烧结机主抽风机风量控制方法及系统技术方案

本申请公开了一种烧结机主抽风机风量控制方法及系统，该方法包括:?测量烧结台车的台车速度，计算物料的垂直烧结速度，确定每个风箱的有效风量；检测大烟道的烟气成分；根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率；计算大烟道目标风量；将大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化。当烧结机台车的速度改变后，该方法可自动、准确地将主抽风机的风量调节到与当前台车速度相匹配，实现在保证烧结质量的前提下，降低烧结过程中主抽风机的能耗。???

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及烧结工艺
，特别是涉及一种烧结机主抽风机风量控制方法及系统。
技术介绍
随着现代工业的迅速发展，钢铁生产规模越来越大，能源消耗也越来越多，节能环保指标越来越成为钢铁生产过程的重要考察因素。在钢铁生产中，含铁原料矿石进入高炉冶炼之前需要经过烧结系统处理，也就是，将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂，加入适量的水，经混合和造球后，布放在烧结台车上焙烧，使其发生一系列物理化学变化，形成容易冶炼的烧结矿，这一过程称之为烧结。烧结系统主要包括烧结台车、混合机、主抽风机、环冷机等多个设备，其总的工艺流程参见图1所示各种原料在配料室I配比，形成混合物料，然后进入混合机2混匀和造球，再通过圆辊给料机3和九辊布料机4将其均匀散布在烧结台车5上形成物料层，点火风机12和引火风机11为物料点火开始烧结过程。烧结完成后得到的烧结矿经单辊破碎机8破碎后进入环冷机9冷却，最后经筛分整粒后送至高炉或成品矿仓。其中，烧结过程需要的氧气由主抽风机10提供，烧结台车5下方设置有多个竖直并排的风箱6，风箱下方为水平安置的大烟道(或称烟道)7，大烟道7与主抽风机10相连，主抽风机10通过大烟道7及风箱6产生的负压风经过台车，为烧结过程提供助燃风。为了保证烧结质量，通常在烧结初期对烧结台车的速度以及烧结台车上物料层的厚度进行调节，使得烧结终点可以在预先设置的固定位置(一般为烧结台车上倒数第2个风箱)，并且一旦确定烧结终点后，烧结台车的速度以及料层厚度就被确定下来。然而在实际生产过程中，由于市场因素、原料存储量因素以及烧结矿的存储量因素等的影响，需要调节烧结矿产量进而调节烧结物料量，进而需要调节料层厚度或台车速度。但由于料层厚度的可调节范围较小，同时料层厚度调节的时延较长，存在严重的滞后性，所以通常采用调节台车速度对物料量进行调节。然而当台车速度改变后，烧结终点就会偏离固定位置，无法较好地保证烧结质量。为适应台车速度变化对烧结质量的影响，在现有烧结工艺中，烧结机系统的主抽风机按照最大设计功率运转，这必然导致过高的电能消耗和损失。
技术实现思路
有鉴于此，本申请实施例提供一种烧结机主抽风机风量控制方法及系统，以降低烧结过程中主抽风机的能耗。为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下一种烧结机主抽风机风量控制方法,包括测量烧结台车的台车速度，利用已知料层厚度、已知烧结终点和所述台车速度计算物料的垂直烧结速度，以及，利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风箱的有效风量；检测大烟道的烟气成分；根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率；计算大烟道目标风量，所述大烟道目标风量等于每个风箱的风量之和，每个风箱的风量等于所述风箱的有效风量除以有效风率；将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标风量所对应的频率。在基于上述方法的另一个实施例中，还包括下述步骤检测大烟道当前风量；计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值；如果所述差值大于或等于设定的阈值，则将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，否则，将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标风量在阀门调节前的有效风量。本专利技术还提供了一种烧结机主抽风机风量控制系统，包括速度测量单元，用于测量烧结台车的台车速度；垂直烧结速度计算单元，用于利用已知料层厚度、已知烧结终点和所述台车速度计算物料的垂直烧结速度；有效风量确定单元，用于利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风箱的有效风量；烟气成分检测单元，用于检测大烟道内的烟气成分；有效风率计算单元，用于根据所述烟气成分计算每个风箱的有效风率；风量计算单元，用于计算大烟道目标风量，所述大烟道目标风量等于每个风箱的风量之和，每个风箱的风量等于有效风量除以有效风率；控制单元，用于将大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标风量所对应的频率。由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该主抽风机风量控制方法，对于料层厚度、烧结终点已经设定好的烧结机台车，通过检测台车上的台车速度，确定与台车速度所对应的每个风箱所需的有效风量，在烧结时，通过检测当前烧结机大烟道的烟气成分，可以计算得到当前每个风箱的有效风率，这里有效风率是指烧结过程中参与烧结反应的有效风量所占的比例。根据有效风量和有效风率计算得到大烟道目标风量，并且将该大烟道目标风量发送给主抽风机控制器，主抽风机控制器就可以调节主抽风风机的频率向目标频率变化，这里目标频率等于大烟道目标风量所对应的频率。与现有技术相比，本申请实施例提供的该方法，当烧结机台车的速度改变后，可自动、准确地将主抽风机的风量调节到与当前台车速度相匹配，实现在保证烧结质量的前提下，降低烧结过程中主抽风机的能耗。本专利技术实施例提供的该方法，每生产一吨烧结矿产品，可以实现电能节省15%，如果将本专利技术实施例应用于180平方米烧结机的控制，与不采用本专利技术的方案相比，年节省电能约1080万度，如果将本专利技术实施例应用于360平方米烧结机的控制，与不采用本专利技术的方案相比，年节省电能约2160万度，能够带来资金节约、减少污染排放等诸多经济和社会效益。特别需要指出，烧结系统中有很多相互关联的设备，相对而言，与较多其它设备有联系的设备，可以称为系统设备，如烧结台车、主抽风机等；而与较少设备有联系的设备，则可以称为局部设备，如风箱、风箱的风门等。显然，调节系统设备，如调节台车速度、调节主抽频率、调节主抽风门等对系统影响较大；而调节局部设备，则对系统的影响较小。因此，在烧结系统中，通过局部设备，而非通过系统设备的调节对系统施加影响，有利于系统稳定以及延长设备寿命。因此，本专利技术实施例中，只有当大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值大于或等于设定的阈值时，将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，由所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化，反之，当大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值小于或等于设定的阈值时，将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标风量在阀门调节前的有效风量。本专利技术实施例以维持台车速度和主抽风机频率及主抽风机风门稳定为前提，在风量变化较大时，通过调节主抽风机频率实现调节目标，而在风量变化较小时，通过调节烧结风箱阀门的开度实现调节目标，进而实现调节物料烧结的垂直速度，从而更精密的控制烧结过程和烧结终点。可见，本专利技术实施例提供了 一种有利于系统稳定的调节方式。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为现有的烧结机的结构示意图；图2为本申请实施例一提供的烧结机主抽风机风量控制方法的流程图；图3为本申请实施例二提供的烧结机主抽风机风量控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种烧结机主抽风机风量控制方法，其特征在于，包括：测量烧结台车的台车速度，利用已知料层厚度、已知烧结终点和所述台车速度计算物料的垂直烧结速度，以及，利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风箱的有效风量；检测大烟道的烟气成分；根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率；计算大烟道目标风量，所述大烟道目标风量等于每个风箱的风量之和，每个风箱的风量等于所述风箱的有效风量除以有效风率；将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标风量所对应的频率。

