CN109827685B - 活性炭烟气净化系统、辊式给料机排料效率测量方法 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的活性炭烟气净化系统、辊式给料机排料效率测量方法,通过在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器,来实时测量缓冲仓内活性炭的重量;通过控制测量用辊式给料机集合中辊式给料机的启动模式,来获得某一确定时长内由传感器的测量值反应缓冲仓内的活性炭重量变化,再根据缓冲仓内的活性炭重量变化,获得待测量辊式给料机的排料流量,进一步计算得到待测量辊式给料机的排料效率。本申请实施例提供的系统及方法,不仅可以解决在线测量活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率这一技术难题,还能保证测量结果的准确性,为活性炭烟气净化系统运行参数的调整提供依据。
Description
技术领域
本申请涉及活性炭烟气净化技术领域,尤其涉及活性炭烟气净化系统、辊式给料机排料效率测量方法。
背景技术
钢铁企业通常采用活性炭烟气净化技术来脱除烧结烟气中的SO2,从而实现企业烧结厂废气的清洁排放。图1和图2均示出了一种活性炭烟气净化系统,系统包括由多个吸附单元11并联组成的吸附系统1、解析系统2、制酸系统3、为每个吸附单元11输送活性炭的缓冲仓114,以及为缓冲仓114输送活性炭的上料设备8,其中,所述吸附单元11被分隔为若干小室113,每个小室的底部开口处均安装有用于排料的辊式给料机111。例如,图3显示,吸附单元被分隔为左右对称的前室1133、中室1132和后室1131,其底部开口处分别安装有辊式给料机1111-1113。
系统运行时,来自上料设备8的活性炭颗粒,经由缓冲仓114充满各个小室,形成活性炭料层,同时,源源不断的烧结原烟气4进入气室1134,进一步进入活性炭料层。在活性炭料层中,烧结原烟气4中的SO2被活性炭吸附,烧结原烟气4成为烧结净烟气5;辊式给料机1111-1113的圆辊绕辊轴持续转动,将小室内富集有SO2的活性炭颗粒排出至底部三角仓,再由输送机输送至解析系统2,其在解析系统2中解析出的SO2气体6进入制酸系统3中,而析出SO2后的活性炭从解析系统2输送至吸附系统1重复使用。
由上述工艺过程可知,辊式给料机的排料流量及排料效率是影响烟气净化效果和系统效率的重要因素。首先,辊式给料机的排料流量决定活性炭颗粒通过小室的速度,例如,在假设小室尺寸不变的情况下,排料流量越大,活性炭颗粒通过小室的速度越快;而当待净化的烧结原烟气流量保持不变时,如果排料流量过大,会使一部分活性炭颗粒还未发挥吸附作用,就已被排出,导致活性炭颗粒的利用率低;如果排料流量过小,会使吸附单元内的活性炭颗粒,即能够与烧结原烟气发生接触的活性炭颗粒处于饱和状态仍不被排出,使得烟气中的部分SO2不能被吸附而直接排放,烟气净化效果差。其次,当辊式给料机的设备参数和运行参数一定时,排料效率越大,真实排料流量越大,排料效率越小,真实排料流量越小。因此,吸附单元中每个辊式给料机的排料流量及排料效率,是影响烧结烟气净化效果和系统效率的关键因素。
然而,由于辊式给料机排料原理的特殊性,以及排料流量随辊式给料机转速(频率)实时变化,使得现有技术难以快捷、准确地获得变频条件下辊式给料机的排料流量。具体的,图4和图5显示,辊式给料机被安装于各小室的底部开口处,圆辊的侧壁与底部开口处形成一条与圆辊等长的狭缝,当圆辊绕辊轴转动时,带动活性炭颗粒从小室内排出,这种特殊的结构以及工作原理,使得难以利用仪表直接测得其排料流量。另外,根据烟气处理量、处理速率率等因素对辊式给料机进行变频调节时,辊式给料机的排料流量也会发生变化。例如,如果待净化的烧结原烟气流量增大,就需调节频率以提高辊式给料机的转速,以使辊式给料机的排料流量满足烟气处理量的要求;如果待净化的烧结原烟气流量减小,就需降低辊式给料机的转速,以使得排料流量减小。
本领域技术人员公知的是,如果辊式给料机的运行参数确定且设备参数稳定,它的排料效率是恒定不变的。基于此,一些技术人员将排料效率出厂测量值η出厂、运行参数以及设备参数等数值直接代入经验公式中,粗略计算得到辊式给料机的排料流量。然而,实际上,辊式给料机被安装到活性炭烟气净化系统中后,安装精度、物料性质以及长期运行所导致的设备磨损、局部部件故障等因素,都会导致真实排料效率η真实偏离出厂测量值η出厂,使得利用排料效率η出厂而快速获得的排料流量数值很不准确。
因此,为了准确、快捷地获得辊式给料机在不同运行条件下的排料流量,如何准确地获得辊式给料机的真实排料效率,成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请提供活性炭烟气净化系统、辊式给料机排料效率测量方法,以解决现有技术难以准确地获得辊式给料机的真实排料效率的问题。
第一方面,本申请提供一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,包括:
在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器;
确定吸附单元的测量用辊式给料机集合和待测量辊式给料机,其中,所述集合包括所述待测量辊式给料机;
控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率。
可选地,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
关闭待测量辊式给料机,控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
根据式Qm=Q1-Q2,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;
根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
进一步地,所述方法还包括:
获取所述待测量辊式给料机的当前频率f当前;
判断所述当前频率f当前与测量用频率f测量用是否相等;
如果当前频率f当前与测量用频率f测量用不相等,根据式Q当前=k×f当前×η,获得待测量辊式给料机的当前排料流量。
进一步地,所述方法还包括:
获取吸附单元的烟气处理流量;
根据所述烟气处理流量,确定吸附单元的每个辊式给料机的理论排料流量Q理论;
根据每个辊式给料机的理论排料流量和排料效率,按照式f给定=Q理论/(k×η),确定辊式给料机的给定频率f给定,调节辊式给料机的变频器。
可选地,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
根据式Qm=Q2-Q1,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;
根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
可选地,按照下述步骤确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
获取在所述间隔T1时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入1;
根据式Q1=(W入1+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
以及,按照下述步骤确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
获取在所述间隔T2时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入2;
根据式Q2=(W入2+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2。
可选地,按照下述步骤确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
根据式Q1=(W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
以及,按照下述步骤确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
根据式Q2=(W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2。
进一步地,还包括设置在所述T11和所述T12之间的下述步骤:
判断所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值是否小于或等于预设下限值;
如果所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值小于或等于预设下限值,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W1入;
根据式Q1=(W1入+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1;
以及,所述方法还包括设置在所述T21和所述T22之间的下述步骤:
