[发明专利]烧结机主抽风机负压控制方法及系统

说明书

技术领域

本申请涉及烧结工艺技术领域，特别是涉及一种烧结机主抽风机负压控制方法及系统。

背景技术

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1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。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例提供一种烧结机主抽风机负压控制方法及系统，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负压控制方法，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；

在已知料层厚度与料层阻力的对应关系表中，查找与所述料层厚度相对应的料层阻力；

计算大烟道目标负压；

大烟道目标负压=料层阻力*(所有风箱的风量之和)²，；

将所述大烟道目标负压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负压所对应的频率。

在基于上述方法的另一个实施例中，还包括下述步骤：

检测大烟道当前负压；

计算大烟道当前负压与大烟道目标负压的差值；

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负压作为调节参数发送给主抽风机控制器，否则，将所述大烟道目标负压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负压在阀门调节前的有效风量。

本发明还提供了一种烧结机主抽风机负压控制系统，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；

查找单元，用于在已知料层厚度与料层阻力的对应关系表中，查找与所述料层厚度相对应的料层阻力；

负压计算单元，用于计算大烟道目标负压；

大烟道目标负压=料层阻力*(所有风箱的风量之和)²，；