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水泥厂智能控制经济效益知多少?浙大教授精彩剖析

2023-11-11 来源:中国水泥网信息中心

核心提示:对水泥行业来说如何选择使用智能控制系统呢?

近年来,水泥行业不断依托数字化、智能化手段提质增效、节能减排,加速实现水泥“智造”。那么水泥工业智能控制总体处于什么水平?又能给水泥企业带来多大效益呢?对此,中国水泥网采访了浙江大学控制系教授朱豫才。

“水泥厂做好智能控制经济效益很明显,不仅可以节煤节电分别为1%-5%,还能提高整个生产过程安全性和稳定性。”朱豫才表示,不过中国水泥行业的智能化还处于起步阶段,全国的熟料水泥生产线已做智能控制的生产线只有一百多条,占比不超过10%。

朱豫才认为,做智能控制基本的要求是要先达到自动化水平,但全国90%的熟料生产线都达不到先进自动化生产水平,还存在不少问题。

据了解,目前在水泥行业见到的智能操作系统主要有PID、专家控制系统、模型预测控制系统等,对水泥行业来说如何选择使用智能控制系统呢?

朱豫才表示,PID是单变量的控制方法,而水泥生产系统是受煤、风、料等多因素影响,在水泥厂使用效果并不好,所以很多人也都不用了。专家控制系统是把一个有经验的师傅计算机化,然后代替有经验的人,这样会比一些没有经验的操作者好一些。然而实际上,专家无法定量描述自身所具备的经验,很难准确计算机化,所以这种专家控制系统在国内做了三十年还不是很成功。

“模型预测控制系统是先通过系统辨识的方法建立起一个模型,也叫传递函数矩阵,然后再基于这个模型对装置的未来走势进行在线预测,然后再制定控制方案。”朱豫才介绍,目前这种控制技术在石化和化工行业应用比较普及。

据朱豫才介绍,对水泥厂来说,模型预测控制系统上线后,原来生产系统波动大的节能减排空间很大,原系统比较稳定的节能减排幅度较小。

“分解炉温度波动30-40度,我们就可以节煤3%-5%。如果波动在10度,节煤也会有1%左右。”朱豫才称,模型预测智能操作系统用好了节煤节电都在1%-5%,按照日产五千吨生产线计算每年能节约400万元-800万元。“为了发挥模型预测控制技术的潜力,建议安装烟室气体分析仪、窑内温度测量等在线检测仪器。如果能够安装生料和游离氧化钙在线分析仪,效果更佳。”朱豫才建议。

为此,中国水泥网将于2023年11月29日,在杭州举办以“数据驱动决策 智能引领未来”为主题的“第五届中国水泥智能化高峰论坛”。届时特邀浙江大学朱豫才教授做《水泥生产线的模型预测控制与运行优化》主题报告,欢迎大家积极参会交流探讨,共同推动水泥行业的智能化进程。

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