判断所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值是否小于或等于预设下限值;
如果所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值小于或等于预设下限值,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W2入;
根据式Q2=(W2入+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2。
进一步地,T1<W/Q,T2<W/Q;或者,W≥T1×Q;W≥T2×Q;其中,T1、T2为测量时长;W是所述传感器的当前测量值与缓冲仓安全值的差值;Q是测量用辊式给料机产生的最大预估总排料流量。
可选地,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T0时长的传感器测量值的第零差值,根据第零差值确定总排料流量Q总0;
以Ti时长为间隔,顺序关闭待测量辊式给料机Mi;以及,确定Ti时长的传感器测量值的第i差值,根据第i差值确定关闭待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
根据所述Q总i和关闭待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1)或所述Q总0,按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总(i-1)-Q总i 1<i≤j;
Qmi=Q总0-Q总i i=1;
根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
可选地,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
以Ti时长为间隔,顺序开启待测量辊式给料机Mi工作;以及,确定Ti时长的传感器测量值第i差值,根据第i差值确定开启待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
根据所述Q总i和开启待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1),按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总i-Q总(i-1) 1≤i≤j;
其中,Q总0=0;
根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
第二方面,本申请还提供一种活性炭烟气净化系统,包括由多个吸附单元并联组成的吸附系统和解析系统,为每个吸附单元输送活性炭的缓冲仓,以及为缓冲仓输送活性炭的上料设备,其中,所述吸附单元被分隔为若干小室,每个小室的底部开口处均安装有用于排料的辊式给料机,还包括设置在缓冲仓的用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器,以及用于控制所述活性炭烟气净化系统的计算机系统;所述计算机系统配置有参数存储单元和测控单元;
所述参数存储单元,用于存储吸附单元的辊式给料机的参数,所述参数包括测量用辊式给料机集合及待测量辊式给料机的参数,其中,所述测量用辊式给料机集合包括所述待测量辊式给料机;
所述测控单元,用于控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率。
由以上技术方案可知,本申请实施例提供的活性炭烟气净化系统、辊式给料机排料效率测量方法,通过在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器,来实时测量缓冲仓内活性炭的重量;通过控制测量用辊式给料机集合中辊式给料机的启动模式,来获得某一确定时长内由传感器的测量值反应缓冲仓内的活性炭重量变化,再根据缓冲仓内的活性炭重量变化,获得待测量辊式给料机的排料流量,进一步计算得到待测量辊式给料机的排料效率。本申请实施例提供的系统及方法,不仅可以解决在线测量活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率这一技术难题,还能保证测量结果的准确性,为活性炭烟气净化系统运行参数的调整提供依据。
附图说明
为了更清楚地说明本申请的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,对于本领域普通技术人员而言,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为活性炭烟气净化装置的工作原理示意图;
图2为活性炭烟气净化装置的工艺过程简图;
图3为吸附单元结构示意图;
图4为辊式给料机的一种结构示意图;
图5为辊式给料机的另一种结构示意图;
图6为本申请根据一示例性实施例示出的一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法流程图;
图7为本申请根据一示例性实施例示出的一种获得待测量辊式给料机排料效率细化流程图;
图7(a)为本申请根据一示例性实施例示出的一种确定第一排料流量Q1的细化流程图;
图7(b)为本申请根据一示例性实施例示出的一种确定第二排料流量Q2的细化流程图;
图7(c)为本申请根据一示例性实施例示出的另一种确定第一排料流量Q1的细化流程图;
图7(d)为本申请根据一示例性实施例示出的另一种确定第二排料流量Q2的细化流程图;
图7(e)为本申请根据一示例性实施例示出的又一种确定第一排料流量Q1的细化流程图;
图7(f)为本申请根据一示例性实施例示出的又一种确定第二排料流量Q2的细化流程图;
图8为本申请根据一示例性实施例示出的另一种获得待测量辊式给料机排料效率细化步骤示意图;
图9为本申请根据一示例性实施例示出的另一种获得待测量辊式给料机排料效率细化流程图;
图9(a)为与图9所示方法对应的一个示例性实施例流程图;
图9(b)为与图9所示方法对应的另一个示例性实施例流程图;
图10为本申请根据一示例性实施例示出的又一种获得待测量辊式给料机排料效率细化流程图;
图10(a)为与图10所示方法对应的一个示例性实施例流程图;
图11为本申请根据一示例性实施例示出的另一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法流程图;
图12为本申请根据一示例性实施例示出的又一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法流程图;
图13为本申请根据一示例性实施例示出的一种活性炭烟气净化系统示意图;
图14为本申请根据一示例性实施例示出的一种活性炭烟气净化系统的测控单元示意图;
图15为本申请根据一示例性实施例示出的另一种活性炭烟气净化系统示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本申请技术方案立足于活性炭烟气净化系统的工作原理及结构特点。参阅图1、图2和图3可知,系统运行时,活性炭颗粒在吸附系统1和解析系统2之间循环流动,净化工作开始前,来自上料设备8的活性炭颗粒,经由缓冲仓114充满各个小室,形成活性炭料层,且缓冲仓内应始终留存部分活性炭,以保证吸附单元气密性。源源不断的烧结原烟气4进入气室1134,进一步进入活性炭料层。在活性炭料层中,烧结原烟气4中的SO2被活性炭吸附,辊式给料机1111-1113的圆辊绕辊轴持续转动,将小室内已饱和活性炭颗粒排出至底部三角仓,同时,缓冲仓内的活性碳补充进吸附单元各个小室内。
基于上述工作原理和结构特点,申请人发现,在某一确定时长内,补充进吸附单元的活性炭量与吸附单元排出的活性炭的量相等,也正是因为这一等量关系,才能使得吸附单元的各个小室始终处于被活性炭填满的状态。利用这一等量关系,本申请技术方案通过控制辊式给料机启动模式,获得不同启动模式下的缓冲仓内活性炭重量的变化,从而获得辊式给料机测试用频率下的排料流量,再根据排料流量计算得到辊式给料机的排料效率。
需要说明的是,本申请技术方案及实施例均是以重量这一物理量来表征活性炭的量及流量,然而,本领域技术人员根据本申请的核心思路,以体积、密度以及料位等物理量来表征活性炭的量,或通过其他传感器、其他方式来获得活性炭的量,最终得到辊式给料机排料效率的技术方案,均属于本申请所要保护的范围。
下面将对本发明实例提供的系统、方法进行详细介绍。图6为一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法的一个实施例的流程示意图。如图6所示,主要包括如下步骤:
步骤101,在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器;
上述传感器不限于重量传感器,还可以是料位测量传感器。通过料位测量传感器获得缓冲舱内的活性炭的料位值,再根据缓冲仓的有效截面积、活性炭的松装密度等数值,计算得到活性炭的重量。当然,根据本申请的技术构思,不乏直接以料位或体积来表征缓冲仓内活性炭的量的情况。
步骤102,确定吸附单元的测量用辊式给料机集合和待测量辊式给料机,其中,所述集合包括所述待测量辊式给料机;
