1.本發(fā)明屬于固廢處理與處置領域，更具體地，涉及一種水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝的模擬及優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

2.社會活動和工業(yè)生產(chǎn)會產(chǎn)生生活垃圾、市政污泥、中藥藥渣等有機固體廢物。目前主流的有機固廢處理方法為填埋、焚燒和堆肥等，其中焚燒技術(shù)能快速實現(xiàn)有機固廢的無害化、減量化。而與單一的有機固廢焚燒設備相比，利用現(xiàn)有的水泥窯協(xié)同處置有機固廢可減少焚燒設備建設投資，同時有機固廢焚燒灰渣與水泥生料共同燒制為水泥熟料，免去了危廢處理過程，避免了二次污染風險，可實現(xiàn)有機固廢的完全資源化。

3.部分水泥企業(yè)已經(jīng)對現(xiàn)有的水泥生產(chǎn)線進行改造，用于協(xié)同處置有機固廢，但不同的有機固廢在含水率、熱值及元素組成等性質(zhì)方面差異巨大，水泥企業(yè)多是根據(jù)熟料質(zhì)量及氣體監(jiān)測數(shù)據(jù)增減有機固廢投加量，但這一方法具有較長的時滯性，試運行成本高且探索周期長。因此，使用軟件模擬水泥窯實際生產(chǎn)過程，研究水泥窯系統(tǒng)中能量變化和物質(zhì)變化，是一種有效的方法。aspen plus是一款應用于工業(yè)過程中生產(chǎn)裝置設計、工藝過程穩(wěn)態(tài)模擬和優(yōu)化的大型通用流程模擬系統(tǒng)，大多應用于石油化工和煤化工領域，在水泥工業(yè)體系，尤其是水泥窯協(xié)同處置有機固廢領域的應用較少。

4.在2010年的碩士學位論文《基于aspen_plus的水泥預分解窯過程大氣污染排放和能源利用分析》中，曹慎雪對水泥窯體系中的懸浮預熱器、分解窯和回轉(zhuǎn)窯建立了穩(wěn)態(tài)流程模型，其模型中并未考慮到生料在預熱器中的部分分解過程，也并未包括水泥窯協(xié)同處置的關(guān)鍵技術(shù)旁路放風系統(tǒng)，將整個水泥熟料燒成模型視為絕熱環(huán)境也與實際生產(chǎn)工況不符。模型主要針對傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝進行優(yōu)化，而對水泥窯協(xié)同處置有機固廢探究不多，用于分析替代燃料的靈敏度分析模塊僅能分析固定配比混合燃料，修改配比后需要先手動計算混合燃料的相關(guān)參數(shù)，再替換原有煤流股，無法實現(xiàn)任意有機固廢的靈活配比。在2016年的碩士論文《水泥窯協(xié)同處理城市生活垃圾系統(tǒng)研究》中，董楨使用aspen plus建立了垃圾焚燒爐和水泥回轉(zhuǎn)窯共同處置生活垃圾的流程模型，但其工藝本質(zhì)上為垃圾焚燒和水泥燒制分開進行，同樣也存在部分假設前提不合理，僅考慮單一有機固廢生活垃圾等問題。在2018年的碩士論文《基于aspen_plus的磷石膏制酸聯(lián)產(chǎn)水泥的模擬與分析》中，夏諾所建立的模型中，僅將磷石膏作為生料的一部分進行研究，并未涉及到水泥窯協(xié)同處置有機固廢的相關(guān)過程。在期刊論文《基于aspen plus水泥窯爐nox生成仿真與減排優(yōu)化研究》中，劉定平等人僅針對傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝中預分解爐和回轉(zhuǎn)窯進行建模，對nox排放過程進行研究，同樣未涉及到水泥窯協(xié)同處置有機固廢相關(guān)研究。中國發(fā)明專利(公開號cn103400196b)公開了一種水泥熟料燒成過程清潔生產(chǎn)的建模優(yōu)化方法，所建模型中使用化學反應動力學描述燃料燃燒和生料分解過程，但燃燒過程及其復雜，針對每一類燃燒產(chǎn)物進行化學反應動力學計算大幅提高了計算量，同時模型將燃燒過程與氣固換熱過程分開計算，忽略了環(huán)境溫度對燃燒產(chǎn)物存在形態(tài)的影響，其模型中涉及水泥窯協(xié)同處置有機固廢(生活垃圾)的工

藝模塊的增添，但多種有機固廢混配需要先手動計算混合物性質(zhì)及能量，然后將混合燃料流股替代原有燃料流股，每次更換混合比例都需要重新手動計算，不利于水泥窯協(xié)同處置有機固廢的研究。

5.綜上所述，目前使用aspen plus針對水泥窯協(xié)同處置有機固廢的模擬研究較少，且現(xiàn)有模型中仍存在部分假設不合理，忽略環(huán)境換熱和缺少相關(guān)工藝模塊等問題。同時，現(xiàn)有模型針對研究對象多是固定性質(zhì)的單種有機固廢，有機固廢只能按照固定配比進行混合，且手動計算混合有機固廢的元素組成和熱值等輸入?yún)?shù)，操作較為繁瑣。實際生產(chǎn)中，水泥窯協(xié)同處置的有機固廢在種類、質(zhì)量、含水率、元素占比、熱值等物化性質(zhì)方面差異巨大，不同種類有機固廢在水泥窯中的混燒比例會根據(jù)生產(chǎn)需求隨時動態(tài)調(diào)整，現(xiàn)有模型無法探究有機固廢性質(zhì)變化對水泥窯爐溫變化或煙氣排放規(guī)律等核心工藝的影響。因此，現(xiàn)在仍需要一種針對水泥窯協(xié)同處置有機固廢的模型，能夠準確方便地對水泥窯系統(tǒng)協(xié)同處置有機固廢過程中，核心工藝單元，比如分解爐的溫度變化、煙氣排放、質(zhì)量衡算及能量衡算等方面進行仿真計算分析，為水泥窯協(xié)同處置工藝優(yōu)化提供理論數(shù)據(jù)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

6.針對現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進需求，本發(fā)明的目的在于提供一種水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝的模擬及優(yōu)化方法，其中利用aspen plus軟件建立穩(wěn)態(tài)流程模擬模型，并通過對在仿真模型中設置懸浮預熱器子系統(tǒng)、分解爐子系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)、有機固廢分解子系統(tǒng)這4個子系統(tǒng)，配合物料流股和熱流股，可以對水泥窯系統(tǒng)協(xié)同處置有機固廢過程中，核心工藝單元，比如分解爐的溫度變化、煙氣排放、質(zhì)量衡算及能量衡算等方面進行仿真計算分析；結(jié)合改良工藝的實際需求，能夠有效預測改良工藝，進而為改良工藝是否滿足預期、是否需要調(diào)整提供依據(jù)，實現(xiàn)工藝優(yōu)化。本發(fā)明方法為有機固廢的水泥窯協(xié)同處置工藝設計，減少試運行成本，提高工作效率提供一種有效的工具。

7.為實現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝的模擬及優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

8.(s1)利用aspen plus軟件，選擇軟件計算所用的物性方法，同時選擇軟件計算涉及的常規(guī)組分和固相組分，并將預先選定的其它組分作為非常規(guī)組分，新建軟件計算涉及的非常規(guī)組分；

9.(s2)建立穩(wěn)態(tài)流程模擬模型，該穩(wěn)態(tài)流程模擬模型包括若干個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)包括流股和若干個操作單元；各個子系統(tǒng)之間通過流股相互連接；這些子系統(tǒng)包括：

10.懸浮預熱器子系統(tǒng)：用于對應水泥生產(chǎn)中懸浮預熱器設備，其中的流股按水泥生產(chǎn)過程中氣體、固體流向布置；

11.分解爐子系統(tǒng)：用于對應水泥生產(chǎn)中分解爐設備，包括生料分解對應操作單元和燃燒反應對應操作單元；該分解爐子系統(tǒng)中的流股，按先經(jīng)過分解爐子系統(tǒng)中的生料分解對應操作單元，再經(jīng)過分解爐子系統(tǒng)中的燃燒反應對應操作單元進行設置；其中，燃燒反應對應操作單元為吉布斯反應器(rgibbs)操作單元；

12.回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)：用于對應水泥生產(chǎn)中回轉(zhuǎn)窯設備，包括生料分解對應操作單元和燃燒反應對應操作單元；該回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的流股，按先經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的生料分解對應操作單元，再經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的燃燒反應對應操作單元進行設置；其中，燃燒反應

對應操作單元為吉布斯反應器操作單元；

13.有機固廢分解子系統(tǒng)：用于對應有機固廢在水泥生產(chǎn)中分解爐設備及回轉(zhuǎn)窯設備中的分解過程，其中的流股按照依次進行干燥、熱解的物化反應過程設置；

