CN111549193B - 用于多座高炉热风炉的换炉方法、换炉装置及控制设备 - Google Patents

用于多座高炉热风炉的换炉方法、换炉装置及控制设备 Download PDF

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CN111549193B
CN111549193B CN202010432707.5A CN202010432707A CN111549193B CN 111549193 B CN111549193 B CN 111549193B CN 202010432707 A CN202010432707 A CN 202010432707A CN 111549193 B CN111549193 B CN 111549193B
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Abstract

本申请提供一种用于多座高炉热风炉的换炉方法，包括：采集所述多座高炉热风炉的运行数据；根据所述采集所述多座高炉热风炉的运行数据的结果，结合所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类；根据所述类型分类的结果,结合所述多座高炉热风炉运行数据的分析结果，计算所述高炉热风炉的换炉时间。根据本申请实施例的方法，能够实现多个热风炉有序和规则地运行。

Description

用于多座高炉热风炉的换炉方法、换炉装置及控制设备
技术领域
本申请涉及钢铁冶金领域，具体涉及用于多座高炉热风炉的换炉方法、换炉装置及控制设备。
背景技术
高炉煤气是高炉生产中焦炭经气化后转变获得的，通过管道为钢厂的上下游车间加热设备提供主要能耗资源。然而，由于用气量波动频繁，导致煤气管网用气不平衡，主管压力波动大，从而增加了生产操作和煤气调度的难度。在高炉生产过程中，热风炉是为高炉提供一定温度助燃空气的装置，是高炉的重要辅助生产设备，也是高炉煤气的主要消耗单元。当不同高炉间的热风炉出现多个同时换炉情况时，煤气用气量会产生较大波动，极易导致煤气管网压力剧烈波动，从而可能引起煤气放散。
背景技术部分的内容仅仅是公开人所知晓的技术，并不代表本领域的现有技术。
发明内容
本申请提供一种用于多座高炉热风炉的换炉方法，用以减小煤气管网的压力波动。
根据本申请一个方面，所述用于多座高炉热风炉的换炉方法，包括：采集所述多座高炉热风炉的运行数据；根据所述采集所述多座高炉热风炉的运行数据的结果，结合所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类；根据所述类型分类的结果,结合所述多座高炉热风炉的运行数据的分析结果，计算所述高炉热风炉的换炉时间。
根据本申请一些实施例，所述多座高炉热风炉的运行数据，包括：所述多座高炉单个热风炉的煤气流量、空气流量、拱顶温度、烟道温度、冷风压差、废气压差、煤气阀门状态、空气阀门状态、废气阀门状态、冷风阀门状态、冷风均压阀门状态中的至少一种。
根据本申请一些实施例，所述对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类，包括：分析所述多座高炉单个热风炉煤气平均用量以及所述多座高炉单个热风炉的煤气用量的最大值；计算所述各高炉的权重因子；根据所述权重因子和所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉类型分类。
根据本申请一些实施例，所述计算所述各高炉的权重因子，包括：利用如下公式计算所述各高炉的权重因子：
αi＝Fi/Fmax
Fmax＝max{F1,…,Fn}
公式中αi为所述各高炉的权重因子，Fi为所述各高炉单个热风炉的煤气平均用量，Fmax为所述多座高炉单个热风炉的煤气平均用量的最大值。
根据本申请一些实施例，所述根据所述权重因子和所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉类型分类，包括：
当所述多座高炉的个数n≤Nx，所述高炉的类型分为：
S1：当所述权重因子在第一区间
S2：当所述权重因子在第二区间
S3：当所述权重因在在第三区间
公式中，S1、S2、S3分别为所述多座高炉热风炉的换炉类型，Nx包括：试验高炉类型分类值或理论高炉类型分类值；
当所述多座高炉的个数n＞Nx时，所述高炉的类别分类为：
Q1：当所述权重因子在第一大类
Q2：当所述权重因子在第二大类
其中，所述Q1大类中高炉类型分类为：
a1：当所述权重因子在区间A1
a2：当所述权重因子在区间A2
a3：当所述权重因在在区间A3
所述Q2大类中高炉类型分类为：
b1：当所述权重因子在区间B1
b2：当所述权重因子在区间B2
b3：当所述权重因在在区间B3
公式中Q1、Q2分别为所述多座高炉类别的大类，nQ1为所述Q1大类中高炉的个数，nQ2为所述Q2大类中高炉的个数，a1、a2、a3、b1、b2、b3分别为所述多座高炉热风炉的换炉类型，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。