可以理解的是,不同烟气处理量以及烟气中污染物的不同含量,需要不同规模的活性炭烟气净化系统,系统中吸附单元(吸附塔)的规模、小室的数量也不尽相同。而对于同一吸附单元而言,小室的数量与辊式给料机的数量是一致的。需要说明的是,利用本申请方法测量排料流量时,测量用辊式给料机集合不一定包含吸附单元的全部辊式给料机。如某一吸附单元的辊式给料机共计6台,分别称为M1-M6,如需测得M1的排料流量,则可以选定M1-M6中的部分或全部辊式给料机,组成测量用辊式给料机集合,但是,该集合中应当包括待测量辊式给料机M1,例如,集合M1-M2,或者集合M1-M3等。
还需要说明的是,如果集合中的辊式给料机是吸附单元的部分辊式给料机,则在测量过程中,不属于集合的辊式给料机的工作状态不应发生变化。例如,如果集合是M1-M3,则M4-M6的工作状态不应被改变。
步骤103,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率。
控制辊式给料机的启动模式,包括控制辊式给料机何时开始工作以及何时停止工作。例如,M1-M6组合测量用辊式给料机集合,其中M1为待测量辊式给料机;测量时,首先控制M1在第一时刻开始工作,M2-M6不工作;在第二时刻,再控制M2-M6开始工作,并保持M1继续工作,直到第三时刻。
上述控制辊式给料机的启动模式的示例过程,将测量过程分成两部分进行,其一是第一时刻与第二时刻间的过程,其二是第二时刻与第三时刻间的过程,在步骤103中,就是根据上述三个时刻的传感器的测量值,来获得待测量辊式给料机测试用频率下的排料流量,再根据测试用频率和排料流量,计算得到待测量辊式给料机的排料效率。
在上述图6所示实施例的基础上,采用图7所示的方法流程来实现上述步骤103,或者说,图7示出了步骤103的细化步骤,具体包括:
步骤201,控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
例如,集合中的全部辊式给料机为M1-M6,在步骤201中,需控制M1-M6排料。传感器测量值代表缓冲仓内活性碳的重量,假设T1时长的起始时刻为T11,终止时刻为T12,可以理解的是,传感器在T11时刻的测量值与在T12时刻的测量值将产生差值,称为第一差值,根据第一差值,有时还根据第一差值和在T1时长(T11与T12之间)内进入缓冲仓内的活性炭的重量,能够确定第一排料流量Q1,在本步骤中,Q1为集合中的全部辊式给料机排料流量的和。
基于此,参阅图7(a),在一些实施例中,通过以下步骤,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
在步骤2011中,获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
在步骤2012中,获取在所述间隔T1时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入1;
缓冲仓内的活性炭来自上料设备,可选的,该上料设备通过规则圆柱状的输料管将活性炭输送进缓冲仓,此时,根据输料管的截面积、活性炭在输料管中的流速、活性炭流动时的松装密度以及进料时间,不难确定W入1。上述获取W入1的示例,只为说明步骤2012,并不对本申请技术方案构成限定。实际上,本申请对获取W入1的方式不做限定。
在步骤2013中,根据式Q1=(W入1+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
可以理解的是,W11-W12即为步骤201中所述的第一差值,而Q1则是集合中全部辊式给料机排料流量的和。
步骤202,关闭待测量辊式给料机,控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
例如,集合M1-M6中的M1为待测量辊式给料机,则在步骤202中,控制M1停止排料。具体的,采用图7(b)所示步骤,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
在步骤2021中,获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
在步骤2022中,获取在所述间隔T2时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入2;
在步骤2023中,根据式Q2=(W入2+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2。
可以理解的是,W21-W22即为步骤202中的第二差值,Q2则是集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量的和。而步骤2021-步骤2023与步骤2011-步骤2013的操作方法及原理可以互相参见,由于篇幅有限,重复内容不再赘述。
步骤203,根据式Qm=Q1-Q2,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;
步骤204,根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
如图4和图5所示,辊式给料机的长形圆辊(有的长达9米)转动时,吸附单元中的活性炭颗粒从开口处沿辊壁排出。辊式给料机的排料流量与物料密度、开口宽度、开口长度、辊式转速、辊式直径、排料效率等均有关联,可由下式(1)表示:
Q=60×π×B×h×n×D×ρ×η (1)
式中,Q-辊式给料机排料流量,t/h;
B-辊式给料机排料宽度,m;
h-辊式给料机开口高度,m;
n-辊式给料机转速,r/min;
D-辊式给料机辊式直径,m;
ρ-活性炭密度;t/m3
η-辊式给料机排料效率;
并且,辊式给料机转速n和辊式给料机变频器的频率成比例关系,可由下式(2)表示:
n=k1×f给定 (2)
式中,n-辊式给料机转速,r/min;
k1-常数,k1=电机额定转速×辊式减速机减速比/50,其中50为电网频率(工频);
f-辊式给料机给定频率。
将式(2)代入式(1)可得:
η=Q/(k×f) (3)
其中,k=60×π×B×h×k1×D×ρ。
因此,在步骤204中,根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
需要说明的是,调换上述步骤201和步骤202的顺序,即先确定集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量的和,再确定集合中全部辊式给料机的排料流量的和,便形成了本申请的另一些实施例,具体的,采用图8所示步骤来实现上述步骤103:
步骤301,控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
例如,集合中的全部辊式给料机为M1-M6,待测量辊式给料机为M1,在步骤301中,控制M2-M6工作,M1不工作;再执行步骤2011-步骤2013,得到第一排料流量Q1。与步骤201有所不同的是,在本步骤中,第一排料流量Q1代表除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量的和。
步骤302,控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
沿用上述步骤301的示例,在步骤302中,控制M1-M6工作;再执行步骤2021-步骤2023,得到第二排料流量Q2。与步骤202有所不同的是,在本步骤中,第二排料流量Q2代表集合中全部辊式给料机的排料流量的和。
步骤303,根据式Qm=Q2-Q1,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;
步骤304,根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
从图6至图8所示的实施例可以看出,本申请技术方案将测量过程分成两部分进行,第一部分即确定第一排料流量Q1的过程,测量时长为T1,第二部分即确定第二排料流量Q2的过程,测量时长为T2。值得注意的是,先执行哪一部分,后执行哪一部分,以及,两部分测量过程是否连续进行(T12=T21时,为连续进行,T12在T21之后时,为不连续进行),所形成的不同的技术方案,都属于本申请所要保护的范围。
上述实施例中,仅以集合中的一台待测量辊式给料机为例,来说明本申请的实施方式,实际上,集合中的待测量辊式给料机可以为多台,甚至集合中的全部辊式给料机都可以作为待测量辊式给料机。例如,集合M1-M6中待测量辊式给料机为M1和M2,或者,集合M1-M6中6台均是待测量辊式给料机。基于这种情况,按照上述实施例的步骤,需先测出其中一台,再执行相同的步骤陆续测出其它。由于每次测量时,只需在T1时长内或T2时长内关闭一台辊式给料机,因此,这种测量方法,能使测量过程对系统正常工作的影响降到最小。
需要说明的是,上述实施例描述的均是测量过程中有活性炭进入缓冲仓的情况。由于系统正常工作时,活性炭在吸附系统与解析系统间循环流动,因此,大多数情况下,缓冲仓的进料过程是持续进行的。因此,在上述实施例中,确定Q1和Q2时,不仅要考虑间隔一定时长后传感器的测量值的差值,还需考虑进入缓冲仓的活性炭的重量。
