水泥廠智能控制經(jīng)濟效益知多少？浙大教授精彩剖析

近年來，水泥行業(yè)不斷依托數(shù)字化、智能化手段提質(zhì)增效、節(jié)能減排，加速實現(xiàn)水泥“智造”。那么水泥工業(yè)智能控制總體處于什么水平？又能給水泥企業(yè)帶來多大效益呢？對此，中國水泥網(wǎng)采訪了浙江大學控制系教授朱豫才。

“水泥廠做好智能控制經(jīng)濟效益很明顯，不僅可以節(jié)煤節(jié)電分別為1%-5%，還能提高整個生產(chǎn)過程安全性和穩(wěn)定性?！敝煸ゲ疟硎?，不過中國水泥行業(yè)的智能化還處于起步階段，全國的熟料水泥生產(chǎn)線已做智能控制的生產(chǎn)線只有一百多條，占比不超過10%。

朱豫才認為，做智能控制基本的要求是要先達到自動化水平，但全國90%的熟料生產(chǎn)線都達不到先進自動化生產(chǎn)水平，還存在不少問題。

據(jù)了解，目前在水泥行業(yè)見到的智能操作系統(tǒng)主要有PID、專家控制系統(tǒng)、模型預測控制系統(tǒng)等，對水泥行業(yè)來說如何選擇使用智能控制系統(tǒng)呢？

朱豫才表示，PID是單變量的控制方法，而水泥生產(chǎn)系統(tǒng)是受煤、風、料等多因素影響，在水泥廠使用效果并不好，所以很多人也都不用了。專家控制系統(tǒng)是把一個有經(jīng)驗的師傅計算機化，然后代替有經(jīng)驗的人，這樣會比一些沒有經(jīng)驗的操作者好一些。然而實際上，專家無法定量描述自身所具備的經(jīng)驗，很難準確計算機化，所以這種專家控制系統(tǒng)在國內(nèi)做了三十年還不是很成功。

“模型預測控制系統(tǒng)是先通過系統(tǒng)辨識的方法建立起一個模型，也叫傳遞函數(shù)矩陣，然后再基于這個模型對裝置的未來走勢進行在線預測，然后再制定控制方案。”朱豫才介紹，目前這種控制技術(shù)在石化和化工行業(yè)應用比較普及。

據(jù)朱豫才介紹，對水泥廠來說，模型預測控制系統(tǒng)上線后，原來生產(chǎn)系統(tǒng)波動大的節(jié)能減排空間很大，原系統(tǒng)比較穩(wěn)定的節(jié)能減排幅度較小。

“分解爐溫度波動30-40度，我們就可以節(jié)煤3%-5%。如果波動在10度，節(jié)煤也會有1%左右。”朱豫才稱，模型預測智能操作系統(tǒng)用好了節(jié)煤節(jié)電都在1%-5%，按照日產(chǎn)五千噸生產(chǎn)線計算每年能節(jié)約400萬元-800萬元?！盀榱税l(fā)揮模型預測控制技術(shù)的潛力，建議安裝煙室氣體分析儀、窯內(nèi)溫度測量等在線檢測儀器。如果能夠安裝生料和游離氧化鈣在線分析儀，效果更佳?！敝煸ゲ沤ㄗh。

為此，中國水泥網(wǎng)將于2023年11月29日，在杭州舉辦以“數(shù)據(jù)驅(qū)動決策 智能引領未來”為主題的“第五屆中國水泥智能化高峰論壇”。屆時特邀浙江大學朱豫才教授做《水泥生產(chǎn)線的模型預測控制與運行優(yōu)化》主題報告，歡迎大家積極參會交流探討，共同推動水泥行業(yè)的智能化進程。