根据本申请一些实施例，所述对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类，还包括：根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序。
根据本申请一些实施例，所述根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序，包括：相同类型衔接换炉，根据所述类型分类结果，将所述相同类型高炉热风炉进行衔接换炉；相邻类型衔接换炉，根据所述类型分类结果，将所述相邻类型高炉热风炉进行衔接换炉。
根据本申请一些实施例，所述根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序，还包括：根据所述多座高炉的位置分布和/或建设时间，安排所述高炉热风炉的换炉顺序。
根据本申请一些实施例，所述计算所述多座高炉热风炉的换炉时间，包括：
当所述多座高炉的个数n≤N1＜Nx：
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000031
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000032
当所述多座高炉的个数为N1＜n≤Nx时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000041
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000042
公式中i为1至n的任一整数，Tki为所述各高炉热风炉的开始换炉时间，Tei为所述各高炉热风炉的结束换炉时间，N1为高炉热风炉换炉时间分类值，包括：试验高炉热风炉换炉时间分类值或理论高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。
根据本申请一些实施例，所述计算所述多座高炉热风炉的换炉时间，还包括：
当所述多座高炉的个数为n＞Nx时，
将所述多座高炉分为所述Q1、Q2两大类换炉类型，利用以下公式分别计算所述各高炉热风炉的开始换炉时间和所述各高炉热风炉的结束换炉时间：
当Q2大类中高炉的个数nQ2≤N1＜Nx时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000043
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000044
当Q2大类中高炉的个数为Nx≥nQ2＞N1时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000045
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000051
公式中nQ2为所述Q2大类中高炉的个数,i为1至nQ2的任一整数，TQ2ki为所述Q2大类中所述各高炉热风炉的开始换炉时间，TQ2ei为所述Q2大类中所述各高炉热风炉的结束换炉时间，N1为所述高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值；
当Q1大类中高炉的个数nQ1≤N1＜Nx时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000052
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000053
当Q1大类中高炉的个数Nx≥nQ1＞N1时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000054
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000055
公式中nQ1为所述Q1大类中高炉的个数，nQ2为所述Q2大类中高炉的个数,i为1至nQ1的任一整数，TQ1ki为所述Q1大类中所述各高炉热风炉的开始换炉时间，TQ1ei为所述Q1大类中所述各高炉热风炉的结束换炉时间，kΔT取值范围为0.4～0.6，N1为所述高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。
根据本申请一些实施例，所述结合所述多座高炉热风炉的运行数据的分析结果，计算所述高炉热风炉的换炉时间，还包括：结合所述多座高炉单个热风炉的实际开始换炉时间和实际结束换炉时间，计算所述高炉热风炉的换炉时间，原则包括：
当至少一个所述高炉热风炉的实际开始换炉时间延迟或提前时，根据所述高炉热风炉的换炉顺序，与所述至少一个高炉热风炉的顺序相邻的高炉热风炉的结束换炉时间相应地延迟或提前；
当至少一个所述高炉热风炉的实际结束换炉时间延迟或提前时，根据所述高炉热风炉的换炉顺序，与所述至少一个高炉热风炉的顺序相邻的高炉热风炉的开始换炉时间相应地延迟或提前。