当然,烟气净化的实际过程灵活多变,不同的净化需求对应不同的操作规程,关于活性炭进入缓冲仓的方式也就不仅包括持续进料,还可能包括测量过程不进料,和间断进料的情况。例如,系统投入使用之初设计运行参数时,需对辊式给料机的排料流量进行测量,此时,可以控制测量过程中缓冲仓不进料;再如,与前述持续进料相反,系统采用间断式进料,即缓冲仓内的活性炭重量低于预设下限值时,开始进料,直到高于上限值。
因此,本申请还提供以下几种实施例,以解决在不同应用场景中,如何准确获得活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率的技术难题。
在图7(c)所示实施例中,按照步骤S2011至步骤S2015,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1。
步骤S2011,控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
步骤S2012,获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11和在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
步骤S2013,判断所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值是否小于或等于预设下限值;如果所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值大于预设下限值,则执行步骤S2014;如果所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值小于或等于预设下限值,执行步骤S2015;
可以理解的是,传感器的测量值随着缓冲仓内活性炭重量的变化而实时变化,由于在步骤S2011中,已控制上料设备停止给缓冲仓上料,因此缓冲仓内活性炭的重量会逐渐减小。如果缓冲仓内活性炭的量过少,可能会导致传感器测不到数据,影响测量,甚至会破坏吸附单元的气密性。
基于此,在步骤S2013中判断传感器在T11和T12之间的测量值是否小于或等于预设下限值;如果是,则需向缓冲仓内补料,即执行S2015,如果否,即直到T12时刻,传感器的测量值依然大于预设下限值,则无需补料,即执行S2014。
具体的,在步骤S2014中,根据式Q1=(W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
在步骤S2015中,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W1入;根据式Q1=(W1入+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1。
需要说明的是,上料设备开始给缓冲仓上料的触发条件是,T11和T12之间的传感器测量值,或者T21和T22之间的传感器测量值小于或等于预设下限值,理论上,当传感器测量值等于预设下限值之时,便可以触发上料设备开始给缓冲仓上料,然而,考虑到传感器测量值反馈到计算机系统的延时、传感器的测量误差以及传感器灵敏度等因素,开始上料的触发条件还应包括传感器测量值小于预设下限值。值得注意的是,上料设备结束给缓冲仓上料的触发条件是,传感器测量值大于或等于预设上限值,而不是大于预设下限值。这种间断式的上料方式,能够减少上料设备的运行时间和上料频次,从而减小设备磨损。而持续上料的方式,能够使缓冲仓内活性炭重量维持在某一平衡值上下,使吸附系统与解析系统间的活性炭循环也处于平衡状态。
图7(d)所示的步骤S2021至步骤S2025描述了确定第二排料流量Q2的过程,与上述步骤S2011至步骤S2015可以互相参见,重复内容不再赘述。
步骤S2021,控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
步骤S2022,获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
步骤S2023,判断所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值是否小于或等于预设下限值;如果所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值大于预设下限值,则执行步骤S2024;如果所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值小于或等于预设下限值,执行步骤S2025;
步骤S2024,根据式Q2=(W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2;
步骤S2025,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W2入;根据式Q2=(W2入+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2。
图7结合图7(e)和图7(f)示出了本申请技术方案的另外一种实施例,与前述实施例不同的是,在该种实施例记载的测量过程中,缓冲仓内不进料,而是对测量时长T1及T2与缓冲仓内活性炭的初始重量的关系作出限定,以保证测量过程的正常进行、测量结果的准确性以及吸附单元的气密性。
具体的,在步骤SS2011中,控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
在步骤SS2012中,获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
在步骤SS2013中,根据式Q1=(W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1,且T1<W/Q,或者,W≥T1×Q;
以及在步骤SS2021中,控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
在步骤SS2022中,获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
在步骤SS2023中,根据式Q2=(W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2,且T2<W/Q,或者,W≥T2×Q;
其中,T1、T2为测量时长;W是所述传感器的当前测量值与缓冲仓安全值的差值;Q是测量用辊式给料机产生的最大预估总排料流量。
缓冲仓内始终留存的活性炭,以及吸附单元底部三角仓的密封结构,使得吸附单元具有烟气吸附所必需的气密性。所谓缓冲仓安全值,可以理解为,能够保证吸附单元气密性的缓冲仓内留存的活性炭的最低重量,该最低重量在不同大小的缓冲仓内具有不同的数值,一般情况下,以缓冲仓可存储活性炭的最大重量的15%为缓冲仓安全值。
另外,上述测量用辊式给料机集合产生的最大预估总排料流量Q可采用下式(4)估算:
Qi=60×π×Bi×hi×ni×Di×ρ×η出厂 (4)
式中,Qi-测量用辊式给料机集合中辊式给料机Mi排料流量,t/h;
Bi-辊式给料机排料宽度,m;
hi-辊式给料机开口高度,m;
ni-辊式给料机转速,r/min;
Di-辊式给料机辊式直径,m;
ρ-活性炭密度;t/m3;
η出厂-辊式给料机出厂排料效率,一般为0.7-0.9之间。
式中,n-测量用辊式给料机集合中辊式给料机的数量。
在图6提供测量方法的基础上,图7结合图7(a)和图7(b)示出了一种可能的实施方式,在该实施方式中,分别测出测量用辊式给料机集合中全部辊式给料机的排料流量的和,称为第一排料流量Q1,和,测量用辊式给料机集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量的和,称为第二排料流量Q2,通过计算二者的差值,得到待测量辊式给料机的排料流量,当集合中待测量辊式给料机为多台时,对于每台设备的测量操作需单独进行。图8示出了另一种可能的实施方式,与图7不同之处在于调换了测量顺序。在前述图6所示的辊式给料机排料流量测量方法基础上,图7结合图7(c)和图7(d)示出了又一种可能的实施方式,与图7(a)和图7(b)不同的是,还包括持续判断缓冲仓内活性炭重量是否过低的步骤,一旦过低,将采用间断式上料的方式向缓冲仓补料,以保证测量过程的正常进行以及测量结果的准确性。图7结合图7(e)和图7(f)示出了又一种可能的实施方式,与前述实施例不同的是,测量过程中缓冲仓内不进料,而是对测量时长T1和T2以及缓冲仓内活性炭的初始重量的关系加以限定,以保证测量过程的正常进行以及测量结果的准确性。
值得注意的是,前述图7结合图7(a)和图7(b)、图8、图7结合图7(c)和图7(d)、图7结合图7(e)和图7(f)示出的四种实施方式的共同特点是,每次测量过程只针对一台待测量辊式给料机,如有多台待测量辊式给料机时,需重复执行测量的具体操作,这种特点具有的有益效果是,将测量过程对系统正常工作的影响降到最小,实现对于系统中辊式给料机排料效率的在线测量,并且,能够将运行带来的影响和误差涵盖在内,使得到的测量结果更加准确。
