kh标、sm标、 im标，结合荧光系统熟料率值误差计算得到写至生料配料计算系统的熟料率值设 定值为kh配、sm配、im配；其中的kh、sm、im分别是指熟料石灰石饱和比、熟 料硅率、熟料铝率；
S2，获取熟料率值设定值并根据熟料率值设定值、熟料热耗、煤灰化学成分、 原煤热值、原材料化学成分开展理论计算，得到生料率值目标值KH理、SM理、IM理；其中的KH、SM、IM分别是指生料石灰石饱和比、生料硅率、生料铝率；
S3，采集生产过程生料质量数据，利用生料质量数据分析软件分析建模，开 展控制；
S4，采集生产过程熟料质量数据，利用熟料质量数据分析软件分析建模，开 展控制；
S5，输出下一时段生料配料计算系统的熟料率值设定值，得到生料率值目标 值，再跳回到步骤S2，依次往下执行。
进一步的，所述步骤3具体为：
S3.1，读取当前时段中子系统的生料设定值KH中、SM中、IM中，可随时根 据设定进行调整；
读取全自动化验的生料荧光检测值KH荧、SM荧、IM荧，每小时检测一次；
读取当日生料人工综合样检测值KH人、SM人、IM人，24小时检测一次；
则生料人工综合样检测值对应n时间段的生料荧光检测值为
{KH荧1、SM荧1、IM荧1；KH荧2、SM荧2、IM荧2；···；···；KH荧n、SM荧n、 IM荧n}；
则平均每个时段的生料荧光检测值为：
KH荧均＝{KH荧1+KH荧2+···+KH荧n}/n
SM荧均＝{SM荧1+SM荧2+···+SM荧n}/n
IM荧均＝{IM荧1+IM荧2+···+IM荧n}/n
则中子系统生料率值误差为
εKH中＝KH理-KH荧
εSM中＝SM理-SM荧
εIM中＝IM理-IM荧
荧光系统生料率值误差为
εKH荧＝KH荧均-KH人
εSM荧＝SM荧均-SM人
εIM荧＝IM荧均-IM人；
S3.2，计算下一时段，中子系统的生料率值目标值为：
KH'中＝KH中+αKH×εKH中+βKH×εKH荧
SM'中＝SM中+αSM×εSM中+βSM×εSM荧
IM'中＝IM中+αIM×εIM中+βIM×εIM荧
其中：αKH、αSM、αIM分别为中子系统生料率值KH、SM、IM的变增益系数， βKH、βSM、βIM分别为荧光系统生料率值KH、SM、IM的变增益系数；
所述变增益系数表达式分别为：
其中：μKH、μSM、μIM分别为系统生料率值KH、SM、IM抑制系数；
所述抑制系数由当前荧光出样时刻之前率值曲线与理论目标值折线确定， μKH、μSM、μIM取值范围在0.2-0.8之间；
则下一时刻中子系统KH设定值为：
下一时刻中子系统SM设定值为:
下一时刻中子系统IM设定值为:
其中t表示当前时刻，t+1表示下一时刻，t的频次为1h/次,T表示当前一 天，T的频次为24h/次；
S3.3，输出下一时段中子系统的生料设定值，写至数据收集系统DCS中；
S3.4，中子系统读取DCS的生料设定值，中子系统根据读到的生料设定值开 展配料，进行过程生产，荧光与人工检测出生料率值结果。
进一步的，所述数据收集系统DCS制定提醒功能，当长时间断料、欠料时， 及时止料，待下料正常再进行正常生产。
进一步的，所述步骤4具体为：
S4.1，读取当前时段全自动化验的熟料荧光检测结果kh荧、sm荧、im荧，每 小时检测一次；
读取当日熟料人工综合样检测结果kh人、sm人、im人，24小时检测一次；
熟料人工综合样对应m时间段的熟料荧光检测结果{kh荧1、sm荧1、im荧1；kh荧2、 sm荧2、im荧2；···；kh荧m、sm荧m、im荧m}；
则平均每个时间段的熟料荧光检测值为：
kh荧均＝{kh荧1+kh荧2+···+kh荧m}/m