14.所述穩(wěn)態(tài)流程模擬模型同時還包括：計算器模塊、設計規(guī)范模塊和靈敏度分析模塊，其中：

15.所述計算器模塊：用于控制各個操作單元的計算過程；

16.所述設計規(guī)范模塊：用于控制該穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中某個變量，使其為指定值或指定范圍；

17.所述靈敏度分析模塊：用于配合所述設計規(guī)范模塊，使某個變量在指定范圍按預先設定的步長進行變化；

18.(s3)根據(jù)生產(chǎn)過程中的進料參數(shù)，將這些進料參數(shù)輸入至所述步驟(s2)得到的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的對應流股中進行模擬，通過模型的計算，得到各個子系統(tǒng)的計算結(jié)果；

19.所述進料參數(shù)同時包括進料流股種類和進料流股參數(shù)；其中，進料流股種類包括：水泥窯投加的不同原料、不同燃料和空氣；進料流股參數(shù)包括：質(zhì)量流量、溫度及化學組分；

20.所述計算結(jié)果同時包括：溫度、流量和組分；

21.(s4)將所述步驟(s3)得到的計算結(jié)果，與生產(chǎn)過程中的實測值進行對比，若相對誤差超過預先選定的接受限制值，則修改所述步驟(s2)中穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的操作單元參數(shù)，并重復步驟(s3)和步驟(s4)，直至相對誤差不超過預先選定的接受限制值；

22.(s5)基于預先選定的改良工藝，將改良工藝所對應的進料參數(shù)，輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中，通過模型的計算，得到各個子系統(tǒng)的計算結(jié)果；基于計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，從而實現(xiàn)工藝優(yōu)化。

23.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s5)具體包括以下子步驟：

24.(s5-1)建立交互界面，使穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的流股以及靈敏度分析模塊分別與該交互界面建立鏈接；

25.(s5-2)基于預先選定的改良工藝，將改良工藝所對應的進料參數(shù)，通過所述交互界面輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中進行模擬，通過模型的計算，得到各個子系統(tǒng)的計算結(jié)果；基于計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，從而實現(xiàn)工藝優(yōu)化。

26.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s2)中，所述懸浮預熱器子系統(tǒng)按自上而下分為c1-c5五級，水泥生產(chǎn)中懸浮預熱器設備中發(fā)生的氣固混合換熱、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離四個過程，它們分別由混合器(mixer)操作單元、化學計量反應器(rstoic)操作單元、換熱器(heater)操作單元、ssplit操作單元實現(xiàn)；其中，c1級包括依次以物料流股連接的混合器操作單元、換熱器操作單元、ssplit操作單元；c2-c4級每一級均包括依次以物料流股連接的混合器操作單元、化學計量器反應器操作單元、換熱器操作單元、ssplit操作單元；c5級包括依次以物料流股連接的換熱器操作單元、ssplit操作單元；

27.并且，對于任意一個化學計量反應器(rstoic)操作單元，它們均用于定義碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率預先設置為1.5％-3％；

28.對于任意一個換熱器(heater)操作單元，它們的熱負荷均預先設置為-1.0

×

107至-3.0

×

106kj/h；

29.ssplit操作單元用于分流，每一個ssplit操作單元均包括2個出口，記由其中位于

操作單元上方的出口分流出的流股為上物流流股，記由其中位于操作單元下方的出口分流出的流股為下物流流股；對于任意一個ssplit操作單元，它們的氣體流向均預先設置為：93％-95％進入上物流流股中，它們的固體流向均預先設置為：87％-96％進入下物流流股中；其中c1級中ssplit操作單元的上物流流股不連接任何操作單元，c2-c5級中的ssplit操作單元中的上物流流股進入上一級懸浮預熱器的混合器操作單元中；c1-c3級中的ssplit操作單元的下物流流股進入下一級懸浮預熱器的混合器操作單元中，c4級中的ssplit操作單元的下物流流股進入所述分解爐子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元中，c5級中的ssplit操作單元的下物流流股進入所述的回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元中；

30.所述懸浮預熱器子系統(tǒng)中所有進料流股連接至c1級中的混合器操作單元中，進料流股同時包括水泥生料流股、生料攜帶空氣流股；所述懸浮預熱器子系統(tǒng)中出口流股同時包括c1級中ssplit操作單元的上物流流股、c5級中的ssplit操作單元的下物流流股。

31.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s2)中，所述分解爐子系統(tǒng)用于模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解和表面散熱過程，它們分別由產(chǎn)率反應器(ryield)操作單元、吉布斯反應器(rgibbs)操作單元、化學計量反應器操作單元和化學計量反應器操作單元連接的熱流股實現(xiàn)；其中，產(chǎn)率反應器操作單元、吉布斯反應器操作單元和化學計量反應器操作單元依次連接；

32.產(chǎn)率反應器操作單元由所述計算器模塊控制；

33.化學計量反應器操作單元，用于定義碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率預先設置為80％-82％；

34.熱流股中熱負荷預先設置為-2.5

×

107至-1.3

×

107kj/h；

35.所述分解爐子系統(tǒng)中進料流股連接至產(chǎn)率反應器操作單元，進料流股為分解爐煤的物料流股；所述分解爐子系統(tǒng)中出口流股連接至所述懸浮預熱器子系統(tǒng)中c5級的換熱器操作單元，出口流股為化學計量反應器操作單元的出口物料流股。

36.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s2)中，所述回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)用于模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離和旁路放風過程，包括依次連接的產(chǎn)率反應器操作單元、混合器操作單元、吉布斯反應器操作單元、化學計量反應器操作單元、換熱器操作單元、ssplit操作單元和fsplit操作單元；其中，模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解、表面散熱過程分別使用產(chǎn)率反應器操作單元、吉布斯反應器操作單元、化學計量反應器操作單元和換熱器操作單元實現(xiàn)；模擬氣固分離和旁路放風過程分別使用ssplit操作單元和fsplit操作單元實現(xiàn)；

37.其中，產(chǎn)率反應器操作單元由所述計算器模塊控制；

38.化學計量反應器操作單元，用于定義碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率預先設置為100％；

39.換熱器操作單元的熱負荷預先設置為-7.0

×

107至-5.0

×

107kj/h；

40.ssplit操作單元中氣固分離效率預先設置為100％；

41.fsplit操作單元中分離一條流股模擬旁路放風系統(tǒng)損失的風，記為旁路放風流股，該旁路放風流股分離比例預先設置為3％-5％；

42.所述回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中進料流股共4條，具體包括回轉(zhuǎn)窯煤、入窯凈風、一次風和二次風；其中，回轉(zhuǎn)窯煤流股連接至產(chǎn)率反應器操作模塊；入窯凈風、一次風和二次風三條流

股由混合器操作單元合并為單條流股，該單條流股隨后連接至吉布斯反應器操作模塊；出口流股共3條，分別為：ssplit操作單元中下物料流股作為水泥熟料出口流股，不連接任何操作單元；fsplit操作單元中旁路放風流股，不連接任何操作單元；fsplit操作單元中除旁路放風流股外其他流股，連接至所述有機固廢分解子系統(tǒng)中的混合器操作單元。

43.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s2)中，所述有機固廢分解子系統(tǒng)，包括依次連接的混合器操作單元、化學計量反應器操作單元、sep操作單元、產(chǎn)率反應器操作單元、混合器操作單元和fsplit操作單元；該有機固廢分解子系統(tǒng)用于模擬有機固廢干化、分解過程，它們分別由化學計量反應器操作單元、產(chǎn)率反應器操作單元實現(xiàn)；其中，

44.化學計量反應器操作單元和產(chǎn)率反應器操作單元由所述計算器模塊控制；

45.有機固廢流股經(jīng)過化學計量反應器操作單元后使用sep操作單元進行分流，確保每一類有機固廢單獨在產(chǎn)率反應器操作單元中分解，分解產(chǎn)物和分解所需熱量由混合器單元分別合并為一條物料流股和一條熱流股，2條流股分別使用fsplit操作單元進行分流，分流比例都預先設置為95:5，預先設置95％進入分解爐子系統(tǒng)中，剩下5％進入回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中；

46.并且，在該有機固廢分解子系統(tǒng)中，產(chǎn)率反應器操作單元的數(shù)量為5-15個，fsplit操作單元數(shù)量為2個；

47.所述有機固廢分解子系統(tǒng)中進料流股共4條，具體包括有機固廢、一次風、a列三次風、b列三次風；其中，有機固廢流股連接至化學計量反應器操作單元；一次風、a列三次風、b列三次風經(jīng)過混合器操作單元混合后連接至產(chǎn)率反應器操作單元；出口流股共4條，具體包括2個fsplit操作單元分流出來的2條物流流股和2條熱流股，其中1條分流比例95％的物流流股和1條分流比例95％的熱流股進入分解爐子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元，1條分流比例5％的物流流股和1條分流比例5％的熱流股進入回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元。

