燃烧理论与数值模拟课程论文--(陶瓷生产中的节能减排优化).doc

陶瓷生产中的节能减排优化 摘要：本文阐述在陶瓷生产过程中，对于能量的利用如何进行优化处理，以达到有效利用资源，减少碳排放以及减少成本的目的。通过对陶瓷生产的各个主要程序的能效利用提出优化的改善建议，综合实现节能减排的目的。 关键词：节能减排、优化、燃烧控制、变频节能、余热利用 面对竞争越来越激烈的销售市场形势与原料来源的价格双重压力，陶瓷行业的开始步入薄利时代，如何减轻企业自身的产品资源损耗、降低产品的生产成本已成为企业十分重视的一个经济增长点，同时政府节能减排政策要求的逐步提高对高能耗企业的发展模式提出了新的要求。如何在自身生产环节中采用先进可靠技术实现节能减排，提高产品市场竞争力与企业的社会承认度已成为企业持续稳定发展的一个长远战略课题。近年来，各陶瓷生产企业在国际市场的竞争中也领略到了先进生产工艺与设备的技术和经济优势，均在多方引进各种降低资源消耗的相关技术，不断改善自身的工艺运行水平。国内外在窑炉生产运行的节能减排方面进行了长期尝试，亦取得了一定的效果。在陶瓷窑炉节能上，现有的技术措施可以大致分为：原料制备过程中的节能措施、陶瓷产品成型与干燥过程中的节能措施、陶瓷制品焙烧过程中的节能措施、其他节能措施。 原料制备过程中的节能措施。有资料显示，原料制备部分的能耗在整个陶瓷生产过程中占很大的比例，因此也是节能潜力较大的部分之一。对于原料的制备，首先要取消噪音大、能耗高、难以除尘的粗中碎系统，采用连续式、大吨位球磨机进行细磨，不仅可以大幅度提高产量而且节电效果明显。喷雾干燥制粉时，降低泥浆的含水量，提高热风的温度，加大进塔泥浆量，降低废气温度，也可以在提高产量的同时获得较好的节能效果。 陶瓷制品成型与干燥过程中的节能措施。对于建筑陶瓷，在选择压砖机上，选用大吨位、宽间距的压机，实现一机一窑，产量，砖坯质量合格率。值得一提的是，最近广东开发的大吨位液压全自动陶瓷压砖机系列，最高吨位达到了7800t的国际先进水平。大大提高我国陶瓷墙地砖产品装备的国际竞争力，不仅在国内大量取代进口产品，而已出口外这无疑为我陶瓷工业的发展打下了坚实的基。?节能型窑炉及其实施方法、?窑炉用组合式陶瓷纤维炉衬及其制法、一种南方瓷业窑炉的消烟除尘技术、陶瓷工业窑炉烟气的直接利用方法陶瓷窑炉的燃烧预测控制技术 “原料是基础，成型是条件，烧成是关键”，在陶瓷的发展中，烧成一直是至关重要的。其实，烧成，狭义地说就是窑炉温度的控制。陶瓷窑炉的燃烧预测控制技术，结合，通过分析窑炉内产品焙烧过程中的炉内传热传质机制建立仿真模型进行在线模拟计算，再现炉内的温度场分布情况，并实时预测当前燃烧条件下的窑炉内关键温度点的温度变化曲线。通过比对预测的未来温度变化曲线与理想工艺生产曲线的偏差，调整窑炉各燃烧器入口的物料参数，使其达到炉内温度场分布合理、燃烧参数按合理生产工艺稳定变化的效果。该技术的主要革新在于以未来运行参数的预测为基础，进行燃烧优化控制调解，使得燃烧稳定性提高、温度分布合理，以提高燃料利用率并减少产品的焙烧工艺周期。同时以内部温度场的合理分布为依据，优化调节各燃烧喷口的燃料量，有效降排放烟气的余热损失。温度模糊控制原理：在测得某区域温度的基础上建立实测温度与预测温度之间的数学关系模型。当实测温度偏离预测温度时，采集的温度数据通过模糊控制器的修正，输出信号调节燃料量以及空气、燃料之比来达到调节的目的。 模糊控制器的工作原理测量被控制量的输入数据(这里为温度)，通过模糊化方法将该输入量转化成输入变量模糊子集的隶属函数值。然后根据模糊控制规则进行模糊推理，得出输出变量模糊子集的隶属度，最后将输出的模糊变量转变为可供实际控制输出的精确值。控制过程如图1所示，其中模糊控制模型见图2。 实践总结的逻辑规则所对应模糊语言的关系式为： 其中相应的语句表述含义为: ⑴ 若温度过低且温度还有持续下降的趋势 ,则应加大燃料阀的开度 ,以保证合理温度。 ⑵ 若温度波动不大 ,且温度的缓慢增长的趋势 ,则应稍减小燃料阀的开度 ,以此类推。 由测量输入的数据确定温度变化及其变化率 ,再根据每条控制规则得出控制量,经过模糊判决得到一系列的控制量等级作为控制器的输出。这里的隶属函数采用最常用的正态型函数曲线。计算并训练后得到的控制规则见表 1。 表1中符号意义如下：P = Positive；N = Negative；Z= Zero；B =Big；M=Middle；S= Small；O =None；它们的组合 PB、PM言变量值；为被测温度与经验温度的偏差；为被测温度与经验温度偏离的速度即:dE/ dt；为输出；前述的模糊语言关系式中模糊语言变量值下标 e、ec、u 即表示对应于 、、的值。 该技术机遇开发以下的内容以达到精确控制和节能的目的： 根据主要原料特性、燃料特性和产品性能要求建立烧