sm荧均＝{sm荧1+sm荧2+···+sm荧m}/m
im荧均＝{im荧1+im荧2+···+im荧m}/m
所述生料配料系统不考虑误差，所述荧光系统熟料率值误差为：
εkh荧＝kh荧均-kh人
εsm荧＝sm荧均-sm人
εim荧＝im荧均-im人；
S4.2，计算下一时段，生料配料计算系统的熟料率值目标值为：
kh'配＝kh配+βkh×εkh荧
sm'配＝sm配+βsm×εsm荧
im'配＝im配+βim×εim荧
其中：εkh荧、εsm荧εim荧分别为荧光系统熟料kh、sm、im的系统误差，βkh、βsm、 βim分别为荧光系统熟料kh、sm、im变增益系数。
所述变增益系数表达式为：
其中：μkh、μsm、μim分别为系统熟料kh、sm、im抑制系数；
所述抑制系数由当前荧光出样时刻之前率值曲线与理论目标值折线确定， μkh、μsm、μim取值范围在0.2-0.8之间；
则下一时段，生料配料计算系统的熟料率值设定值为：
进一步的，所述生料率值设定值为：KH在0.880-1.080之间，SM在2.20-2.85 之间，IM在1.1-1.9之间。
本发明优化了水泥生料配料过程中的煤料对口工作，实现了生产过程自动计 算调整中子率值目标值，有效的解决了人工干预问题及过程熟料率值波动大问题， 大大降低了熟料率值标准偏差，提高了熟料化学成分的均一稳定性，为下一步煅 烧稳定窑内热工制度、生产优质熟料奠定了基础，同时，熟料率值的稳定有助于 水泥熟料C3S的形成，明显的提升了所生产熟料的强度。
附图说明
图1是本发明的在线率值自动控制系统方框流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和技术效果更加清楚明白，以下结合说明书 附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。
众所周知，水泥的三个率值包括石灰石饱和比、硅率、铝率。
如图1所示，一种基于水泥元素的中子系统目标值自动调整方法，包括如下 步骤：
S1，结合历史熟料全分析值和强度值，设定熟料率值目标值分别为kh标、sm标、 im标，结合荧光系统熟料率值误差计算得到写至生料配料计算系统的熟料率值设 定值为kh配、sm配、im配；其中的kh、sm、im分别是指熟料石灰石饱和比、熟 料硅率、熟料铝率；
S2，获取熟料率值设定值并根据熟料率值设定值、熟料热耗、煤灰化学成分、 原煤热值、原材料化学成分开展理论计算，得到生料率值目标值KH理、SM理、 IM理；其中的KH、SM、IM分别是指生料石灰石饱和比、生料硅率、生料铝率；
S3，采集生产过程生料质量数据，利用生料质量数据分析软件分析建模，开 展控制；具体为：
读取当前时段中子系统的生料设定值KH中、SM中、IM中，可随时根据设定 进行调整；
读取全自动化验的生料荧光检测值KH荧、SM荧、IM荧，每小时检测一次；
读取当日生料人工综合样检测值KH人、SM人、IM人，24小时检测一次；
则生料人工综合样检测值对应n时间段的生料荧光检测值为{KH荧1、SM荧1、 IM荧1；KH荧2、SM荧2、IM荧2；···；···；KH荧n、SM荧n、IM荧n}；
则平均每个时段的生料荧光检测值为：
KH荧均＝{KH荧1+KH荧2+···+KH荧n}/n
SM荧均＝{SM荧1+SM荧2+···+SM荧n}/n
IM荧均＝{IM荧1+IM荧2+···+IM荧n}/n
则中子系统生料率值误差为
εKH中＝KH理-KH荧
εSM中＝SM理-SM荧
εIM中＝IM理-IM荧
荧光系统生料率值误差为
εKH荧＝KH荧均-KH人