48.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s1)中，所述物性方法具體是選擇pr-bm方法；

49.所述化學組分預先劃分為三類，即：常規(guī)組分、固相組分以及非常規(guī)組分；其中，常規(guī)組分、固相組分是通過在軟件數(shù)據(jù)庫中選擇得到，所述非常規(guī)組分通過新建得到；

50.所述常規(guī)組分包括h2o、n2、o2、no2、no、s、so2、so3、h2、cl2、hcl、co以及co2；

51.所述固相組分包括c、caco3、cao、mgco3、mgo以及caso4；

52.所述非常規(guī)組分包括各類有機固廢、煤以及兩者中不可燃的灰分，同時還包括惰性成分，該惰性成分用于代表水泥生料中包括sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3在內(nèi)的、除碳酸鹽以外的成分。

53.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s5-1)中，所述交互界面是通過excel軟件、matlab軟件、python語言編寫的軟件或能夠?qū)崿F(xiàn)activex技術(shù)連接的軟件實現(xiàn)的；

54.優(yōu)選的，所述交互界面至少包含兩個界面，其中一個界面用于輸入進料參數(shù)的值或變化區(qū)間范圍，另一個界面用于輸入煤和有機固廢的性質(zhì)；所述煤和有機固廢的性質(zhì)同時包括工業(yè)分析數(shù)據(jù)、元素分析數(shù)據(jù)、干基低位熱值：其中，所述工業(yè)分析數(shù)據(jù)同時包括應用基水分含量、干基灰分含量、干基揮發(fā)分含量、干基固定炭含量；元素分析數(shù)據(jù)同時包括c含量、h含量、o含量、n含量、s含量、cl含量；

55.更優(yōu)選的，當所述步驟(s5-2)中的所述進料參數(shù)為定值時，是通過所述交互界面輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型的對應流股中；當所述步驟(s5-2)中的所述進料參數(shù)為區(qū)間范圍時，是通過所述交互界面輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型的靈敏度分析模塊中。

56.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s5)中，所述基于計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，具體是基于水泥窯設備溫度計算結(jié)果、煙氣排放體積計算結(jié)果、煙氣組分濃度計算結(jié)果、煤消耗量計算結(jié)果或有機固廢摻燒比例計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整。

57.作為本發(fā)明的進一步優(yōu)選，所述步驟(s4)中，所述預先選定的接受限制值的絕對值預先選定為4％-6％。

58.通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠取得以下有益效果：

59.(1)本發(fā)明中的模擬及優(yōu)化方法，利用aspen plus軟件建立穩(wěn)態(tài)流程模擬模型，并通過對在仿真模型中設置懸浮預熱器子系統(tǒng)、分解爐子系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)、有機固廢分解子系統(tǒng)這4個子系統(tǒng)，配合物料流股和熱流股，可以對水泥窯系統(tǒng)協(xié)同處置有機固廢過程中，核心工藝單元，比如分解爐的溫度變化、煙氣排放、質(zhì)量衡算及能量衡算等方面進行仿真計算分析。

60.(2)本發(fā)明中穩(wěn)態(tài)流程模擬模型的建立、操作單元的參數(shù)選擇，適用于國內(nèi)絕大多數(shù)水泥企業(yè)所采用的水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝。本發(fā)明尤其可單獨設置有機固廢分解、旁路放風相關(guān)子系統(tǒng)，在熱量計算方面可優(yōu)選摒棄絕熱條件的假設，考慮了設備散熱導致的熱量損失，具有較高的可信度。

61.(3)本發(fā)明優(yōu)選選用特定的操作單元，例如，使用化學計量反應器單元模擬水泥生料分解過程，使用吉布斯反應器單元模擬燃燒反應過程，在保證模擬準確性的條件下減少了模型計算量，同時合理調(diào)整操作單元設置順序，將水泥生料分解過程設置在燃燒反應之前，使燃燒反應對應的吉布斯反應器單元中，溫度計算更加接近實際生產(chǎn)。

62.(4)本發(fā)明優(yōu)選將每類有機固廢單獨計算干化和分解過程，添加或改變有機固廢的種類、質(zhì)量、配比、性質(zhì)等無需手動計算混合物參數(shù)，模型可自動計算并輸入混合物相關(guān)參數(shù)。

63.(5)本發(fā)明模型針對水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝建立，可以以量化的方法，預測水泥窯協(xié)同處置有機固廢過程中，單種或多種有機固廢種類、進料量、物化性質(zhì)等變化對水泥窯爐溫、煙氣排放、煤消耗量或其他生產(chǎn)指標的影響，為水泥企業(yè)進行協(xié)同處置工藝優(yōu)化提供輔助數(shù)據(jù)。

64.(6)此外，本發(fā)明可優(yōu)選設置交互界面，對模型進行操作和調(diào)用，除調(diào)試人員外，操作人員不需要了解aspen plus的建模方法或操作原理，降低了學習成本，提高了本發(fā)明的普適性。

65.(7)本發(fā)明對水泥燒成系統(tǒng)進行全流程模擬，突破了主流水泥工藝模擬研究中只針對水泥燒成系統(tǒng)局部工藝進行模擬的局限；另外，本發(fā)明使用化工模擬軟件對水泥窯協(xié)同處置工藝進行建模模擬，突破了主流水泥工藝模擬研究中，應用計算流體力學計算量大、耗時長的問題；本發(fā)明目的側(cè)重預測水泥廠建成運行后，生產(chǎn)原料的改變對生產(chǎn)工藝及生產(chǎn)參數(shù)的影響，也區(qū)別于主流水泥工藝模擬研究中側(cè)重水泥生產(chǎn)設備的尺寸規(guī)模設計。

附圖說明

66.圖1為水泥窯協(xié)同處置工藝中氣固流向圖。

67.圖2為本發(fā)明中使用aspen plus軟件建立的水泥窯協(xié)同處置有機固廢穩(wěn)態(tài)流程模擬模型。

68.圖3為圖2所示穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中使用的操作單元圖例。

69.圖4為本發(fā)明實施例1中模型輸出結(jié)果圖。

70.圖5為本發(fā)明實施例2中污泥含水率對煙氣中污染物濃度影響的輸出結(jié)果圖(對應的污泥進料量固定為20t/h，詳見下文的實施例2)；其中，圖5中的(a)對應so2濃度，圖5中的(b)對應co濃度，圖5中的(c)對應no濃度，圖5中的(d)對應co2濃度。

71.圖6為本發(fā)明實施例3中污泥進料量及含水率對溫度影響的輸出結(jié)果圖；其中，圖6中的(a)對應出口煙氣溫度，圖6中的(b)對應分解爐爐溫。

72.圖7為本發(fā)明實施例所對應的流程示意圖。

具體實施方式

73.為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

74.本發(fā)明中水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝的模擬及優(yōu)化方法，可包括以下步驟：(1)打開aspen plus軟件，在物性庫中選擇物性方法，選擇或建立化學組分；(2)從軟件的模型庫中選擇并添加操作單元、流股組成子系統(tǒng)，子系統(tǒng)添加模塊并相互連接形成穩(wěn)態(tài)流程模擬模型；(3)將生產(chǎn)過程中水泥窯進料參數(shù)輸入穩(wěn)態(tài)流程模擬模型計算，得到各子系統(tǒng)中的溫度、流量和組分等計算數(shù)據(jù)；(4)將計算數(shù)據(jù)與對應生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比，若相對誤差超過接受限制值，修改穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中操作單元參數(shù)，重復步驟(3)-(4)至相對誤差在接受限制值內(nèi)(相對誤差＝(|仿真值-實測值|)

÷

實測值)；(5)建立交互界面，將模型進料參數(shù)與交互界面建立鏈接；(6)確定預期的改良工藝，將改良工藝中水泥窯進料參數(shù)輸入到穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中；(7)運行模擬，經(jīng)過穩(wěn)態(tài)流程模擬模型計算，得到各子系統(tǒng)中的溫度、流量和組分等計算數(shù)據(jù)，分析計算數(shù)據(jù)并對預期的改良工藝進行調(diào)整，完成工藝優(yōu)化過程。