【技术特征摘要】
1.一种烧结机主抽风机风量控制方法，其特征在于，包括 测量烧结台车的台车速度，利用已知料层厚度、已知烧结终点和所述台车速度计算物料的垂直烧结速度，以及，利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风箱的有效风量； 检测大烟道的烟气成分； 根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率； 计算大烟道目标风量，所述大烟道目标风量等于每个风箱的风量之和，每个风箱的风量等于所述风箱的有效风量除以有效风率； 将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化,所述目标频率等于大烟道目标风量所对应的频率。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于 按照预先设置的时间间隔获取烧结机台车控制设备中设定的台车速度；或者，按照预先设置的时间间隔检测烧结机的物料量，根据已知料层厚度计算与所述物料量对应的台车速度。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于 周期性检测大烟道内单位体积烟气中的烟气成分。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括 利用所述烟气成分确定烟气中参与反应氧气量； 计算相邻两次检测烟气成分后确定得到参与反应氧气量的差值； 判断所述参与反应氧气量的差值是否大于预先设置值； 如果大于，利用当前检测烟气成分后确定得到的参与反应氧气量计算每个风箱的有效风率，否则，根据相邻两次检测烟气成分后确定得到参与反应氧气量的均值计算每个风箱的有效风率。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括 计算相邻两次计算得到的大烟道目标风量的差值； 判断所述大烟道目标风量的差值是否大于预先设置值； 如果大于，将当前计算得到的大烟道目标风量确定为调节参数，否则，将相邻两次计算得到的大烟道目标风量的均值确定为调节参数； 将所述调节参数发送给所述主抽风机控制器。6.根据权利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于还包括 检测大烟道当前风量； 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值； 如果所述差值大于或等于设定的阈值，则将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给主抽风机控制器，否则，将所述大烟道目标风量作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标风量在阀门调节前的有效风量。7.一种烧结机主抽风机风量控制系统，其特征在于，包括 速度测量单元，用于测量烧结台车的台车速度； 垂直烧结速度计算单元，用于利用已...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙超，袁立新，申伟杰，卢杨权，高鹏双，
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：