CN102022915A - 一种烧结机的电能控制方法和电能控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种烧结机的电能控制方法，烧结机包括用于铺设混合料的烧结机台车，烧结机台车布设在烧结机轨道上，沿烧结机轨道运行；烧结机轨道下方并排设有多个风箱，各风箱下方设有烟道，烟道与主抽风机连通，主抽风机将混合料燃烧的烟气从各风箱抽入所述烟道；各风箱上都设有测温仪，测温仪检测通过该风箱的烟气温度，该方法包括：接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度；依据各风箱的烟气温度调节烧结机台车的运行速度和主抽风机的输出风量，使通过各风箱的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。本发明还公开一种烧结机的电能控制系统。本发明在保证混合料烧结质量的前提下，可实现烧结机中主抽风机的节能减耗。

Description

一种烧结机的电能控制方法和电能控制系统

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼领域，特别涉及一种烧结机的电能控制方法和电能控制系统。

背景技术

参见图1，为铁矿烧结系统示意图，矿槽组10包括多个矿槽，每个矿槽装有一种原料，原料包括精铁矿、溶剂、燃料和杂料等，工作时，矿槽组10的各矿槽将多种原料按一定比例卸料到下方的混一皮带11上，混一皮带11将各种原料混合，送入一次混合机12进行一次加水，再通过混二皮带13输送到二次混合机14进行二次加水，形成混合料，再依次经烧一皮带15、烧二皮带16输送到混合料槽17。

混合料槽17是缓冲料槽，用于保持一定的料位为烧结机台车19供料。供料时，混合料槽17先将混合料输送到九辊布料机18上，九辊布料机18再将混合料布在烧结机台车19上。为便于混合料的焙烧，先在烧结机台车19上铺设一层铺底料，铺底料上方再铺设混合料，烧结机台车19在高炉中运行，将混合料焙烧成烧结物，经破碎、冷却、筛分后，运送到成品矿仓20存储。

参见图2和图3，为烧结机的结构示意图，烧结机台车19首尾相扣，布满整个烧结机轨道，混合料均匀铺在烧结机台车19上，烧结机台车19从烧结机21头部向尾部移动，运动到尾部将完成烧结的混合料传送到下一工序。烧结机21的前端设有点火炉22，点火炉22点燃烧结机台车19上的混合料，使混合料在烧结机台车19上运行过程中处于高温燃烧状态。

烧结机轨道下并排设有多个风箱23，风箱23下方为烟道24，烟道24通过风道25、阀门26与主抽风机27连通。工作时，主抽风机27高速运行，抽取烟道24的空气，使烟道24内形成负压，空气从烧结机台车19上方穿过混合料，成为高温烟气进入烟道24，再经过风道25、阀门26、主抽风机27，从烟筒28排出。

目前，烧结机控制系统主要是在各风箱23上设置测温仪(图中未示出)，检测通过各风箱23的烟气温度，依据各风箱23的烟气温度和经验调节烧结机台车19的运行速度，以提高混合料的烧结质量。

但是，混合料的烧结质量不仅和烧结机台车19的运行速度相关，还与主抽风机27的输出风量等因素相关，单一调节烧结机台车19的运行速度，不仅难以保证混合料的烧结质量，还会因主抽风机27满负荷运转造成电能浪费。

一般情况下，烧结机系统的主抽风机27的耗电量可占到整个烧结厂耗电量的30％-40％，是烧结厂的主要耗能项目，因此，如何对烧结机系统的主抽风机27进行合理控制，即保证混合料的烧结质量，又节省电能，对烧结厂节能减耗具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种烧结台车的电能控制方法，该控制方法在保证混合料烧结质量的前提下，可实现烧结机中主抽风机的节能减耗。