75.具體的，可包括以下步驟：

76.(1)打開aspen plus軟件，在物性菜單中，選擇軟件計算所用的物性方法，選擇或建立軟件計算涉及的化學組分；

77.(2)在模擬菜單中，從軟件的模型庫中選擇并添加操作單元、流股，將操作單元和流股連接組成不同子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)通過流股相互連接形成組合系統(tǒng)，在組合系統(tǒng)中添加“計算器”、“設計規(guī)范”和“靈敏度分析”模塊，最終形成穩(wěn)態(tài)流程模擬模型；

78.(3)將生產(chǎn)過程中水泥窯投加的原料、燃料和空氣的質(zhì)量流量、溫度及化學組分等進料參數(shù)輸入步驟2所述的子系統(tǒng)中對應流股中并運行模擬，經(jīng)過步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型計算，得到各子系統(tǒng)中的溫度、流量和組分等計算數(shù)據(jù)；

79.(4)將步驟3得到的計算數(shù)據(jù)與對應生產(chǎn)環(huán)節(jié)的生產(chǎn)數(shù)據(jù)對比，若相對誤差超過接

受限制值，修改步驟2所述的操作單元參數(shù)，重復步驟3和步驟4至相對誤差在接受限制值內(nèi)；

80.(5)在office軟件，matlab軟件，python語言編寫的軟件或能夠?qū)崿F(xiàn)activex技術(shù)連接的軟件中建立交互界面，將步驟2所述的流股、靈敏度分析模塊與交互界面建立鏈接；

81.(6)確定預期的改良工藝，將改良工藝中水泥窯擬投加的原料、燃料和空氣的質(zhì)量流量、溫度及化學組分等進料參數(shù)，使用步驟5所述的交互界面輸入到步驟2所述的子系統(tǒng)中對應流股或靈敏度分析模塊中；

82.(7)運行模擬，經(jīng)過步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型計算，得到各子系統(tǒng)中的溫度、流量和組分等計算數(shù)據(jù)，分析計算數(shù)據(jù)并對預期的改良工藝進行調(diào)整，完成工藝優(yōu)化過程。

83.其中，步驟1所述的物性方法可以選用pr-bm方法。

84.其中，步驟1所述的化學組分可以包括：常規(guī)組分，固相組分，非常規(guī)組分三類，常規(guī)組分和固相組分從軟件自帶的數(shù)據(jù)庫選擇，非常股組分需要用戶新建。選擇的常規(guī)組分有h2o、n2、o2、no2、no、s、so2、so3、h2、cl2、hcl、co、co2；選擇的固相組分有c、caco3、cao、mgco3、mgo、caso4；本發(fā)明將水泥生料成分分為caco3、mgco3和惰性組分，惰性組分替代sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3等除碳酸鹽以外的成分。新建的非常規(guī)組分有：各類有機固廢、煤以及兩者中不可燃的灰分，水泥生料中惰性組分。

85.其中，步驟2所述的子系統(tǒng)可以包括懸浮預熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯、有機固廢分解四個子系統(tǒng)，可分別對應水泥生產(chǎn)中懸浮預熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯三個設備及有機固廢在分解爐或回轉(zhuǎn)窯中的分解過程。

86.懸浮預熱器子系統(tǒng)自上而下可以分為五級，預熱器中發(fā)生的氣固混合換熱、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離四個過程，可分別由混合器(mixer)、化學計量反應器(rstoic)、換熱器(heater)、ssplit單元實現(xiàn)，每級預熱器可包含部分或全部四種操作單元。化學計量反應器單元中定義了碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率可設為1.5％-3％。換熱器中熱負荷可設為-1.0

×

107至-3.0

×

106kj/h。ssplit單元中，氣體流向可以為：93％-95％進入上一級預熱器；固體流向可以為：87％-96％進入下一級預熱器。

87.分解爐子系統(tǒng)模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解和表面散熱過程，可以分別由產(chǎn)率反應器單元(ryield)、吉布斯反應器(rgibbs)、化學計量反應器單元和化學計量反應器單元連接的熱流股實現(xiàn)。其中，產(chǎn)率反應器單元由步驟2所述的計算器模塊控制，化學計量反應器單元中定義了碳酸鈣和碳酸鎂兩種碳酸鹽的分解反應，分解率可設為80％-82％，熱流股中熱負荷可以為-2.5

×

107至-1.3

×

107kj/h。

88.回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離和旁路放風過程，前四項過程可以分別使用產(chǎn)率反應器單元、吉布斯反應器、化學計量反應器和換熱器單元實現(xiàn)。氣固分離和旁路放風過程可以分別由ssplit和fsplit單元實現(xiàn)。其中，產(chǎn)率反應器單元由步驟2所述的計算器模塊控制，化學計量反應器單元中定義了碳酸鈣和碳酸鎂兩種碳酸鹽的分解反應，碳酸鹽的分解率可設為100％，換熱器單元中熱負荷可設為-7.0

×

107至-5.0

×

107kj/h，ssplit單元中氣固分離效率可設為100％，fsplit單元中分離一條流股模擬旁路放風系統(tǒng)損失的風，流股分離比例可設為3％-5％。

89.有機固廢分解子系統(tǒng)模擬有機固廢干化、分解過程，分別由化學計量反應器、產(chǎn)率反應器實現(xiàn)?；瘜W計量反應器、產(chǎn)率反應器單元由步驟2所述的計算器模塊控制，有機固廢

流股干化后使用sep模塊進行分流，確保每一類有機固廢單獨在產(chǎn)率反應器單元中分解，所有有機固廢組分分解產(chǎn)物和分解所需熱量由混合器單元合并后，使用fsplit單元進行分流，可預先設置95％進入分解爐子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元，剩下5％進入回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元。此子系統(tǒng)中產(chǎn)率反應器操作單元數(shù)量可以為5-15個。

90.其中，步驟2所述的各子系統(tǒng)內(nèi)流股可按不同原則設置：懸浮預熱器子系統(tǒng)按水泥生產(chǎn)過程中氣體、固體流向布置，如圖1所示；分解爐子系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)在實際生產(chǎn)工藝的基礎上修改部分工藝順序，流股先經(jīng)過生料分解對應操作單元，再經(jīng)過燃燒反應對應操作單元；有機固廢分解子系統(tǒng)按照干燥、熱解的物化反應過程設置。

91.其中，步驟2所述的計算器模塊用于控制步驟2所述的操作單元，步驟2所述的設計規(guī)范模塊用于控制步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中某個變量為指定值或指定范圍，步驟2所述的靈敏度分析模塊，可結(jié)合設計規(guī)范模塊，調(diào)整步驟3所述的進料參數(shù)在指定范圍內(nèi)以指定步長變化。步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中可使用aspen plus軟件自帶的“傳輸”模塊等用于輔助計算，但不是必須的。

92.其中，步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型組合后如圖2所示。

93.其中，步驟4所述的接受限制值可以為4％-6％。

94.其中，步驟5中交互界面可設為至少包含兩個界面，一個界面用于輸入進料溫度、流量值或變化范圍，另一個界面用于輸入煤和有機固廢原料性質(zhì)，例如工業(yè)分析數(shù)據(jù)、元素分析數(shù)據(jù)、干基低位熱值等。

95.其中，若步驟6所述的進料參數(shù)為定值，則通過步驟5所述的交互界面輸入到步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型的對應流股中；若步驟6所述的進料參數(shù)為范圍值，則通過步驟5所述的交互界面輸入到步驟2所述的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中靈敏度分析模塊中。

96.其中，步驟7所述的計算數(shù)據(jù)可為水泥窯設備溫度、煙氣排放體積、煙氣組分濃度、煤消耗量或其他生產(chǎn)指標。

97.以下為具體實施例：

98.實施例1：

99.本實施例的目的為，探究分解爐爐溫保持890℃條件下，已知性質(zhì)的垃圾衍生燃料(refuse derived fuel，簡稱rdf)，其進料量在80-100t/h范圍內(nèi)變化對分解爐煤耗量和三次風流量的影響。此目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

100.一種基于aspen plus的水泥窯協(xié)同處置有機固廢模擬及優(yōu)化方法，包括以下步驟：

101.(1)打開aspen plus軟件，在物性菜單中，選擇pr-bm方法作為軟件計算所用的物性方法，軟件數(shù)據(jù)庫中自帶常規(guī)組分、固相組分，另外，對于未包含在常規(guī)組分庫和固相組分庫中的其他組分，可以通過軟件中的非常規(guī)組分的入口來新建，組分的具體性質(zhì)可以自行輸入。從軟件數(shù)據(jù)庫中選擇并添加常規(guī)組分，固相組分。選擇的常規(guī)組分有h2o、n2、o2、no2、no、s、so2、so3、h2、cl2、hcl、co、co2；選擇的固相組分有c、caco3、cao、mgco3、mgo、caso4；非常股組分由用戶新建，新建的非常股組分有rdf、煤以及兩者中不可燃的灰分，水泥生料中惰性組分，惰性組分替代水泥生料中sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3等除碳酸鹽以外的成分。

