水泥生产行业在“碳达峰、碳中和”发展目标下需要持续提高低碳水泥生产技术,改善能耗控制效果。篦冷机作为现代水泥生产的关键设备,其优化运行控制问题受到广泛关注,尤其是热效与运行状态相匹配的控制问题急需解决。本课题在新型干法水泥熟料生产系统中对篦冷机能量转换机理、运行状态与热效匹配、篦下压力设定与篦速控制方法研究等方面开展了如下工作:1.依据水泥工业生产的工艺流程,对篦冷机的发展和工作原理进行介绍。将最优热效率作为篦冷机控制系统优化的目标,建立篦冷机控制系统优化方案,并将其划分为以热效率为约束的篦压设定系统和篦冷机篦压自动控制系统两部分。2.建立篦下压力设定系统。从熟料温度,运行状态等生产冷却环节各变量之间的耦合关系出发,确定影响热效率主要因素及运行状态与热效率的关系,需要对篦冷机的运行状态进行划分;针对K-means聚类算法和粒子群算法两种算法的优缺点进行分析,提出了一种基于粒子群算法改进K-means聚类算法,应用该算法对数据处理,划分运行状态;通过递归寻优,以最优热效为约束来确定不同运行状态下的篦压设定值,形成推理机制,从而为篦压控制提供支持。3.设计篦压控制系统。在控制上主要采用了多模块控制的方式,将自适应粒子群引入主控制模块,对PID的参数整定进行优化,同时加入辅助控制器对控制效果进行进一步辅助修正,达到控制效果。4.设计基于篦冷机热效优化的控制系统软件。达到对篦冷机的数据采集、监控以及人机交互的目的。