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申请/专利权人：国网浙江省电力有限公司营销服务中心;中国科学院沈阳计算技术研究所有限公司;东北大学

摘要：本发明涉及水泥生产企业的能效评估的技术领域。本发明提供一种水泥生产能效的评估方法。该方法包括：建立水泥生产能效评估数据资料库；构建水泥生产能效综合评估体系；基于水泥生产能效评估数据资料库、生产工艺流程结构和各设备的物质流、能量流的输入输出关系，借助Simulink建立生产仿真模型，结合所述综合评估体系建立水泥生产能效评价模型；构建水泥生产能效评价仿真系统；以水泥生产能效综合评估体系为指标，以水泥生产能效评价仿真系统为工具，通过修改生产仿真模型的生产结构、各设备运行参数、物料调配比例和生产计划，得到对应的能效评价结果。本发明实现对水泥生产企业生产能效进行定量的影响因素分析，为水泥生产企业提供高能效的生产方案。

主权项：1.一种水泥生产能效的评估方法，其特征在于，包括：步骤S1：获取水泥生产企业的生产系统的各设备基本参数、生产现场数据和实验室化验数据，以建立水泥生产能效评估数据资料库；其中，所述水泥生产企业的生产系统的各设备基本参数包括：设备名称、设备生产厂家、设备型号、设备出厂日期和设备数量；所述生产现场数据包括：生料立磨机磨制比表面积、生料库初始库存、预热器回转窑煤耗占比、一次风占比、二次风占比、三次风占比、预热器漏风率、回转窑漏风率、预热器-回转窑分解生料占比、预热器排烟温度、烟气成分分析数据、球磨机出料比表面积、熟料库初始库存、水泥生产各用电设备的额定功率、水泥生产各用电设备的总耗电量、水泥生产各用电设备的总外购电量、和所述生产系统的总耗煤量；所述实验室化验数据包括：物料样品工业分析数据、燃煤成分分析数据、燃煤湿度、和空气密度；步骤S2：选取水泥生产能效评价指标，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的水泥生产能效综合评估体系；步骤S3：基于所述水泥生产能效评估数据资料库、所述生产系统的生产工艺流程结构、和所述生产系统的生产环节对应的各设备的物质流、能量流的输入输出关系，借助Simulink工具建立所述各设备的生产仿真模型，再结合所述水泥生产能效综合评估体系，并遵循质量守恒定律和能量守恒定律，建立所述各设备的水泥生产能效评价模型；其中，所述生产仿真模型用于模拟水泥生产企业的生产系统的生产结构、各设备运行状态、物料调配比例、和生产计划；步骤S4：通过Simulink工具将所述生产仿真模型和所述水泥生产能效评价模型进行封装打包，并通过将所述各设备的生产仿真模型间的输入输出端口进行对接，以实现将水泥生产企业的生产系统的生产环节对应的各设备通过联合仿真的方式构建水泥生产能效评价仿真系统；其中，所述水泥生产能效评价仿真系统用于对水泥生产企业的生产能效进行评价；步骤S5：以所述水泥生产能效综合评估体系为指标，以所述水泥生产能效评价仿真系统为工具，通过修改所述生产仿真模型中的生产结构、各设备运行参数、物料调配比例、和生产计划，得到对应的能效评价结果，以实现对水泥生产企业的生产能效进行定量的影响因素分析；所述步骤S2，具体包括：选取所述水泥生产能效评价指标分别包含为水泥生产企业的生产系统的热效率、水泥生产企业的生产系统的㶲效率、水泥生产设备的设备运行效率、和水泥生产企业的生产系统的单位产品煤耗；将步骤S1获取的所述各设备基本参数、生产现场数据和实验室化验数据作为水泥生产能效综合评估的基础依据，分别计算所述水泥生产企业的生产系统的热效率、水泥生产企业的生产系统的㶲效率、水泥生产设备的设备运行效率、和水泥生产企业的生产系统的单位产品煤耗；根据所述水泥生产企业的生产系统的热效率、水泥生产企业的生产系统的㶲效率、水泥生产设备的设备运行效率、和水泥生产企业的生产系统的单位产品煤耗，计算水泥生产企业的生产系统的综合能效评价指数，根据所述综合能效评价指数确定水泥生产企业的生产系统的生产设备-产线-工艺对应的能效综合评估结果，以实现从生产设备-产线-工艺构建多级、多尺度的水泥生产能效综合评估体系；通过第一预设公式计算所述水泥生产企业的生产系统的热效率；所述第一预设公式的表达形式为： 式（1）中，为水泥生产企业的生产系统的热效率，为水泥生产企业的生产系统的总输入热能，为水泥生产企业的生产系统的有效利用热能，为水泥生产企业的生产系统的有效利用电能，为水泥生产企业的生产系统的总投入电能，i和j分别代表水泥生产企业的生产系统的各用能设备和用电设备，为电能折算热能系数；通过第二预设公式计算所述水泥生产企业的生产系统的㶲效率；所述第二预设公式的表达形式为： 式（2）中，通过混合物化学㶲、化合物温度㶲、混合物压力㶲、以及固体燃料化学㶲来计算水泥生产企业的生产系统的㶲效率；表示为水泥生产企业的生产系统的㶲效率；通过第三预设公式计算所述固体燃料化学㶲；所述第三预设公式的表达形式为： （3）式（3）中，为固体燃料的低位发热值；为水在标准大气压下的气化潜热；为固体燃料含水占比；通过第四预设公式计算所述混合物化学㶲；所述第四预设公式的表达形式为： 式（4）中，为混合物中各组分的摩尔分数；为混合物中各组分的标准化学㶲；为气体常数；T0为环境温度；通过第五预设公式计算所述化合物温度㶲；所述第五预设公式的表达形式为： 式（5）中，为系统物流的平均定压比热容；为系统物流的流量；T为系统物流的温度；通过第六预设公式计算所述混合物压力㶲；所述第六预设公式的表达形式为： 式（6）中，n为混合物的摩尔数；P为系统物流的压力；P0为环境状态下系统物流的压力；通过第七预设公式计算所述水泥生产设备的设备运行效率；所述第七预设公式的表达形式为： 式（7）中，为水泥生产设备的设备运行效率，为水泥生产设备的有效利用能，为水泥生产设备的输入总能量，j代表水泥生产不同的用能设备；通过第八预设公式计算所述水泥生产企业的生产系统的单位产品煤耗；所述第八预设公式的表达形式为： 式（8）中，M为水泥生产企业的生产系统的单位产品煤耗，为水泥生产企业的生产系统的总煤耗，A为水泥生产企业的生产系统的产品量；通过第九预设公式计算所述水泥生产企业的生产系统的综合能效评价指数；所述第九预设公式的表达形式为： 式（9）中，P为水泥生产企业的生产系统的综合能效评价指数，为水泥生产企业的生产系统的热效率指标的权重值，为水泥生产企业的生产系统的㶲效率指标的权重值，为水泥生产设备的设备运行效率指标的权重值，为水泥生产企业的生产系统的单位产品煤耗指标的权重值。

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