102.(2)從aspen plus軟件的模型庫中選擇并添加操作單元、流股，將操作單元和流股

連接組成懸浮預熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯和有機固廢分解4個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)中操作單元的設置如下：

103.懸浮預熱器子系統(tǒng)中，自上而下共分為c1-c5五級，c1級包括氣固混合換熱、表面散熱、氣固分離3個過程，c5級包括表面散熱、氣固分離2個過程。c2-c4級每級包括氣固混合換熱、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離4個過程。

104.氣固混合換熱、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離4個過程分別由混合器、化學計量反應器、換熱器、ssplit單元實現(xiàn)?；瘜W計量反應器單元中定義了caco3和mgco3的分解反應，c2-c4級化學計量反應器單元中分解率分別為1.5％、2.0％和2.5％。c1-c5級換熱器中熱負荷分別為-6841783、-4719676、-6206905、-7391566、-8451027kj/h。c1-c5級ssplit單元中，氣體流向：95％進入上一級，其余進入下一級；固體流向：c1-c5級分別96％、90％、87％、87％、90％進入下一級，其余進入上一級。

105.分解爐子系統(tǒng)模擬煤粉分解、煤粉燃燒、碳酸鹽分解和表面散熱過程，使用fortran編寫的計算器模塊控制產(chǎn)率反應器單元將煤按元素組成分解為c、h2、n2、cl2、s、o2、h2o和惰性灰分ash，煤的分解產(chǎn)物和分解所需熱量在吉布斯反應器單元中與其他流股混合后發(fā)生燃燒反應，碳酸鹽分解由化學計量反應器單元實現(xiàn)，化學計量反應器單元中定義了caco3和mgco3的分解反應，反應率均為80％，化學計量器反應器連接熱流股，熱流股中熱負荷為-17879312kj/h。

106.回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)模擬煤粉分解、煤粉燃燒、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離和旁路放風過程，使用fortran編寫的計算器模塊控制產(chǎn)率反應器單元將煤按元素組成分解為c、h2、n2、cl2、s、o2、h2o和惰性灰分ash，煤的分解產(chǎn)物和分解所需熱量在吉布斯反應器單元中與其他流股混合后發(fā)生燃燒反應，碳酸鹽分解由化學計量反應器單元實現(xiàn)，化學計量反應器單元中定義了caco3和mgco3的分解反應，反應率均為100％。換熱器單元熱負荷為-60941283kj/h，氣固分離和旁路放風過程分別由ssplit和fsplit單元實現(xiàn)。ssplit單元中氣固分離效率為100％，fsplit單元中分離一條流股模擬旁路放風系統(tǒng)損失的風，流股分離比例為3％。

107.有機固廢分解子系統(tǒng)中，此子系統(tǒng)模擬有機固廢干化、分解過程，分別由化學計量反應器、產(chǎn)率反應器實現(xiàn)，其中化學計量反應器、產(chǎn)率反應器單元由fortran編寫的計算器模塊控制，有機固廢流股干化后使用sep模塊進行分流，確保每一類有機固廢單獨在產(chǎn)率反應器單元中分解為c、h2、n2、cl2、s、o2、h2o和惰性灰分ash，分解產(chǎn)物和分解所需熱量的95％進入分解爐子系統(tǒng)中的吉布斯反應器單元，5％進入回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的吉布斯反應器單元。

108.各子系統(tǒng)內(nèi)流股按不同原則設置：懸浮預熱器子系統(tǒng)按水泥生產(chǎn)過程中氣體、固體流向布置；分解爐子系統(tǒng)和回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)在實際生產(chǎn)工藝的基礎上修改部分工藝順序，流股先經(jīng)過生料分解對應操作單元，再經(jīng)過燃燒反應對應操作單元；有機固廢分解子系統(tǒng)按照干燥、熱解的物化反應過程設置。各個子系統(tǒng)通過流股相互連接，最終連接形成的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型如圖2所示。

109.穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中設置1個傳輸模塊，2個設計規(guī)范模塊和1個靈敏度分析模塊，本實施例中分解爐采用雙列三次風一起供風，分為a、b列。傳輸模塊將分解爐供風中a列三次風流股體積流量復制給b列三次風流股，保證a、b列三次風體積流量相同。設計規(guī)范模塊1規(guī)定預熱器出口煙氣流股中o2摩爾分率為0.025，允許誤差0.001，操縱變量為分解爐a列三

次風，變化范圍10-5-106nm3/h；設計規(guī)范模塊2規(guī)定分解爐子系統(tǒng)中吉布斯反應器出口流股溫度(模擬分解爐溫度)為890℃，允許誤差為0.1℃，操縱變量為分解爐煤流股質(zhì)量流量。靈敏度分析模塊設置操縱變量為有機固廢流股中rdf質(zhì)量流量，輸出變量為分解爐子系統(tǒng)中a列三次風流股標準狀況下體積流量，分解爐煤質(zhì)量流量。

110.(3)將進料參數(shù)輸入到子系統(tǒng)中的對應流股，進料參數(shù)包括固體進料參數(shù)和供風參數(shù)，固體進料參數(shù)包括水泥生料、煤粉、rdf，水泥生料流股(raw-mate)成分分解成caco3、mgco3和惰性非常股組分(raw-m)，其中raw-m替代生料中sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3等除碳酸鹽以外的成分。煤粉的進料位置包括兩處，分別為分解爐預燃室和回轉(zhuǎn)窯窯頭，rdf作為組分歸入有機固廢流股依次進行干化、分解和燃燒過程。各固體流股的參數(shù)設置如表1所示，煤、rdf的元素分析和工業(yè)分析結(jié)果如表2所示。

111.表1固體物料輸入?yún)?shù)

[0112][0113]

表2煤、rdf元素分析及工業(yè)分析結(jié)果

[0114][0115]

*mar：此處及后文均指代收到基水分；

[0116]

*fd：此處及后文均指代干基固定碳；

[0117]

*vd：此處及后文均指代干基揮發(fā)分；

[0118]

*ad：此處及后文均指代干基灰分。

[0119]

供風參數(shù)包括分解爐供風、回轉(zhuǎn)窯供風及物料攜帶空氣三類，其中分解爐供風包括一次風和雙列三次風(ab雙列)，回轉(zhuǎn)窯供風包括一次風和二次風，而水泥生料進入預熱器，也會攜帶空氣，各空氣流股參數(shù)設置如表3所示。

[0120]

表3供風輸入?yún)?shù)

[0121]

[0122]

*

標準狀況：此處及后文標準狀況均指代1atm氣壓，0℃條件，簡稱為標況。

[0123]

運行模擬，使用穩(wěn)態(tài)流程模擬模型計算各子系統(tǒng)中的溫度、流量和組分等計算數(shù)據(jù)。

[0124]

(4)將懸浮預熱器子系統(tǒng)中溫度數(shù)據(jù)、煙氣排放數(shù)據(jù)與工廠實測數(shù)據(jù)對比，對比結(jié)果如表4、表5所示。模擬溫度與工廠測量數(shù)據(jù)相對誤差在5％以內(nèi)，可以認為此模型符合生產(chǎn)實際。

[0125]

表4溫度模擬結(jié)果與測量結(jié)果對比

[0126][0127][0128]

表5出口煙氣模擬結(jié)果與測量結(jié)果對比

[0129][0130]

(5)打開微軟的電子表格(excel軟件)，在電子表格中建立用戶交互界面，交互界面共包括2個工作表(sheet)，sheet 1用于修改流股參數(shù)，sheet 2用于修改原料性質(zhì)。使用aspen軟件自帶的模擬工作簿插件將穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中流股參數(shù)及靈敏度分析模塊參數(shù)鏈接至excel表格中。

[0131]

(6)在步驟5所述的sheet 1輸入流股初始參數(shù)(如下表表6所示)，sheet 2輸入原料性質(zhì)(如下表表7所示)，在sheet 1靈敏度分析模塊對應單元格輸入rdf進料量下限為80t/h，進料量上限為100t/h，變化步長為1t/h，分解爐維持溫度為890℃，如表6所示。

[0132]

表6實施例1中電子表格中的流股參數(shù)表

[0133][0134][0135]

表7實施例1中電子表格中的原料參數(shù)表

[0136][0137]

(7)點擊“重置模擬”按鈕再點擊“運行模擬”按鈕。在aspen plus軟件中靈敏度模塊的“結(jié)果”選項卡中得到輸出結(jié)果，對輸出結(jié)果進行分析處理，由分析結(jié)果可定量分析在維持分解爐爐溫為890℃，出口煙氣中o2體積分數(shù)為2.5％條件下，rdf進料量在80-100t/h范圍內(nèi)變化對分解爐三次風體積流量及煤耗量影響。將分析結(jié)果以點線圖形式展示，則如圖4所示。