本发明的另一目的是提供一种烧结台车的电能控制系统，该控制系统在保证混合料烧结质量的前提下，可实现烧结机中主抽风机的节能减耗。

本发明一种烧结机的电能控制方法，所述烧结机包括用于铺设混合料的烧结机台车，所述烧结机台车布设在烧结机轨道上，沿所述烧结机轨道运行；所述烧结机轨道下方并排设有多个风箱，各风箱下方设有烟道，所述烟道与主抽风机连通，所述主抽风机将混合料燃烧的烟气从各风箱抽入所述烟道；各风箱上都设有测温仪，所述测温仪检测通过该风箱的烟气温度，该方法包括：接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度；依据各风箱的烟气温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量，使通过各风箱的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。

优选的，依据各风箱的烟气温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量包括以下步骤：比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，降低所述主抽风机的输出风量；如否，判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，降低所述烧结机台车的运行速度。

优选的，依据检测温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量包括以下步骤：比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，在设定范围之内将主抽风机的输出风量降为最低值，再调节烧结机台车的运行速度；如否，判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，在预置范围之内将烧结机台车的运行速度降到最小值，再调节主抽风机的输出风量。

优选的，所述主抽风机和所述烟道之间设有可调节输出风量的阀门，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述阀门的开度实现。

优选的，如所述主抽风机为可调频电机，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述主抽风机的转速实现。

本发明还提供一种烧结机的电能控制系统，包括用于铺设混合料的烧结机台车，所述烧结机台车布设在烧结机轨道上，沿所述烧结机轨道运行；所述烧结机轨道下方并排设有多个风箱，各风箱下方设有烟道，所述烟道与主抽风机连通，所述主抽风机将混合料燃烧的烟气从各风箱抽入所述烟道；各风箱上都设有测温仪，所述测温仪检测通过该风箱的烟气温度，还包括与各测温仪和所述主抽风机控制端相连接的控制器，所述控制器包括烟气温度接收单元和调节单元：所述烟气温度接收单元，用于接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度；所述调节单元，用于依据各风箱的烟气温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量，使通过各风箱的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。

优选的，所述调节单元包括第一判断子单元、第一调节子单元和第二调节子单元：所述第一判断子单元，用于比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，启动所述第一调节子单元；如否，启动所述第二调节子单元；所述第一调节单元，用于降低所述主抽风机的输出风量；所述第二调节子单元，用于判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，降低所述烧结机台车的运行速度。

优选的，所述调节单元包括第二判断子单元、第三调节子单元和第四调节子单元：所述第二判断子单元，用于比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，启动所述第三调节子单元；如否，启动所述第四调节子单元；所述第三调节子单元，用于在设定范围之内将主抽风机的输出风量降为最低值，再调节烧结机台车的运行速度；所述第四调节子单元，用于判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，在预置范围之内将烧结机台车的运行速度降到最小值，再调节主抽风机的输出风量。

优选的，所述主抽风机和所述烟道之间设有可调节输出风量的阀门，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述阀门的开度实现。

优选的，如所述主抽风机为可调频电机，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述主抽风机的转速实现。与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明综合调节烧结机台车的运行速度和主抽风机的输出风量，使混合料的焙烧效果达到最佳状态，相对于现有技术中，将主抽风机的输出风量固定，只调节烧结机台车的运行速度，本发明适当调节主抽风机的输出风量，减低主抽风机的输出功率，减少主抽风机的耗电，对整个烧结厂的节能减耗具有重要意义。

附图说明

图1为铁矿烧结系统示意图；

图2为烧结机的前半部结构示意图；

图3为烧结机的后半部结构示意图；

图4为本发明烧结机的控制方法第一实施例流程图；

图5为本发明烧结机的控制方法第二实施例流程图；

图6为本发明烧结机的控制方法第三实施例流程图；

图7为本发明烧结机控制系统第一实施例结构图；

图8为本发明调节单元的具体结构示意图；

图9为本发明调节单元的另一具体结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

一般情况下，烧结机轨道长几十米，烧结机轨道下方需并排安装几十个风箱，混合料烧结时所需的空气是从上方穿过整个混合料层，经风箱进入烟道，再被主抽风机抽走排出。理想的烧结过程是混合料运行到烧结机轨道的尾端，烧结过程刚好结束，也就是培烧最高峰结束。培烧最高峰时混合料温度最高，其排出的烟气温度也最高，经测算，这时在烧结机轨道尾端倒数第二个风箱检测的烟气温度最高。即，通过各风箱的烟气温度满足从烧结机轨道尾端倒数第二个风箱的烟气温度最高时，混合料焙烧过程最合理。

