一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法技术方案

一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法，该方法包括：1)调整烧结生产参数，使得烧结生产状态稳定，获取稳定状态下的烧结过程工况参数；2)计算烧结主抽风机的工况烟气流量；3)将烧结主抽风机的工况烟气流量转换为标况烟气流量；4)计算通过烧结主抽风机的实际烧结风量，与正常生产时烧结物料的理论烧结风量对比，获得烧结

【技术实现步骤摘要】
一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法


[0001]本专利技术涉及烧结系统漏风率的监测方法，具体涉及一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法，属于铁矿烧结


技术介绍

[0002]烧结矿是我国高炉炼铁的主要原料，因而铁矿烧结工序是目前钢铁冶炼不可缺少的环节。在烧结矿的实际生产中，烧结机运行过程存在诸如台车漏风、风箱及其支管漏风、双层卸灰阀漏风、烟道漏风、电除尘器漏风等多种漏风现象，漏风量的大小直接影响烧结矿的生产技术和经济指标，通常以漏风率衡量。实际生产中，由于烧结系统的庞大性、复杂性、以及设备新老程度的不同性，不同烧结机的系统漏风率差异很大，可以低至20％、高至60％。对于同一台烧结机来说，随着其投产运行时间、原料条件、工况等因素的变化，漏风率的大小也不固定。由于漏风率对烧结生产的显著影响，对其进行监测具有重要意义。目前，对于烧结机漏风率的检测最广泛的方法是平衡计算法，该方法通过抽取各测量点的烟气进行成分分析，同时检测取样点的烟气流量，根据物质不灭定律按烟气中某种成份含量(O2、CO2)在过程前后保持总量平衡列出方程，间接算出漏风率。该方法烟气取样点多、劳动强度大，且无法连续测量、分析误差大，测量结果代表的时效有限，难以实时评估烧结系统漏风、指导设备维护和烧结生产。
[0003]申请公布号为CN113218599A的中国专利公开了一种烧结机漏风率在线检测的测量方法，通过在烧结机各个风箱入口靠近炉篦位置以及风箱出口的支管分别设置热电偶，实时采集温度数据测算各风箱漏风率；通过在各风箱支管处设置压力变送器，检测管道内烟气动压，根据各支管动压数据，对各支管漏风率进行加权，计算整个烧结机的系统漏风率。申请公布号为CN114777485A的中国专利公开了一种基于大数据的在线智能监测烧结漏风方法，对烧结机风箱内和电除尘器除尘前后进行烟气氧含量数据采集，再基于氧平衡算法计算特定区间的漏风率，结合烧结生产参数，采用序列异常技术挖掘异常数据算法对整个烧结过程中的漏风情况进行监测。
[0004]传统的平衡计算法获得烧结漏风率，烟气取样点多、劳动强度大，且无法连续测量、分析误差大，测量结果代表的时效有限，难以实时评估烧结系统漏风、指导设备维护和烧结生产；现有公布的专利在一定程度上解决了传统烧结漏风检测方法检测周期较长、检测成本高、智能化程度低的问题，但也存在需要在多个环节安装温度、烟气成分等检测设备以获得相关数据，流程复杂，检测设备维护、更换工作量大的问题。