[0138]

實施例2：

[0139]

本實施例的目的為，在水泥窯中水泥生料、煤粉、rdf三種固體進料量不變情況下，額外加入脫水污泥進行協(xié)同處置，污泥進料量為20t/h條件下，探究污泥含水率在10％-90％范圍內(nèi)變化對煙氣污染物濃度的影響。此目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

[0140]

一種基于aspen plus的水泥窯協(xié)同處置有機固廢模擬及優(yōu)化方法，包括以下步驟：

[0141]

(1)打開aspen plus軟件，在物性菜單中，選擇pr-bm方法作為軟件計算所用的物性方法，軟件數(shù)據(jù)庫中自帶常規(guī)組分、固相組分，另外，對于未包含在常規(guī)組分庫和固相組分庫中的其他組分，可以通過軟件中的非常規(guī)組分的入口來新建，組分的具體性質(zhì)可以自行輸入。從軟件數(shù)據(jù)庫中選擇并添加常規(guī)組分，固相組分。選擇的常規(guī)組分有h2o、n2、o2、no2、no、s、so2、so3、h2、cl2、hcl、co、co2；選擇的固相組分有c、caco3、cao、mgco3、mgo、caso4；非常股組分由用戶新建，新建的非常股組分有rdf、污泥、煤以及三者中不可燃的灰分，水泥生料中惰性組分，惰性組分替代水泥生料中sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3等除碳酸鹽以外的成分。

[0142]

(2)從aspen plus軟件的模型庫中選擇并添加操作單元、流股，將操作單元和流股連接組成懸浮預熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯和有機固廢分解4個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)使用流股連接形成穩(wěn)態(tài)流程模擬模型。

[0143]

穩(wěn)態(tài)流程模擬模型建立過程與實施例1中步驟2所述過程基本相同，區(qū)別在于，穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中設置了1個設計規(guī)范模塊和1個靈敏度分析模塊，設計規(guī)范模塊1規(guī)定預熱器出口煙氣流股中o2摩爾分率為0.02，允許誤差0.0005，操縱變量為分解爐一次風流股的體積流量，變化范圍10-5-106nm3/h；靈敏度分析模塊設置操縱變量為有機固廢流股中污泥含水率，輸出變量為懸浮預熱器子系統(tǒng)中出口煙氣流股中so2、co、no和co2的質(zhì)量流量和出口煙氣流股標況下體積流量。

[0144]

(3)將進料參數(shù)輸入到子系統(tǒng)中的對應流股，進料參數(shù)包括固體進料參數(shù)和供風參數(shù)，固體進料參數(shù)包括水泥生料、煤粉、rdf和污泥，水泥生料涉及的反應只有碳酸鹽分解，其他成分不參與任何反應而只參與物理換熱過程，因此將水泥生料流股(raw-mate)成分分解成caco3、mgco3和惰性非常股組分(raw-m)，其中raw-m替代生料中sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3等除碳酸鹽以外的成分。煤粉的進料位置包括兩處，分別為分解爐預燃室和回轉(zhuǎn)窯窯頭，rdf和污泥作為組分歸入有機固廢流股依次進行干化、分解和燃燒過程。各固體流股的參數(shù)設置如表8所示，煤、rdf和污泥的元素分析和工業(yè)分析結(jié)果如表9所示。

[0145]

表8固體物料輸入?yún)?shù)

[0146][0147]

表9煤、rdf元素分析及工業(yè)分析結(jié)果

[0148]

[0149]

供風參數(shù)設置與實施例1中步驟3所述的供風參數(shù)設置相同。

[0150]

工廠測試測量數(shù)據(jù)中，并未投加污泥，因此將污泥組分質(zhì)量流量設置為0，運行模擬，使用穩(wěn)態(tài)流程模擬模型計算各子系統(tǒng)中的溫度、流量和組分等計算數(shù)據(jù)。

[0151]

(4)將懸浮預熱器子系統(tǒng)中溫度數(shù)據(jù)、煙氣排放數(shù)據(jù)與工廠數(shù)據(jù)對比，驗證結(jié)果與實施例1中步驟4相同。

[0152]

(5)打開電子表格，在電子表格中建立用戶交互界面，交互界面共包括2個工作表(sheet)，sheet 1用于修改流股參數(shù)，sheet 2用于修改原料性質(zhì)。使用aspen軟件自帶的模擬工作簿插件將穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中流股參數(shù)及靈敏度分析模塊參數(shù)鏈接至電子表格表格中。

[0153]

(6)在步驟5所述的sheet 1輸入流股初始參數(shù)(如表10所示)，sheet 2輸入原料性質(zhì)(如表11所示)，在sheet 1靈敏度分析模塊對應單元格輸入污泥含水率下限為10％，上限為90％，變化步長為5％，如表10所示。

[0154]

表10實施例2流股參數(shù)表

[0155][0156]

表11實施例2原料參數(shù)表(下文中的實施例3也繼續(xù)延用該表)

[0157][0158]

(7)點擊“重置模擬”按鈕再點擊“運行模擬”按鈕。在aspen plus軟件中靈敏度模塊的“結(jié)果”選項卡中得到輸出結(jié)果，在aspen plus軟件中靈敏度模塊的“結(jié)果”選項卡中得到輸出結(jié)果，對輸出結(jié)果進行分析處理，由分析結(jié)果可知在水泥窯中水泥生料、煤粉、rdf三種固體進料量不變情況下，額外加入脫水污泥進行協(xié)同處置，污泥進料量為20t/h條件下污泥含水率在10-90％范圍內(nèi)變化對煙氣污染物濃度的影響，如圖5所示。

[0159]

實施例3：

[0160]

本實施例的目的為，探究在水泥窯中水泥生料、煤粉、rdf三種固體進料量不變情況下，額外加入脫水污泥進行協(xié)同處置的條件下，若想保持分解爐溫度在880-905℃之間，出口煙氣溫度在360℃以下，污泥進料量、含水率允許范圍。此目的通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

[0161]

一種基于aspen plus的水泥窯協(xié)同處置有機固廢模擬及優(yōu)化方法，包括以下步驟：

[0162]

(1)打開aspen plus軟件，在物性菜單中，選擇pr-bm方法作為軟件計算所用的物性方法，軟件數(shù)據(jù)庫中自帶常規(guī)組分、固相組分，另外，對于未包含在常規(guī)組分庫和固相組分庫中的其他組分，可以通過軟件中的非常規(guī)組分的入口來新建，組分的具體性質(zhì)可以自行輸入。從軟件數(shù)據(jù)庫中選擇并添加常規(guī)組分，固相組分。選擇的常規(guī)組分有h2o、n2、o2、no2、no、s、so2、so3、h2、cl2、hcl、co、co2；選擇的固相組分有c、caco3、cao、mgco3、mgo、caso4；非常股組分由用戶新建，新建的非常股組分有rdf、污泥、煤以及三者中不可燃的灰分，水泥生料中惰性組分，惰性組分替代水泥生料中sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3等除碳酸鹽以外的成分。

[0163]

(2)從aspen plus軟件的模型庫中選擇并添加操作單元、流股，將操作單元和流股連接組成懸浮預熱器、分解爐、回轉(zhuǎn)窯和有機固廢分解4個子系統(tǒng)，各子系統(tǒng)使用流股連接形成穩(wěn)態(tài)流程模擬模型。

[0164]

穩(wěn)態(tài)流程模擬模型建立過程與實施例1中步驟2所述過程基本相同，區(qū)別在于，穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中設置了1個設計規(guī)范模塊和1個靈敏度分析模塊，設計規(guī)范模塊1規(guī)定預熱器出口煙氣流股中o2摩爾分率為0.02，允許誤差0.0005，操縱變量為分解爐一次風體積流量，變化范圍10-5-106nm3/h；靈敏度分析模塊設置操縱變量為有機固廢流股中污泥進料量和含水率，輸出變量為分解爐子系統(tǒng)中吉布斯反應器出口流股溫度(模擬分解爐溫度)和懸浮預熱器子系統(tǒng)中的出口煙氣流股溫度。

[0165]

(3)將進料參數(shù)輸入到子系統(tǒng)中的對應流股，進料參數(shù)設置與實施例2中步驟3所述的進料參數(shù)設置相同。

[0166]

(4)將懸浮預熱器子系統(tǒng)中溫度數(shù)據(jù)、煙氣排放數(shù)據(jù)與工廠數(shù)據(jù)對比，驗證結(jié)果與實施例2中步驟4相同。