影响混合料焙烧过程的因素很多，但最关键的、影响最大的有两个因素，一是烧结机台车的运行速度，烧结机台车运行速度较快，混合料焙烧的最高峰就会滞后，烧结机台车运行速度较慢，混合料焙烧的最高峰就会提前；二是主抽风机的输出风量，主抽风机的输出风量直接影响参与混合料焙烧的空气量，输出风量较大，混合料焙烧的最高峰就会提前，输出风量较小，混合料焙烧的最高峰就会滞后。

烧结机台车的运行速度直接关系到烧结机的生产效率，生产效率一般是企业首先要保证的，因此，烧结机台车的运行速度只能在一定的范围内进行调节。主抽风机的输出风量要保证混合料充分燃烧，主抽风机的输出风量也要在一定范围内进行调节。因此，本发明综合控制烧结机台车的运行速度和主抽风机的输出风量，在满足较佳的焙烧效果的前提下，尽可能降低主抽风机的输出风量，以节省烧结机的电能消耗。

见图2和图3，烧结机包括用于铺设混合料的烧结机台车19，烧结机台车19布设在烧结机轨道上，沿烧结机轨道运行；烧结机轨道下方并排设有20个风箱23，依次为风箱W1、风箱W2、风箱W3.....风箱W20。各风箱23下方设有烟道24，烟道24与主抽风机27连通，主抽风机27将混合料燃烧的烟气从各风箱23抽入烟道24；各风箱23上都设有测温仪，测温仪检测通过该风箱23的烟气温度。

下面以上述烧结机结构为例，详细介绍本发明烧结机控制方法的各实施例。

实施例一。

参见图4，示出本发明烧结机的控制方法第一实施例，具体包括以下步骤。

步骤S401、接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度。20个风箱23上都设有测温仪，各测温仪分别检测通过该风箱23的烟气温度，并将该烟气温度传送到控制器。

步骤S402、控制器依据各风箱的烟气温度调节烧结机台车19的运行速度和主抽风机27的输出风量，使通过各风箱的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。

本发明比较各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱所处的位置，如倒数第二个风箱，即风箱W19的烟气温度最高，则不做调节；如倒数第二个风箱的温度不是最高，利用PID调节方式调节主抽风机27的输出风量和烧结机台车19的运行速度，直至倒数第二个风箱的烟气温度最高。

本发明综合调节烧结机台车的运行速度和主抽风机的输出风量，使混合料的焙烧效果达到最佳状态，相对于现有技术中，将主抽风机满负荷运转，只调节烧结机台车的运行速度，本发明适当调节主抽风机的输出风量，减低主抽风机的输出功率，减少主抽风机的耗电，对整个烧结厂的节能减耗具有重要意义。

一般情况下，烟气温度最高的风箱会出现倒数第二个风箱W19之前，即风箱W1-风箱W19，较常会在风箱W15-风箱W18之间，本发明可通过降低主抽风机27的输出风量，使烟气温度最高的风箱后移，逐步调节到风箱W19；为保证混合料的焙烧质量，主抽风机27的输出风量的调节范围有限，如在主抽风机27输出风量的调节范围之内，仍不能使风箱W19的烟气温度达到最高，再调节烧结机台车19的运行速度，实现风箱W19的烟气温度最高。

如果烟气温度最高的风箱为倒数第一个风箱W20，本发明调节烧结机台车的运行速度，使烟气温度最高的风箱前移，实现风箱W19的烟气温度最高，如在烧结机跳车运行速度的调节范围之内，仍不能使风箱W19的烟气温度达到最高，再调节主抽风机27输出风量，实现风箱W19的烟气温度最高。