实际上,本申请技术方案还包括另外的实施方式,例如图9和图10。
具体的,在图9中,一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,包括:
步骤401,在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器;
步骤402,确定吸附单元的测量用辊式给料机集合和待测量辊式给料机,其中,所述集合包括所述待测量辊式给料机;
步骤403,控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T0时长的传感器测量值的第零差值,根据第零差值确定总排料流量Q总0;
具体的,控制所述集合中的全部辊式给料机工作,再获取传感器在T01时刻(T0时长的起始时刻)的测量值W01和在T02时刻(T0时长的终止时刻)的测量值W02;第零差值=W01-W02;
需要说明的是,根据第零差值确定总排料流量Q总0的方式,以及下述确定Q总i的方式,至少包括三种:
第一,如果测量时长T0(或Ti)内,活性炭持续进入缓冲仓内,则需获取进入的活性炭重量W入0(或W入i);根据第零差值(或第i差值)和W入0(或W入i)确定总排料流量Q总0(或Q总i);具体的,Q总0=(W入0+W01-W02)/T0;
第二,持续判断传感器在T01与T02(或Ti1与Ti2)之间的测量值是否低于或等于预设下限值,如果是,则控制上料设备给缓冲仓上料,直到传感器测量值高于或等于预设上限值,根据上料量W0入(或Wi入)和第零差值(或第i差值)确定总排料流量Q总0(或Q总i);具体的,Q总0=(W0入+W01-W02)/T0;如果否,则根据Q总0=(W01-W02)/T0确定总排料流量;
第三,如果如果测量时长T0(或Ti)内,不允许活性炭进入缓冲仓内,则根据Q总0=(W01-W02)/T0确定总排料流量,其中T0<W/Q,或者,W≥T0×Q;W是所述传感器的当前测量值与缓冲仓安全值的差值;Q是测量用辊式给料机产生的最大预估总排料流量。
步骤404,以Ti时长为间隔,顺序关闭待测量辊式给料机Mi;以及,确定Ti时长的传感器测量值的第i差值,根据第i差值确定关闭待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
实际上,本实施例是通过控制集合中全部或部分辊式给料机“延时逐关”来连续获得多台待测量辊式给料机的排料流量。如果集合中共计有n台辊式给料机,根据编号分别称为M1-Mn,其中的j台为待测量辊式给料机,根据编号分别称为M1-Mj,1<j≤n,那么这种测量方式,就将整个测量过程分成j部分(1<j<n时)或j+1部分(j=n时),第一部分即为步骤303所描述的确定Q总0的过程;确定Q总0后,按照时间顺序,逐台关闭待测量辊式给料机M1-Mj,例如,关闭Mi,间隔Ti时长后,再关闭Mi+1,间隔Ti时长后,再关闭Mi+2......,并根据每段时长Ti的传感器测量值的差值,来确定关闭Mi后产生的总排料流量Q总i。
在步骤405中,根据所述Q总i和关闭待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1)或所述Q总0,按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总(i-1)-Q总i 1<i≤j;
Qmi=Q总0-Q总i i=1;
最后,在步骤406中,根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
具体的,参阅图9(a),设n=6,j=4;以及,按照下述步骤测量集合M1-M6中待测量辊式给料机M1-M4的排料效率η1-η4;
步骤001,控制M1-M6工作,获取传感器在T01时刻及T02时刻的测量值W01和W02;以及,令T0=T02-T01,根据Q总0=(W01-W02)/T0,确定M1-M6的总排料流量Q总0;
步骤002,输入j=4,i=1;其中,i为当前待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的编号最大值;
步骤003,关闭当前待测量辊式给料机Mi,获取传感器在Ti1时刻及Ti2时刻的测量值Wi1和Wi2;以及,令Ti=Ti2-Ti1,根据Q总i=(Wi1-Wi2)/Ti,确定关闭Mi后产生的总排料流量Q总i;
步骤004,令i=i+1;
步骤005,判断i是否等于j+1;如果否,执行步骤003;如果是,执行步骤006;
步骤006,根据Qmi=Q总(i-1)-Q总i,获得待测量辊式给料机Mi的排料流量Qmi;根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi。
不难看出,图9结合图9(a)所示的实施例中,测量用辊式给料机集合中的部分辊式给料机为待测量辊式给料机,首先控制集合中的全部辊式给料机工作,确定Q总0后,延时逐台关闭待测量辊式给料机,每关闭一台,确定产生的排料流量Q总0i,最后,根据Q总(i-1)和Q总i确定Qmi,从而获得待测量辊式给料机的排料效率ηi。
参阅图9(b),设n=6,j=6;以及,按照下述步骤测量集合M1-M6中待测量辊式给料机M1-M6的排料效率η1-η6;
步骤0001,控制M1-M6工作,获取传感器在T01时刻及T02时刻的测量值W01和W02;以及,令T0=T02-T01,根据Q总0=(W01-W02)/T0,确定M1-M6的总排料流量Q总0;
步骤0002,输入j=6,i=1;其中,i为当前待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的编号最大值;
步骤0003,关闭当前待测量辊式给料机Mi,获取传感器在Ti1时刻及Ti2时刻的测量值Wi1和Wi2;以及,令Ti=Ti2-Ti1,根据Q总i=(Wi1-Wi2)/Ti,确定关闭Mi后产生的总排料流量Q总i;
步骤0004,令i=i+1;
步骤0005,判断i是否等于j;如果否,执行步骤0003;如果是,执行步骤0006;
步骤0006,根据Qmi=Q总(i-1)-Q总i,获得待测量辊式给料机Mi的排料流量Qmi;根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi。
图9结合图9(b)所示实施例与图9(a)的不同之处在于,测量用辊式给料机集合中的全部辊式给料机均为待测量辊式给料机,即j=n,这样一来,当i=j-1时,能够同时确定Qm(j-1)和Qmj,也就能够同时确定η(j-1)和ηj。
图9所示的实施例能够连续测出集合中全部待测量辊式给料机的排料流量,简化操作步骤,缩短测量时间。
需要说明的是,图9所示的实施例中确定Q总0和Q总i的方式,也至少包括前述三种,具体可参阅步骤303及其说明内容,此处不再赘述。
参阅图10,一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料流量测量方法,包括:
步骤501,在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器;
步骤502,确定吸附单元的测量用辊式给料机集合和待测量辊式给料机,其中,所述集合包括所述待测量辊式给料机;
步骤503,以Ti时长为间隔,顺序开启待测量辊式给料机Mi工作;以及,确定Ti时长的传感器测量值第i差值,根据第i差值确定开启待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
实际上,本实施例是通过控制集合中全部或部分辊式给料机“延时逐开”来连续获得多台待测量辊式给料机的排料流量。如果集合中共计有n台辊式给料机,根据编号分别称为M1-Mn,其中的j台为待测量辊式给料机,根据编号分别称为M1-Mj,1<j≤n。测量前,保证集合中的多台待测量辊式给料机均处于关闭的状态,按照时间顺序,逐台开启待测量辊式给料机M1-Mj,例如,开启Mi,间隔Ti时长后,再开启Mi+1,间隔Ti+1时长后,再开启Mi+2......,并根据每段Ti的传感器测量值的差值,来确定开启Mi后产生的总排料流量Q总i,从而获得待测量辊式给料机的排料效率ηi。
在步骤504中,根据所述Q总i和开启待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1),按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总i-Q总(i-1) 1≤i≤j;
其中,Q总0=0;
最后,在步骤505中,根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
参阅图10(a),设n=6,j=4;以及,按照下述步骤测量集合M1-M6中待测量辊式给料机M1-M4的排料效率η1-η4;
步骤S001,输入j=4,i=1;其中,i为当前待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的编号最大值;
