新型干法水泥生产以悬浮预热器和窑外分解为核心,采用生料均化、燃料均化、窑外预热与分解和节能粉磨技术及装备,基于计算机集散控制,实现水泥生产过程的自动化、高效、优质、环保、低耗等。窑外分解技术是为了减轻回转窑内烧成带的热负荷,从而提高窑系统生产效率,将水泥生料粉的预热和绝大部分生料的分解过程置于窑外的预热器和分解炉中进行的技术。所以窑尾预热器分解率的高低及其变化规律成为控制分解炉及回转窑的重要参考量之一。目前还没有预热器分解率在线测量的方法,通常采用人工取样、化学分析等手段离线检测分解炉出口的分解率,而离线分析获得的测量结果相对于实时控制具有很大的滞后性,降低了对分解炉和回转窑控制的参考价值。实现预热器分解率的高低及变化情况的软测量,可以提前得到下一时段窑尾生料预热的状况,及时为分解炉及回转窑的优化控制提供必要的信息。因此,实现预热器分解率的实时在线软测量具有重要意义。当前水泥生产企业没有检测预热器分解率的具体措施,致使无法利用历史数据直接建立模型对预热器分解率进行预测,也缺乏相应的预测检验途径。通过深入分析研究分解炉与预热器的工作机理发现,预热器出口物料分解率与分解炉出口物料分解率具有相同的变化规律,且主要取决于其内部的温度和压力,更为重要的是分解炉出口的物料分解率能够通过人工检测而获得。本文通过分解炉温度、压力与分解率的数据分析,结合现场工人的操作经验,建立了分解炉出口物料分解率与炉内温度及压力的关系规则,从而类比得到了预热器的相应关系规则。依据该关系规则,结合建立的各预热器温度、压力预测模型,实现了预热器分解率高低及变化趋势的软测量。结合新型干法水泥生产窑尾预热系统工艺特点,对预热系统的几个重要参数进行预测建模,主要包括预热器C3、C4各级温度和压力等参数。由于窑尾预热系统具有非线性、大时滞、强耦合、多变量、时变等特性,难以建立预热过程的数学模型。本文遵循由简单到复杂的建模原则,采用多输入单输出的建模方法对预测变量进行逐一建模。通过相关分析法选取模型输入变量,采用平均最小距离聚类算法对原始数据进行预处理,分别采用最小二乘支持向量机和BP神经网络建立了各级预热器温度、压力的预测模型;通过两类模型预测误差的对比,发现最小二乘支持向量机建立的模型预测误差小、训练时间短,故选用最小二乘支持向量机方法建立的模型用于预热器分解率的软测量。分析生料分解受温度、压力影响的机理,结合离线检测得到的分解炉分解率的历史数据,结合现场操作人员的经验,建立了分解炉分解率随温度、压力的变化规律关系表,此即预热器出口物料分解率与其内部温度、压力的变化规律关系表。采用预热器参数预测模型预测出各级的温度、压力,结合生料分解率的变化规律,从而得出预热器分解率的高低及变化趋势,实现了预热器分解率的软测量。本文以ABB公司的Freelance2000集散控制系统为例,给出了以OPC接口及SQL Server数据库技术为基础的新型干法水泥预热器分解率的软测量实现方案。用VC++ 6.0开发预热器分解率变化规律的软测量界面,并将其用于新型干法水泥生产现场,取得了较好的效果。