实施例二。

参见图5，示出本发明烧结机的控制方法第二实施例，具体包括以下步骤。

步骤S501、接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度。20个风箱上都设有测温仪，各测温仪分别检测通过该风箱的烟气温度，并将该烟气温度传送到控制器。

步骤S502、比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，降低主抽风机27的输出风量；如否，判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，降低烧结机台车27的运行速度，如否，不做调节。

步骤S503、实现通过各风箱的烟气温度满足倒数第二个风箱的烟气温度最高。

本发明在烟气温度最高的风箱位于倒数第二个风箱之前时，通过降低主抽风机27的输出风量，延长混合料的燃烧时间，让混合料焙烧的最高峰后移，使烟气温度最高的风箱向后移动，达到倒数第二个风箱的烟气温度最高的焙烧效果。在烟气温度最高的风箱位于倒数第二个风箱之后，即倒数第一个风箱时，降低烧结机台车19的运行速度，缩短混合料的燃烧时间，让混合料焙烧的最高峰前移，使烟气温度最高的风箱向前移动，达到倒数第二个风箱的烟气温度最高的焙烧效果。这样，本发明在在保证混合料焙烧效果最佳的前提下，实现主抽风机27的输出风量最少，即输出功率最低，达到最佳的节能效果。

实施例三。

参见图6，示出本发明烧结机的控制方法第三实施例，具体包括以下步骤。

步骤S601、接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度。20个风箱上都设有测温仪，各测温仪分别检测通过该风箱的烟气温度，并将该烟气温度传送到控制器。

步骤S602、比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，在设定范围之内将主抽风机27的输出风量降为最低值，再调节烧结机台车19的运行速度；如否，判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，在预置范围之内将烧结机台车19的运行降到最小值，再调节主抽风机27的输出风量，如否，不做调节。

步骤S603、实现通过各风箱的烟气温度满足倒数第二个风箱的烟气温度最高。

本发明在主抽风机输出风量和烧结机运行速度许可的范围之内，尽可能以降低主抽风机的输出风量实现对烧结机的调节，最大限度的实现主抽风机的输出风量最少，输出功率最低，节能减耗。

主抽风机27和烟道24之间设有可调节输出风量的阀门，本发明可通过调节所述阀门的开度实现对主抽风机的输出风量的调节。如主抽风机为可调频电机，本发明也可调节主抽风机的转速实现主抽风机输出风量的调节。

基于上述烧结机的电能控制方法，本发明还提供一种烧结机的电能控制系统。参见图7，示出本发明烧结机的电能控制系统第一实施例，电能控制系统包括用于铺设混合料的烧结机台车，烧结机台车布设在烧结机轨道上，沿烧结机轨道运行；烧结机轨道下方并排设有多个风箱23，各风箱23下方设有烟道，烟道与主抽风机27连通，主抽风机27将混合料燃烧的烟气从各风箱23抽入烟道；各风箱23上都设有测温仪，测温仪检测通过该风箱23的烟气温度，各测温仪和主抽风机27控制端与控制器30相连接，控制器30包括烟气温度接收单元31和调节单元32。

烟气温度接收单元31接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度；调节单元32依据各风箱的烟气温度调节烧结机台车的运行速度和主抽风机27的输出风量，使通过各风箱23的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。

参见图8，示出本发明调节单元的具体结构，调节单元32包括第一判断子单元321、第一调节子单元322和第二调节子单元323。

第一判断子单元321比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，启动所述第一调节子单元322；如否，启动所述第二调节子单元323；

第一调节单元322降低主抽风机的输出风量；第二调节子单元323判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，降低所述烧结机台车的运行速度。

参见图9，示出本发明调节单元的另一具体结构，调节单元32包括第二判断子单元324、第三调节子单元325和第四调节子单元326。

第二判断子单元324比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，启动所述第三调节子单元325；如否，启动所述第四调节子单元326。