步骤S002,控制当前待测量辊式给料机Mi工作,获取传感器在Ti1时刻和Ti2时刻的测量值Wi1及Wi2,以及,令Ti=Ti2-Ti1,根据Q总i=(Wi1-Wi2)/Ti,确定开启Mi后产生的总排料流量Q总i;
步骤S003,令i=i+1;
步骤S004,判断i是否等于j+1;如果否,执行步骤S002;如果是,执行步骤S005;
步骤S005,根据Qmi=Q总i-Q总(i-1),获得待测量辊式给料机Mi的排料流量Qmi,其中Q总0=0;根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi。
不难看出,图10结合图10(a)所示的实施例中,在全部待测量辊式给料机均处于关闭状态的前提下,延时逐台开启待测量辊式给料机,每开启一台,确定产生的总排料流量Q总i,最后,根据Q总i和Q总(i-1)确定Qmi,能够连续测出集合中全部待测量辊式给料机的排料流量,简化操作步骤,缩短测量时间。
还需说明的是,上述步骤403中确定Q总i的方式,也至少包括三种,具体可参阅步骤303及其说明内容,此处不再赘述。
参阅图11,在前述实施例基础上,一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,还包括:
步骤601,获取所述待测量辊式给料机的当前频率f当前;
辊式给料机的频率由变频器给定,当烟气处理量、烟气中污染物含量尤其是二氧化硫的含量、处理速率等生产需求发生变化时,需调节辊式给料的给定频率以改变其转速,从而使辊式给料机的排料流量与变化的生产需求相适配。也就是说,吸附单元的辊式给料机的频率并非固定不变,并且当其发生变化时,排料流量随之变化,然而,可以理解的是,当辊式给料机的安装环境和设备参数稳定时,其排料效率是恒定不变的。基于此,本实施例技术方案是利用上述实施例确定的排料效率,快捷、准确地确定变频条件下辊式给料机的排料流量,指导生产。
步骤602,判断所述当前频率f当前与测量用频率f测量用是否相等;
由于本申请技术方案是通过测量f测量用下的排料流量,再根据该排料流量来获得辊式给料机的排料效率,因此,如果f当前与f测量用相等,说明辊式给料机的当前排料流量并未发生变化。反之,说明辊式给料机的排料流量发生变化,则执行步骤603,确定辊式给料机在新的频率下的排料流量。
步骤603,如果当前频率f当前与测量用频率f测量用不相等,根据式Q当前=k×f当前×η,获得待测量辊式给料机的当前排料流量。
在前述实施例步骤204中,根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率。不难理解,利用这种关系,在已知当前频率f当前和排料效率η时,可以确定当前排料流量Q当前。
图11所示实施例提供了利用排料效率确定变频条件下辊式给料机排料流量的技术方案,在确定辊式给料机的排料效率后,通过获取辊式给料机的当前频率,就可以快捷、准确地计算出辊式给料机在不同频率下的排料流量,为活性炭烟气净化系统运行参数的调整提供依据。
参阅图12,在另一些实施例中,一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,还包括:
步骤701,获取吸附单元的烟气处理流量;
如前文所述,活性炭烟气净化系统工作时,以二氧化硫为主要污染物的烧结原烟气源源不断的进入吸附单元,值得注意的是,实际情况中,根据系统规模、生产需求以及烧结原烟气中二氧化硫的含量,来确定单位时间内进入吸附单元的烟气流量,即步骤701中所述的吸附单元的烟气处理流量。
需要说明的是,前述进入吸附单元的烟气处理流量和烟气中二氧化硫的含量可以通过设置在系统中的检测仪表直接测量得到。
步骤702,根据所述烟气处理流量,确定吸附单元的每个辊式给料机的理论排料流量Q理论;
可以理解的是,吸附单元的每个辊式给料机的理论排料流量的和与单位时间内通过吸附单元的烟气中的二氧化硫的含量成正比,而烟气中二氧化硫的含量等于烟气量与烟气中二氧化硫浓度的乘积,其中,单位时间内通过吸附单元的烟气量即为进入吸附单元的烟气处理流量,烟气处理流量与烟气中二氧化硫的浓度均可通过设置在系统中的检测仪表直接测量得到。因此,在步骤702中,根据烟气处理流量,确定吸附单元的每个辊式给料机的理论排料流量Q理论;
步骤703,根据每个辊式给料机的理论排料流量和排料效率,按照式f给定=Q理论/(k×η),确定辊式给料机的给定频率f给定,调节辊式给料机的变频器。
在前述实施例步骤204中,根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率。不难理解,利用这种关系,在已知排料效率η和理论排料流量Q理论时,可以确定辊式给料机的给定频率f给定。
图12所示实施例提供了利用吸附单元的理论排料流量和每个辊式给料机的排料效率确定辊式给料机给定频率的技术方案,或者说,图12提供了利用辊式给料机的排料效率来调节变频器的方法,为调节系统运行参数提供依据。
由前述实施例可知,本申请实施例提供的活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,通过在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器,来实时测量缓冲仓内活性炭的重量;通过控制测量用辊式给料机集合中辊式给料机的启动模式,来获得某一确定时长内由传感器的测量值反应缓冲仓内的活性炭重量变化,再根据缓冲仓内的活性炭重量变化,获得待测量辊式给料机的排料流量,进一步计算得到待测量辊式给料机的排料效率。本申请实施例提供的系统及方法,不仅可以解决在线测量活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率这一技术难题,还能保证测量结果的准确性,为活性炭烟气净化系统运行参数的调整提供依据。
根据本申请实施例提供的活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,本申请还提供一种活性炭烟气净化系统,参阅图2、图3及图13,系统包括由多个吸附单元11并联组成的吸附系统1和解析系统2,为每个吸附单元11输送活性炭的缓冲仓114,以及为缓冲仓输送活性炭的上料设备8,其中,所述吸附单元11被分隔为若干小室113,每个小室的底部开口处均安装有用于排料的辊式给料机111;系统还包括设置在缓冲仓114的用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器115,以及用于控制所述活性炭烟气净化系统的计算机系统4;
参阅图14,所述计算机系统4配置有参数存储单元41和测控单元42;
所述参数存储单元41,用于存储吸附单元的辊式给料机的参数,所述参数包括测量用辊式给料机集合及待测量辊式给料机的参数,其中,所述测量用辊式给料机集合包括所述待测量辊式给料机;
所述测控单元42,用于控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率。
在一些实施例中,所述测控单元42包括第一确定子单元421、第二确定子单元422以及计算子单元423;
第一确定子单元421,用于控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
可选的,第一确定子单元421被配置为,按照下述步骤,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
获取在所述间隔T1时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入1;
根据式Q1=(W入1+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
可选的,第一确定子单元421被配置为,按照下述步骤,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
步骤S2011,控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
步骤S2012,获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11和在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
步骤S2013,判断所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值是否小于或等于预设下限值;如果所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值大于预设下限值,则执行步骤S2014;如果所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值小于或等于预设下限值,执行步骤S2015;
步骤S2014,根据式Q1=(W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
步骤S2015,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W1入;根据式Q1=(W1入+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1。