根据本申请一些实施例，还包括：通过提示，执行所述多座高炉热风炉换炉。
根据本申请一些实施例，所述提示包括：电脑画面提示，语音警报，短信提示，应用程序提示中的至少一种或多种。
根据本申请一些实施例，所述换炉方法还包括：计算重叠换炉率，和/或计算误差时间，考核所述多座高炉热风炉的换炉情况。
根据本申请一些实施例，所述重叠换炉率包括：所述多座高炉热风炉非最佳运行个数状态下的运行时间与所述多座高炉热风炉的总运行时间之比。
根据本申请一些实施例，所述多座高炉热风炉非最佳运行个数，包括：
利用以下公式计算所述多座高炉热风炉非最佳运行个数：
Figure BDA0002501136710000061
N’＝n-N；
其中，N为所述多座高炉热风炉最佳运行个数，N’为所述多座高炉热风炉非最佳运行个数，n为所述多座高炉运行个数，Gi为所述各高炉，ki为所述各高炉对应的热风炉数，kri为所述各高炉热风炉对应的送风数。
根据本申请一些实施例，所述误差时间包括：
实际的所述各高炉热风炉的开始换炉时间和所述高炉热风炉的结束换炉时间与所述计算时间的偏差绝对值之和，与允许误差时间进行比较，
所述允许误差时间计算表达式如下：
TΔ＝60/n*kΔ
其中，TΔ为各高炉的允许误差时间，kΔ为偏差系数，建议取值范围为0.1～0.3。
根据本申请另一方面，还提供一种用于多座高炉热风炉的控制装置，包括：采集模块，用于采集所述多座高炉热风炉的运行数据；分类模块，用于根据所述采集多座高炉热风炉的运行数据的结果，结合所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类；计算模块，用于根据所述类型分类的结果，结合所述多座高炉热风炉的运行数据的分析结果，计算所述多座高炉热风炉的换炉时间。
根据本申请一些实施例，还包括：排序模块，用于根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序。
根据本申请另一方面，还提供一种用于多座高炉热风炉的控制设备，包括：存储单元，用于存储一个或多个程序；一个或多个处理单元，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，以实现如上所述的换炉方法。
本申请各个实施例的方案的应用能够协调多座高炉热风炉的换炉操作，实现缓解多个热风炉的重叠换炉，减小煤气管网压力波动和放散，同时针对钢铁厂多个热风炉的无序运行，提出了具体可行的管理理念和管控方法，其次，在综合考虑不同类型不同数量高炉热风炉煤气用气量不同和运行方式不同的基础上，通过对全厂热风炉运行节奏的优化，实现多个热风炉的有序和规则运行。
附图说明
构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1示出根据本申请示例性实施例的用于多座高炉热风炉的控制系统；
图2示出根据本申请示例性实施例的多座高炉热风炉的换炉流程；
图3示出根据本申请另一示例性实施例的多座高炉热风炉的换炉流程；
图4A示出根据本申请示例性实施例的多座高炉热风炉的换炉排序；
图4B示出根据本申请另一示例性实施例的多座高炉热风炉的换炉排序；
图4C示出根据本申请另一示例性实施例的多座高炉热风炉的换炉排序；
图5示出根据本申请示例性实施例的控制装置示意图；
图6示出根据本申请示例性实施例的用于远程值守设施的设备的框图。
附图标记列表：
100a 交换机
100b 交换机
102 协调换炉服务器
104 采集网关
106 协调换炉终端
106a 手机APP
108 控制单元
110 服务器
112 局域网
具体实施方式
在下文中，仅简单地描述了某些示例性实施例。正如本领域技术人员可认识到的那样，在不脱离本申请的精神或范围的情况下，可通过各种不同方式修改所描述的实施例。因此，附图和描述被认为本质上是示例性的而非限制性的。
在本申请的描述中，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本申请的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
下文的申请提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的申请，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本申请的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或步骤等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
附图中所示的方框图不一定必须与物理上独立的实体相对应。可以采用软件、或在一个或多个硬件模块和/或可编程模块中实现这些功能实体或功能实体的一部分，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制装置中实现这些功能实体。
目前现有的高炉热风炉相关技术主要侧重考虑单体热风炉燃烧过程中的自动控制研究技术，对热风炉重叠换炉方面的研究十分有限。