第三调节子单元325在设定范围之内将主抽风机的输出风量降为最低值，再调节烧结机台车的运行速度；第四调节子单元326判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，在预置范围之内将烧结机台车的运行速度降为最小值，再调节主抽风机的输出风量。

本发明不仅可应用到钢铁冶炼领域的环冷机中，还可应用到其他领域的热能再利用系统中，例如，水泥生产，发电等领域。以上所述仅为本发明的优选实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种烧结机的电能控制方法，所述烧结机包括用于铺设混合料的烧结机台车，所述烧结机台车布设在烧结机轨道上，沿所述烧结机轨道运行；所述烧结机轨道下方并排设有多个风箱，各风箱下方设有烟道，所述烟道与主抽风机连通，所述主抽风机将混合料燃烧的烟气从各风箱抽入所述烟道；各风箱上都设有测温仪，所述测温仪检测通过该风箱的烟气温度，其特征在于，该方法包括：

接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度；

依据各风箱的烟气温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量，使通过各风箱的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据各风箱的烟气温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量包括以下步骤：

比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，降低所述主抽风机的输出风量；如否，判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，降低所述烧结机台车的运行速度。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，依据检测温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量包括以下步骤：

比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，在设定范围之内将主抽风机的输出风量降为最低值，再调节烧结机台车的运行速度；如否，判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，在预置范围之内将烧结机台车的运行速度降到最小值，再调节主抽风机的输出风量。

4.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，所述主抽风机和所述烟道之间设有可调节输出风量的阀门，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述阀门的开度实现。

5.如权利要求1、2或3所述的方法，其特征在于，如所述主抽风机为可调频电机，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述主抽风机的转速实现。

6.一种烧结机的电能控制系统，包括用于铺设混合料的烧结机台车，所述烧结机台车布设在烧结机轨道上，沿所述烧结机轨道运行；所述烧结机轨道下方并排设有多个风箱，各风箱下方设有烟道，所述烟道与主抽风机连通，所述主抽风机将混合料燃烧的烟气从各风箱抽入所述烟道；各风箱上都设有测温仪，所述测温仪检测通过该风箱的烟气温度，其特征在于，还包括与各测温仪和所述主抽风机控制端相连接的控制器，所述控制器包括烟气温度接收单元和调节单元：

所述烟气温度接收单元，用于接收各测温仪传送的通过各风箱的烟气温度；

所述调节单元，用于依据各风箱的烟气温度调节所述烧结机台车的运行速度和所述主抽风机的输出风量，使通过各风箱的烟气温度中倒数第二个风箱的烟气温度最高。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述调节单元包括第一判断子单元、第一调节子单元和第二调节子单元：

所述第一判断子单元，用于比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，启动所述第一调节子单元；如否，启动所述第二调节子单元；

所述第一调节单元，用于降低所述主抽风机的输出风量；

所述第二调节子单元，用于判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，降低所述烧结机台车的运行速度。

8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述调节单元包括第二判断子单元、第三调节子单元和第四调节子单元：

所述第二判断子单元，用于比较通过各风箱的烟气温度，判断烟气温度最高的风箱是否位于倒数第二个风箱之前，如是，启动所述第三调节子单元；如否，启动所述第四调节子单元；

所述第三调节子单元，用于在设定范围之内将主抽风机的输出风量降为最低值，再调节烧结机台车的运行速度；

所述第四调节子单元，用于判断烟气温度最高的风箱是否为倒数第一个风箱，如是，在预置范围之内将烧结机台车的运行速度降到最小值，再调节主抽风机的输出风量。

9.如权利要求6、7或8所述的系统，其特征在于，所述主抽风机和所述烟道之间设有可调节输出风量的阀门，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述阀门的开度实现。

10.如权利要求6、7或8所述的系统，其特征在于，如所述主抽风机为可调频电机，调节所述主抽风机的输出风量通过调节所述主抽风机的转速实现。

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