可选的,第一确定子单元421被配置为,按照下述步骤,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
根据式Q1=(W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1,T1<W/Q,或者,W≥T1×Q;W是所述传感器的当前测量值与缓冲仓安全值的差值;Q是测量用辊式给料机产生的最大预估总排料流量。
第二确定子单元422,用于关闭待测量辊式给料机,控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
可选的,第二确定子单元422被配置为,按照下述步骤,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
获取在所述间隔T2时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入2;
根据式Q2=(W入2+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2。
可选的,第二确定子单元422被配置为,按照下述步骤,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
步骤S2021,获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
步骤S2022,判断所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值是否小于或等于预设下限值;如果所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值大于预设下限值,则执行步骤S2023;如果所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值小于或等于预设下限值,执行步骤S2024;
步骤S2023,根据式Q2=(W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2;
步骤S2024,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W2入;根据式Q2=(W2入+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2。
可选的,第二确定子单元422被配置为,按照下述步骤,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
根据式Q2=(W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2,T2<W/Q,或者,W≥T2×Q;W是所述传感器的当前测量值与缓冲仓安全值的差值;Q是测量用辊式给料机产生的最大预估总排料流量。
计算子单元423,用于根据式Qm=Q1-Q2,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;以及,根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
在本申请的另一些实施例中,所述测控单元42被配置为,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T0时长的传感器测量值的第零差值,根据第零差值确定总排料流量Q总0;
以Ti时长为间隔,顺序关闭待测量辊式给料机Mi;以及,确定Ti时长的传感器测量值的第i差值,根据第i差值确定关闭待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
根据所述Q总i和关闭待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1)或所述Q总0,按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总(i-1)-Q总i 1<i≤j;
Qmi=Q总0-Q总i i=1;
根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
在本申请的又一些实施例中,所述测控单元42被配置为,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
以Ti时长为间隔,顺序开启待测量辊式给料机Mi工作;以及,确定Ti时长的传感器测量值第i差值,根据第i差值确定开启待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
根据所述Q总i和开启待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1),按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总i-Q总(i-1) 1≤i≤j;
其中,Q总0=0;
根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
参阅图15,在一些实施例中,一种活性炭烟气净化系统还包括流量确定单元和变频控制单元;
所述流量确定单元,用于获取所述待测量辊式给料机的当前频率f当前;
判断所述当前频率f当前与测量用频率f测量用是否相等;
如果当前频率f当前与测量用频率f测量用不相等,根据式Q当前=k×f当前×η,获得待测量辊式给料机的当前排料流量。
所述变频控制单元,用于获取吸附单元的烟气处理流量;
根据所述烟气处理流量,确定吸附单元的每个辊式给料机的理论排料流量Q理论;
根据每个辊式给料机的理论排料流量和排料效率,按照式f给定=Q理论/(k×η),确定辊式给料机的给定频率f给定,调节辊式给料机的变频器。
由以上技术方案可知,本申请实施例提供的活性炭烟气净化系统、辊式给料机排料效率测量方法,通过在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器,来实时测量缓冲仓内活性炭的重量;通过控制测量用辊式给料机集合中辊式给料机的启动模式,来获得某一确定时长内由传感器的测量值反应缓冲仓内的活性炭重量变化,再根据缓冲仓内的活性炭重量变化,获得待测量辊式给料机的排料流量,进一步计算得到待测量辊式给料机的排料效率。本申请实施例提供的系统及方法,不仅可以解决在线测量活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率这一技术难题,还能保证测量结果的准确性,为活性炭烟气净化系统运行参数的调整提供依据。
具体实现中,本发明还提供一种计算机存储介质,其中,该计算机存储介质可存储有程序,该程序执行时可包括本发明提供的活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(英文:read-only memory,简称:ROM)或随机存储记忆体(英文:random access memory,简称:RAM)等。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解,本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品可以存储在存储介质中,如ROM/RAM、磁碟、光盘等,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。
以上所述的本发明实施方式并不构成对本发明保护范围的限定。
Claims (12)
1.一种活性炭烟气净化系统辊式给料机排料效率测量方法,其特征在于,包括:
在吸附单元的缓冲仓设置用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器;
确定吸附单元的测量用辊式给料机集合和待测量辊式给料机,其中,所述集合包括所述待测量辊式给料机;
控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以根据所述传感器的测量值获取所述待测量辊式给料机的排料流量,所述待测量辊式给料机的排料流量通过计算所述集合中全部辊式给料机的排料流量和除所述待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量之间的差值得到,所述集合中全部辊式给料机的排料流量通过控制所述集合中的全部辊式给料机工作获得,所述除所述待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量通过控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作获得;
根据所述待测量辊式给料机的排料流量和所述待测量辊式给料机的测试用频率,按照式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,Qm为所述待测量辊式给料机的排料流量,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