[0167]

(5)打開電子表格，在電子表格中建立用戶交互界面，交互界面共包括2個工作表(sheet)，sheet 1用于修改流股參數(shù)，sheet 2用于修改原料性質(zhì)。使用aspen軟件自帶的模擬工作簿插件將穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中流股參數(shù)及靈敏度分析模塊參數(shù)鏈接至excel表格中。

[0168]

(6)在步驟5所述的sheet 1中輸入流股初始參數(shù)(如表12所示)，sheet 2輸入原料性質(zhì)(如上表表11所示)，在sheet 1靈敏度分析模塊對應單元格輸入污泥含水率下限值為10％，上限值為90％，變化步長為5％；污泥進料量下限值為1t/h，上限值為20t/h，變化步長為2t/h，如表12所示。

[0169]

表12實施例3中電子表格中的流股參數(shù)表

[0170][0171][0172]

(7)點擊“重置模擬”按鈕再點擊“運行模擬”按鈕。在aspen plus軟件中靈敏度模塊的“結(jié)果”選項卡中得到輸出結(jié)果，將結(jié)果復制至excel輸出結(jié)果表中，對數(shù)據(jù)進行分析處理，分析結(jié)果如圖6所示。由圖6中的(a)可知預熱器出口煙氣溫度與污泥含水率呈負相關(guān)關(guān)系，污泥含水率越高，出口煙氣溫度越低，隨著污泥進料量的增加，出口煙氣溫度隨污泥含水率變化而變化的速率逐漸增大，當污泥進料量為5t/h，污泥含水率由10％提升至90％時，出口煙氣溫度由371.0℃降低至357.6℃；而當污泥進料量為15t/h，污泥含水率由10％提升至90％時，出口煙氣溫度由391.5℃降低至351.9℃。從圖6中的(b)可以看出，分解爐溫度與污泥含水率同樣呈負相關(guān)關(guān)系，且分解爐溫度變化規(guī)律與預熱器出口煙氣溫度變化規(guī)律類

似，當污泥進料量為5t/h，污泥含水率由10％提升至90％時，出口煙氣溫度由922.9℃降低至893.8℃；而當污泥進料量為15t/h，污泥含水率由10％提升至90％時，出口煙氣溫度由949.3℃降低至864.5℃。相比于污泥含水率變化對預熱器出口煙氣溫度的影響，污泥含水率對分解爐溫度影響更加劇烈。

[0173]

在水泥窯中水泥生料、煤粉、rdf三種固體進料量不變情況下，若想維持分解爐溫度在880-905℃之間，出口煙氣溫度在360℃以下，污泥進料量為7.2t/h時，污泥含水率允許的范圍可達到最大：55％-90％；污泥進料量為20t/h時，污泥含水率需要限制在很窄的范圍：67％-69％。

[0174]

本領域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。技術(shù)特征：

1.一種水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝的模擬及優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：(s1)利用aspen plus軟件，選擇軟件計算所用的物性方法，同時選擇軟件計算涉及的常規(guī)組分和固相組分，并將預先選定的其它組分作為非常規(guī)組分，新建軟件計算涉及的非常規(guī)組分；(s2)建立穩(wěn)態(tài)流程模擬模型，該穩(wěn)態(tài)流程模擬模型包括若干個子系統(tǒng)，每個子系統(tǒng)包括流股和若干個操作單元；各個子系統(tǒng)之間通過流股相互連接；這些子系統(tǒng)包括：懸浮預熱器子系統(tǒng)：用于對應水泥生產(chǎn)中懸浮預熱器設備，其中的流股按水泥生產(chǎn)過程中氣體、固體流向布置；分解爐子系統(tǒng)：用于對應水泥生產(chǎn)中分解爐設備，包括生料分解對應操作單元和燃燒反應對應操作單元；該分解爐子系統(tǒng)中的流股，按先經(jīng)過分解爐子系統(tǒng)中的生料分解對應操作單元，再經(jīng)過分解爐子系統(tǒng)中的燃燒反應對應操作單元進行設置；其中，燃燒反應對應操作單元為吉布斯反應器(rgibbs)操作單元；回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)：用于對應水泥生產(chǎn)中回轉(zhuǎn)窯設備，包括生料分解對應操作單元和燃燒反應對應操作單元；該回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的流股，按先經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的生料分解對應操作單元，再經(jīng)過回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的燃燒反應對應操作單元進行設置；其中，燃燒反應對應操作單元為吉布斯反應器操作單元；有機固廢分解子系統(tǒng)：用于對應有機固廢在水泥生產(chǎn)中分解爐設備及回轉(zhuǎn)窯設備中的分解過程，其中的流股按照依次進行干燥、熱解的物化反應過程設置；所述穩(wěn)態(tài)流程模擬模型同時還包括：計算器模塊、設計規(guī)范模塊和靈敏度分析模塊，其中：所述計算器模塊：用于控制各個操作單元的計算過程；所述設計規(guī)范模塊：用于控制該穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中某個變量，使其為指定值或指定范圍；所述靈敏度分析模塊：用于配合所述設計規(guī)范模塊，使某個變量在指定范圍按預先設定的步長進行變化；(s3)根據(jù)生產(chǎn)過程中的進料參數(shù)，將這些進料參數(shù)輸入至所述步驟(s2)得到的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的對應流股中進行模擬，通過模型的計算，得到各個子系統(tǒng)的計算結(jié)果；所述進料參數(shù)同時包括進料流股種類和進料流股參數(shù)；其中，進料流股種類包括：水泥窯投加的不同原料、不同燃料和空氣；進料流股參數(shù)包括：質(zhì)量流量、溫度及化學組分；所述計算結(jié)果同時包括：溫度、流量和組分；(s4)將所述步驟(s3)得到的計算結(jié)果，與生產(chǎn)過程中的實測值進行對比，若相對誤差超過預先選定的接受限制值，則修改所述步驟(s2)中穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的操作單元參數(shù)，并重復步驟(s3)和步驟(s4)，直至相對誤差不超過預先選定的接受限制值；(s5)基于預先選定的改良工藝，將改良工藝所對應的進料參數(shù)，輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中，通過模型的計算，得到各個子系統(tǒng)的計算結(jié)果；基于計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，從而實現(xiàn)工藝優(yōu)化。2.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s5)具體包括以下子步驟：(s5-1)建立交互界面，使穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的流股以及靈敏度分析模塊分別與該交互界面建立鏈接；

(s5-2)基于預先選定的改良工藝，將改良工藝所對應的進料參數(shù)，通過所述交互界面輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中進行模擬，通過模型的計算，得到各個子系統(tǒng)的計算結(jié)果；基于計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，從而實現(xiàn)工藝優(yōu)化。3.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s2)中，所述懸浮預熱器子系統(tǒng)按自上而下分為c1-c5五級，水泥生產(chǎn)中懸浮預熱器設備中發(fā)生的氣固混合換熱、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離四個過程，它們分別由混合器(mixer)操作單元、化學計量反應器(rstoic)操作單元、換熱器(heater)操作單元、ssplit操作單元實現(xiàn)；其中，c1級包括依次以物料流股連接的混合器操作單元、換熱器操作單元、ssplit操作單元；c2-c4級每一級均包括依次以物料流股連接的混合器操作單元、化學計量器反應器操作單元、換熱器操作單元、ssplit操作單元；c5級包括依次以物料流股連接的換熱器操作單元、ssplit操作單元；并且，對于任意一個化學計量反應器(rstoic)操作單元，它們均用于定義碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率預先設置為1.5％-3％；對于任意一個換熱器(heater)操作單元，它們的熱負荷均預先設置為-1.0

×

107至-3.0

×

106kj/h；ssplit操作單元用于分流，每一個ssplit操作單元均包括2個出口，記由其中位于操作單元上方的出口分流出的流股為上物流流股，記由其中位于操作單元下方的出口分流出的流股為下物流流股；對于任意一個ssplit操作單元，它們的氣體流向均預先設置為：93％-95％進入上物流流股中，它們的固體流向均預先設置為：87％-96％進入下物流流股中；其中c1級中ssplit操作單元的上物流流股不連接任何操作單元，c2-c5級中的ssplit操作單元中的上物流流股進入上一級懸浮預熱器的混合器操作單元中；c1-c3級中的ssplit操作單元的下物流流股進入下一級懸浮預熱器的混合器操作單元中，c4級中的ssplit操作單元的下物流流股進入所述分解爐子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元中，c5級中的ssplit操作單元的下物流流股進入所述的回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元中；所述懸浮預熱器子系統(tǒng)中所有進料流股連接至c1級中的混合器操作單元中，進料流股同時包括水泥生料流股、生料攜帶空氣流股；所述懸浮預熱器子系統(tǒng)中出口流股同時包括c1級中ssplit操作單元的上物流流股、c5級中的ssplit操作單元的下物流流股。4.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s2)中，所述分解爐子系統(tǒng)用于模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解和表面散熱過程，它們分別由產(chǎn)率反應器(ryield)操作單元、吉布斯反應器(rgibbs)操作單元、化學計量反應器操作單元和化學計量反應器操作單元連接的熱流股實現(xiàn)；其中，產(chǎn)率反應器操作單元、吉布斯反應器操作單元和化學計量反應器操作單元依次連接；產(chǎn)率反應器操作單元由所述計算器模塊控制；化學計量反應器操作單元，用于定義碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率預先設置為80％-82％；熱流股中熱負荷預先設置為-2.5