εSM荧＝SM荧均-SM人
εIM荧＝IM荧均-IM人；
计算下一时段，中子系统的生料率值目标值为：
KH'中＝KH中+αKH×εKH中+βKH×εKH荧
SM'中＝SM中+αSM×εSM中+βSM×εSM荧
IM'中＝IM中+αIM×εIM中+βIM×εIM荧
其中：αKH、αSM、αIM分别为中子系统生料率值KH、SM、IM的变增益系数， βKH、βSM、βIM分别为荧光系统生料率值KH、SM、IM的变增益系数；
所述变增益系数表达式分别为：
其中：μKH、μSM、μIM分别为系统生料率值KH、SM、IM抑制系数；
所述抑制系数由当前荧光出样时刻之前率值曲线与理论目标值折线确定， μKH、μSM、μIM取值范围在0.2-0.8之间；
则下一时刻中子系统KH设定值为：
下一时刻中子系统SM设定值为:
下一时刻中子系统IM设定值为:
其中t表示当前时刻，t+1表示下一时刻，t的频次为1h/次,T表示当前一 天，T的频次为24h/次。
输出下一时段中子系统的生料设定值，写至数据收集系统DCS中；
中子系统读取DCS的生料设定值；
中子系统根据读到的生料设定值开展配料，进行过程生产，荧光与人工检测 出生料率值结果，再次执行步骤S3；
S4，采集生产过程熟料质量数据，具体为：
读取当前时段全自动化验的熟料荧光检测结果kh荧、sm荧、im荧，每小时检 测一次；
读取当日熟料人工综合样检测结果kh人、sm人、im人，24小时检测一次；
熟料人工综合样对应m时间段的熟料荧光检测结果{kh荧1、sm荧1、im荧1；kh荧2、 sm荧2、im荧2；···；kh荧m、sm荧m、im荧m}；
则平均每个时间段的熟料荧光检测值为：
kh荧均＝{kh荧1+kh荧2+···+kh荧m}/m
sm荧均＝{sm荧1+sm荧2+···+sm荧m}/m
im荧均＝{im荧1+im荧2+···+im荧m}/m
所述生料配料系统不考虑误差，所述荧光系统熟料率值误差为：
εkh荧＝kh荧均-kh人
εsm荧＝sm荧均-sm人
εim荧＝im荧均-im人。
计算下一时段，生料配料计算系统的熟料率值目标值为：
kh'配＝kh配+βkh×εkh荧
sm'配＝sm配+βsm×εsm荧
im'配＝im配+βim×εim荧
其中：εkh荧、εsm荧εim荧分别为荧光系统熟料kh、sm、im的系统误差，βkh、βsm、 βim分别为荧光系统熟料kh、sm、im变增益系数。
所述变增益系数表达式为：
其中：μkh、μsm、μim分别为系统熟料kh、sm、im抑制系数；
所述抑制系数由当前荧光出样时刻之前率值曲线与理论目标值折线确定， μkh、μsm、μim取值范围在0.2-0.8之间；
则下一时段，生料配料计算系统的熟料率值设定值为：
S5，输出下一时段生料配料计算系统的熟料率值设定值，得到生料率值目标 值，再跳回到步骤S2，依次往下执行。
为确认与保证整个过程数据安全，具体为：
1)读取磨机喂料反馈值，判别磨机是否运行，磨机喂料反馈值低于下限值 判别磨机停，中子目标值不做调整，
2)中子率值设定值制定上下限，确保计算的中子率值在设定率值范围内， 避免过调整、误调整现象，其中，KH在0.880-1.080之间，SM在2.20-2.85之 间，IM在1.1-1.9之间，
3)所述DCS设制有提醒功能，当长时间断料、欠料时，及时止料，待下料 正常再进行正常生产。
本发明实现不受上述方式限制，只要采用本发明方法构思和技术方案的各种 非实质性改进，均在本发明的保护范围之内。
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