关闭待测量辊式给料机,控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
根据式Qm=Q1-Q2,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;
根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括:
获取所述待测量辊式给料机的当前频率f当前;
判断所述当前频率f当前与测量用频率f测量用是否相等;
如果当前频率f当前与测量用频率f测量用不相等,根据式Q当前=k×f当前×η,获得待测量辊式给料机的当前排料流量。
4.根据权利要求1上所述的方法,其特征在于,还包括:
获取吸附单元的烟气处理流量;
根据所述烟气处理流量,确定吸附单元的每个辊式给料机的理论排料流量Q理论;
根据每个辊式给料机的理论排料流量和排料效率,按照式f给定=Q理论/(k×η),确定辊式给料机的给定频率f给定,调节辊式给料机的变频器。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作,确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1;
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2;
根据式Qm=Q2-Q1,获得待测量辊式给料机的排料流量Qm;
根据式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
6.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,按照下述步骤确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
获取在所述间隔T1时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入1;
根据式Q1=(W入1+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
以及,按照下述步骤确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
获取在所述间隔T2时长内进入缓冲仓的活性炭重量W入2;
根据式Q2=(W入2+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,按照下述步骤确定间隔T1时长的传感器测量值的第一差值,根据第一差值确定第一排料流量Q1:
控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
获取所述传感器在第一测量开始时刻T11的测量值W11,以及在第一测量结束时刻T12的测量值W12;
根据式Q1=(W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1,其中,T12=T11+T1;
以及,按照下述步骤确定间隔T2时长的传感器测量值的第二差值,根据第二差值确定第二排料流量Q2:
控制吸附单元的上料设备停止给缓冲仓上料;
获取所述传感器在第二测量开始时刻T21的测量值W21,以及在第二测量结束时刻T22的测量值W22;
根据式Q2=(W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2,其中,T22=T21+T2。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,还包括设置在所述T11和所述T12之间的下述步骤:
判断所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值是否小于或等于预设下限值;
如果所述传感器在所述T11和所述T12之间的测量值小于或等于预设下限值,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W1入;
根据式Q1=(W1入+W11-W12)/T1,确定第一排料流量Q1;
以及,所述方法还包括设置在所述T21和所述T22之间的下述步骤:
判断所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值是否小于或等于预设下限值;
如果所述传感器在所述T21和所述T22之间的测量值小于或等于预设下限值,控制上料设备给缓冲仓上料,直到所述传感器的测量值大于或等于预设上限值,控制上料设备停止给缓冲仓上料,以及记录上料量W2入;
根据式Q2=(W2入+W21-W22)/T2,确定第二排料流量Q2。
9.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,T1<W/Q,T2<W/Q;或者,W≥T1×Q;W≥T2×Q;其中,T1、T2为测量时长;W是所述传感器的当前测量值与缓冲仓安全值的差值;Q是测量用辊式给料机产生的最大预估总排料流量。
10.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
控制所述集合中的全部辊式给料机工作,确定间隔T0时长的传感器测量值的第零差值,根据第零差值确定总排料流量Q总0;
以Ti时长为间隔,顺序关闭待测量辊式给料机Mi;以及,确定Ti时长的传感器测量值的第i差值,根据第i差值确定关闭待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
根据所述Q总i和关闭待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1)或所述Q总0,按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总(i-1)-Q总i 1<i≤j;
Qmi=Q总0-Q总i i=1;
根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
11.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,按照下述步骤,控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以及,根据所述传感器的测量值和所述待测量辊式给料机的测试用频率,获得待测量辊式给料机的排料效率:
以Ti时长为间隔,顺序开启待测量辊式给料机Mi工作;以及,确定Ti时长的传感器测量值第i差值,根据第i差值确定开启待测量辊式给料机Mi后产生的总排料流量Q总i;其中,1≤i≤j,i为待测量辊式给料机的编号,j为待测量辊式给料机的最大编号;
根据所述Q总i和开启待测量辊式给料机Mi-1后产生的Q总(i-1),按照下式,获得待测量辊式给料机的排料流量Qmi;
Qmi=Q总i-Q总(i-1) 1≤i≤j;
其中,Q总0=0;
根据式ηi=Qmi/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率ηi;其中,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
12.一种活性炭烟气净化系统,包括由多个吸附单元并联组成的吸附系统和解析系统,为每个吸附单元输送活性炭的缓冲仓,以及为缓冲仓输送活性炭的上料设备,其中,所述吸附单元被分隔为若干小室,每个小室的底部开口处均安装有用于排料的辊式给料机,其特征在于,还包括设置在缓冲仓的用于测量缓冲仓内活性炭重量的传感器,以及用于控制所述活性炭烟气净化系统的计算机系统;所述计算机系统配置有参数存储单元和测控单元;
所述参数存储单元,用于存储吸附单元的辊式给料机的参数,所述参数包括测量用辊式给料机集合及待测量辊式给料机的参数,其中,所述测量用辊式给料机集合包括所述待测量辊式给料机;
所述测控单元,用于控制所述集合中辊式给料机的启动模式,以根据所述传感器的测量值获取所述待测量辊式给料机的排料流量,所述待测量辊式给料机的排料流量通过计算所述集合中全部辊式给料机的排料流量和除所述待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量之间的差值得到,所述集合中全部辊式给料机的排料流量通过控制所述集合中的全部辊式给料机工作获得,所述除所述待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机的排料流量通过控制所述集合中除待测量辊式给料机以外的全部辊式给料机工作获得;根据所述待测量辊式给料机的排料流量所述待测量辊式给料机的测试用频率,按照式η=Qm/(k×f测量用),获得待测量辊式给料机的排料效率;其中,Qm为所述待测量辊式给料机的排料流量,k为常数,f测量用为待测量辊式给料机的测试用频率。
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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