技术实现思路

[0005]针对上述现有技术中存在的不足，本专利技术提出一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法。该方法利用烧结中控系统实时获取生产稳定状态下的烧结过程工况参数，自动计算扣除水蒸气的烧结主抽风机的工况和标况烟气流量，通过与正常生产时烧结物料的理论烧结风量进行对比实时获得包括烧结、除尘过程在内的烧结全系统漏风率，实现了方便快
捷、实时在线监测烧结漏风率的目的，克服了现有烧结漏风率检测手段检测周期较长、检测成本高、智能化程度低、流程复杂、检测设备维护和更换工作量大的问题。
[0006]根据本专利技术的实施方案，提供一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法。
[0007]一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法，该方法包括以下步骤：
[0008]1)调整烧结生产参数，使得烧结生产状态稳定，获取稳定状态下的烧结过程工况参数。
[0009]2)计算烧结主抽风机的工况烟气流量。
[0010]3)将烧结主抽风机的工况烟气流量转换为标况烟气流量。
[0011]4)计算通过烧结主抽风机的实际烧结风量，与正常生产时烧结物料的理论烧结风量对比，获得烧结
‑
除尘系统的总漏风率。
[0012]在本专利技术中，该方法还包括：
[0013]5)获取烧结除尘器入口和出口处烟气中的氧气含量，根据氧平衡算法计算除尘系统的漏风率。
[0014]在本专利技术中，该方法还包括：
[0015]6)计算烧结系统的漏风率，实现铁矿烧结全系统漏风率的在线监测。
[0016]在本专利技术中，在步骤1)中，所述获取稳定状态下的烧结过程工况参数，具体包括以下子步骤：
[0017]①
计算烧结物料消耗量：由烧结中控系统自动采集烧结原料上料量m1、返矿配入量m2、铺底料上料量m3、烧结加水量m4，计算烧结物料消耗量M。即得：
[0018]M＝m1+m2+m3+m4…
(式1)。
[0019]②
计算烧结主抽风机的功率P
t
：
[0020]当烧结主抽风机为定频风机时，由烧结中控系统自动采集定频主抽风机配套电机输入电压U、电流I、电机的功率因数cosΦ、电机的效率η1、电机传动效率T
e1
，计算定频主抽风机的轴功率P
ta
。即得：
[0021]P
ta
＝U
×
I
×
√3
×
cosΦ
×
η1×
T
e1
…
(式2)。
[0022]当烧结主抽风机为变频风机时，由烧结中控系统自动采集变频主抽风机配套变频器的实时输出功率P、配套电机的效率η2、电机传动效率T
e2
，计算变频主抽风机的轴功率P
tb
。即得：
[0023]P
tb
＝P
×
η2×
T
e2
…
(式3)。
[0024]③
由烧结中控系统自动采集烧结主抽风机入口压力p
in
和出口压力p
out
、烧结主抽风机入口烟气温度T。
[0025]在本专利技术中，在步骤2)中，由烧结中控系统自动采集主抽风机额定流量V，计算烧结主抽风机的工况烟气流量Q
工
。即得：
[0026]Q
工
＝(1000
×
P
t
×
(η
t
+0.1
×
V))/(k
p
×
(p
out
‑
p
in
))
×
3600
…
(式4)。
[0027]式中：η
t
为基准风机效率。0.1
×
V为浮动风机效率，0.1
×
V的单位为1。k
p
为压缩性修正系数。
[0028]在本专利技术中，在步骤3)中，将烧结主抽风机的工况烟气流量Q
工
转换为烧结主抽风机的标况烟气流量Q
标
，即得：
[0029]Q
标
＝Q
工
×
298/(273+T)
×
(101+p
in
/1000)/101
…
(式5)。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铁矿烧结全系统漏风率在线监测方法，该方法包括以下步骤：1)调整烧结生产参数，使得烧结生产状态稳定，获取稳定状态下的烧结过程工况参数；2)计算烧结主抽风机的工况烟气流量；3)将烧结主抽风机的工况烟气流量转换为标况烟气流量；4)计算通过烧结主抽风机的实际烧结风量，与正常生产时烧结物料的理论烧结风量对比，获得烧结
‑
除尘系统的总漏风率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：该方法还包括：5)获取烧结除尘器入口和出口处烟气中的氧气含量，根据氧平衡算法计算除尘系统的漏风率。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：该方法还包括：6)计算烧结系统的漏风率，实现铁矿烧结全系统漏风率的在线监测。4.根据权利要求1
‑
3中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述获取稳定状态下的烧结过程工况参数，具体包括以下子步骤：
①
计算烧结物料消耗量：由烧结中控系统自动采集烧结原料上料量m1、返矿配入量m2、铺底料上料量m3、烧结加水量m4，计算烧结物料消耗量M；即得：M＝m1+m2+m3+m4…ꢀ
(式1)；
②
计算烧结主抽风机的功率P
t
：当烧结主抽风机为定频风机时，由烧结中控系统自动采集定频主抽风机配套电机输入电压U、电流I、电机的功率因数cosΦ、电机的效率η1、电机传动效率T
e1
，计算定频主抽风机的轴功率P
ta
；即得：P
ta
＝ U
×
I
×
√3
×
cosΦ
×
η1×
T
e1
…ꢀ
(式2)；当烧结主抽风机为变频风机时，由烧结中控系统自动采集变频主抽风机配套变频器的实时输出功率P、配套电机的效率η2、电机传动效率T
e2
，计算变频主抽风机的轴功率P
tb
；即得：P
tb
＝P
×
η2×
T
e2
…ꢀ
(式3)；
③
由烧结中控系统自动采集烧结主抽风机入口压力p
in
和出口压力p
out
、烧结主抽风机入口烟气温度T。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，由烧结中控系统自动采集主抽风机额定流量V，计算烧结主抽风机的工况烟气流量Q
工
；即得：Q
工
＝(1000
×
P
t
×
(η
t
+0.1
×
V))/(k
p
×
(p
out
‑
p
in
))
×
3600
…ꢀ
(式4)；式中：η
t
为基准风机效率；0.1
×
V为浮动风机效率，0.1
×
V的单位为1；k
p
为压缩性修正系数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：在步骤3)中，将烧结主抽风机的工况烟气流量Q
工
转换为烧结主抽风机的标况烟气流量Q
标
，即得：Q
标
＝Q
工
×
298/(273+T)
×
(101+p
in
/1000)/101
…
(式5)。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在步骤4)中，由烧结中控系统自动采集烧结混合料水分含量Mc，计算扣除水蒸气的烧结主抽风机标况烟气流量，结合正常生产时烧结物料的理论烧结风量，计算得到烧结
‑
除尘系统的总漏风率LR
烧
‑
尘
；即得：LR
烧
‑
尘
＝((Q
标
‑
M
c
×
(m1+m2+m4)
×
22.4
×
103/18)/(V
标
×
M)
‑
1)
×
100％
…ꢀ
(式6)；
式中：V
标
为正常生产时单位烧结物料的理论烧结风量。8.根据权利要求7所述的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兆才，师本敬，李文林，
申请(专利权)人：中冶长天国际工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：