×

107至-1.3

×

107kj/h；所述分解爐子系統(tǒng)中進料流股連接至產(chǎn)率反應器操作單元，進料流股為分解爐煤的物料流股；所述分解爐子系統(tǒng)中出口流股連接至所述懸浮預熱器子系統(tǒng)中c5級的換熱器操作單元，出口流股為化學計量反應器操作單元的出口物料流股。5.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s2)中，所述回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)用于模擬

煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解、表面散熱、氣固分離和旁路放風過程，包括依次連接的產(chǎn)率反應器操作單元、混合器操作單元、吉布斯反應器操作單元、化學計量反應器操作單元、換熱器操作單元、ssplit操作單元和fsplit操作單元；其中，模擬煤粉分解、燃燒反應、碳酸鹽分解、表面散熱過程分別使用產(chǎn)率反應器操作單元、吉布斯反應器操作單元、化學計量反應器操作單元和換熱器操作單元實現(xiàn)；模擬氣固分離和旁路放風過程分別使用ssplit操作單元和fsplit操作單元實現(xiàn)；其中，產(chǎn)率反應器操作單元由所述計算器模塊控制；化學計量反應器操作單元，用于定義碳酸鈣和碳酸鎂的分解反應，分解率預先設置為100％；換熱器操作單元的熱負荷預先設置為-7.0

×

107至-5.0

×

107kj/h；ssplit操作單元中氣固分離效率預先設置為100％；fsplit操作單元中分離一條流股模擬旁路放風系統(tǒng)損失的風，記為旁路放風流股，該旁路放風流股分離比例預先設置為3％-5％；所述回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中進料流股共4條，具體包括回轉(zhuǎn)窯煤、入窯凈風、一次風和二次風；其中，回轉(zhuǎn)窯煤流股連接至產(chǎn)率反應器操作模塊；入窯凈風、一次風和二次風三條流股由混合器操作單元合并為單條流股，該單條流股隨后連接至吉布斯反應器操作模塊；出口流股共3條，分別為：ssplit操作單元中下物料流股作為水泥熟料出口流股，不連接任何操作單元；fsplit操作單元中旁路放風流股，不連接任何操作單元；fsplit操作單元中除旁路放風流股外其他流股，連接至所述有機固廢分解子系統(tǒng)中的混合器操作單元。6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s2)中，所述有機固廢分解子系統(tǒng)，包括依次連接的混合器操作單元、化學計量反應器操作單元、sep操作單元、產(chǎn)率反應器操作單元、混合器操作單元和fsplit操作單元；該有機固廢分解子系統(tǒng)用于模擬有機固廢干化、分解過程，它們分別由化學計量反應器操作單元、產(chǎn)率反應器操作單元實現(xiàn)；其中，化學計量反應器操作單元和產(chǎn)率反應器操作單元由所述計算器模塊控制；有機固廢流股經(jīng)過化學計量反應器操作單元后使用sep操作單元進行分流，確保每一類有機固廢單獨在產(chǎn)率反應器操作單元中分解，分解產(chǎn)物和分解所需熱量由混合器單元分別合并為一條物料流股和一條熱流股，2條流股分別使用fsplit操作單元進行分流，分流比例都預先設置為95:5，預先設置95％進入分解爐子系統(tǒng)中，剩下5％進入回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中；并且，在該有機固廢分解子系統(tǒng)中，產(chǎn)率反應器操作單元的數(shù)量為5-15個，fsplit操作單元數(shù)量為2個；所述有機固廢分解子系統(tǒng)中進料流股共4條，具體包括有機固廢、一次風、a列三次風、b列三次風；其中，有機固廢流股連接至化學計量反應器操作單元；一次風、a列三次風、b列三次風經(jīng)過混合器操作單元混合后連接至產(chǎn)率反應器操作單元；出口流股共4條，具體包括2個fsplit操作單元分流出來的2條物流流股和2條熱流股，其中1條分流比例95％的物流流股和1條分流比例95％的熱流股進入分解爐子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元，1條分流比例5％的物流流股和1條分流比例5％的熱流股進入回轉(zhuǎn)窯子系統(tǒng)中的吉布斯反應器操作單元。7.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s1)中，所述物性方法具體是選擇pr-bm方法；

所述化學組分預先劃分為三類，即：常規(guī)組分、固相組分以及非常規(guī)組分；其中，常規(guī)組分、固相組分是通過在軟件數(shù)據(jù)庫中選擇得到，所述非常規(guī)組分通過新建得到；所述常規(guī)組分包括h2o、n2、o2、no2、no、s、so2、so3、h2、cl2、hcl、co以及co2；所述固相組分包括c、caco3、cao、mgco3、mgo以及caso4；所述非常規(guī)組分包括各類有機固廢、煤以及兩者中不可燃的灰分，同時還包括惰性成分，該惰性成分用于代表水泥生料中包括sio2、al2o3、fe2o3、k2o、na2o、so3在內(nèi)的、除碳酸鹽以外的成分。8.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s5-1)中，所述交互界面是通過excel軟件、matlab軟件、python語言編寫的軟件或能夠?qū)崿F(xiàn)activex技術(shù)連接的軟件實現(xiàn)的；優(yōu)選的，所述交互界面至少包含兩個界面，其中一個界面用于輸入進料參數(shù)的值或變化區(qū)間范圍，另一個界面用于輸入煤和有機固廢的性質(zhì)；所述煤和有機固廢的性質(zhì)同時包括工業(yè)分析數(shù)據(jù)、元素分析數(shù)據(jù)、干基低位熱值：其中，所述工業(yè)分析數(shù)據(jù)同時包括應用基水分含量、干基灰分含量、干基揮發(fā)分含量、干基固定炭含量；元素分析數(shù)據(jù)同時包括c含量、h含量、o含量、n含量、s含量、cl含量；更優(yōu)選的，當所述步驟(s5-2)中的所述進料參數(shù)為定值時，是通過所述交互界面輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型的對應流股中；當所述步驟(s5-2)中的所述進料參數(shù)為區(qū)間范圍時，是通過所述交互界面輸入至穩(wěn)態(tài)流程模擬模型的靈敏度分析模塊中。9.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s5)中，所述基于計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，具體是基于水泥窯設備溫度計算結(jié)果、煙氣排放體積計算結(jié)果、煙氣組分濃度計算結(jié)果、煤消耗量計算結(jié)果或有機固廢摻燒比例計算結(jié)果，判斷是否對改良工藝進行調(diào)整。10.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述步驟(s4)中，所述預先選定的接受限制值的絕對值預先選定為4％-6％。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明屬于固廢處理與處置領域，公開了一種水泥窯協(xié)同處置有機固廢工藝的模擬及優(yōu)化方法，包括以下步驟：S1利用Aspen Plus軟件，選擇物性方法、化學組分；S2建立穩(wěn)態(tài)流程模擬模型；S3根據(jù)生產(chǎn)過程中的進料參數(shù)，輸入模型得到計算結(jié)果；S4將計算結(jié)果與生產(chǎn)過程中的實測值進行對比，若不滿足接受限制值要求，則調(diào)整穩(wěn)態(tài)流程模擬模型中的操作單元參數(shù)；S5將改良工藝所對應的進料參數(shù)，輸入模型得到計算結(jié)果，進而判斷是否對改良工藝進行調(diào)整，從而實現(xiàn)工藝優(yōu)化。本發(fā)明利用特定的子系統(tǒng)及流股設計的穩(wěn)態(tài)流程模擬模型，為有機固廢的水泥窯協(xié)同處置工藝設計，減少試運行成本，提高工作效率提供一種有效的工具。率提供一種有效的工具。率提供一種有效的工具。

技術(shù)研發(fā)人員：楊家寬 李星吾 李葉青 王加軍 梁莎 虞文波 王忠義 黃亮 肖可可 胡敬平 侯慧杰

受保護的技術(shù)使用者：華新水泥股份有限公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.08.26

技術(shù)公布日：2022/12/12