本申请考虑不同类型不同数量高炉热风炉煤气用气量不同和运气方式不等同的基础上，通过对全厂热风炉运行节奏的优化，得到合理的运行方式。
以下结合附图对本申请的示例实施例进行说明，应当理解，此处所描述的示例实施例仅用于说明和解释本申请，并不用于限定本申请。
图1示出根据本申请示例性实施例的用于多座高炉热风炉的控制系统。
参见图1，根据示例实施例，控制系统可包括交换机100a、交换机100b、协调换炉服务器102、采集网关104、协调换炉终端106、手机APP(协调换炉终端的一种)106a、控制单元108、服务器110以及局域网112。
如图1所示，根据一些实施例，多座高炉配置有控制单元108与采集网关104有线或无线连接，采集网关104所采集的高炉热风炉的运行数据，通过与交换机100b连接，将运行数据传输至协调换炉服务器102进行协调换炉排序及换炉时间的计算。此外在另一些实施例中，还可以将运行数据通过服务器110连接至局域网112至远程服务器进行协调换炉的相关运算。协调换炉服务器102再将协调换炉排序及换炉时间计算结果，经由交换机100a与协调换炉终端106有线连接或无线连接，操作人员或AI人工智能可由调换协调换炉终端106的提示进行协调换炉相关操作。此外，根据另一些实施例，计算结果可由服务器110传输至协调换炉终端106，例如，通过无线局域网112，传输至操作人员手机APP106a上。
其中，根据示例实施例，控制单元108可包括有单片机、PLC或就地操作站等，服务器110还包括有WEB或APP服务器，但本申请不限于此。
参见图2，根据本申请示例实施例，在S200中，采集多座高炉热风炉的运行数据。
根据一些实施例，高炉热风炉的运行数据可以是多座高炉单个热风炉的煤气流量、空气流量、拱顶温度、烟道温度、冷风压差、废气压差、煤气阀门状态、空气阀门状态、废气阀门状态、冷风阀门状态、冷风均压阀门状态中的至少一种，本申请对此没有限制。
在S202中，根据采集多座高炉热风炉的运行数据的结果，结合多座高炉的个数，对多座高炉热风炉进行换炉的类型分类。
根据一些实施例，分析多座高炉单个热风炉煤气平均用量，筛选出其中的单个热风炉的煤气用量最大值，公式如下：
Fmax＝max{F1,…,Fn}
再用单个热风炉煤气平均用量与单个热风炉煤气用量的最大值做比值，计算各高炉的权重因子，公式如下：
αi＝Fi/Fmax
公式中αi为各高炉的权重因子，Fi为各高炉单个热风炉的煤气平均用量，Fmax为多座高炉单个热风炉的煤气平均用量的最大值。可以获得高炉热风炉的换炉类型分类，包括：
当多座高炉的个数n≤Nx，高炉的类型分为：
S1：当权重因子在第一区间
S2：当权重因子在第二区间
S3：当权重因在在第三区间
公式中，S1、S2、S3分别为多座高炉热风炉的换炉类型，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值；
当Q1大类中高炉的个数n＞Nx时，高炉的类别分类为：
Q1：当权重因子在第一大类
Q2：当权重因子在第二大类
其中，Q1大类中的高炉类型分类为：
a1：当权重因子在区间A1
a2：当权重因子在区间A2
a3：当权重因在在区间A3
Q2大类中的高炉类型分类为：
b1：当权重因子在区间B1
b2：当权重因子在区间B2
b3：当权重因在在区间B3
公式中Q1、Q2分别为多座高炉类别的大类，nQ1为Q1大类换炉类型的多座高炉的个数，nQ2为Q2大类换炉类型的多座高炉的个数，a1、a2、a3、b1、b2、b3分别为多座高炉热风炉的换炉类型，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。本领域技术人员对此易于理解和实现。
在S204中，根据类型分类结果，结合多座高炉热风炉运行数据的分析结果，计算多座高炉热风炉的换炉时间，包括：
当多座高炉的个数n≤N1＜Nx：
各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000121
各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000122
当多座高炉的个数为N1＜n≤Nx时，
各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000123
各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000124
公式中i为1至n的任一整数，Tki为各高炉热风炉的开始换炉时间，Tei为各高炉热风炉的结束换炉时间，N1为高炉热风炉换炉时间分类值，包括：试验高炉热风炉换炉时间分类值或理论高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。
此外，在S204中，还包括另外一种情况，即：
当多座高炉的个数为n＞Nx时，
将多座高炉分为Q1、Q2两大类换炉类型，利用以下公式分别计算各高炉热风炉的开始换炉时间和各高炉热风炉的结束换炉时间：
当Q2大类中高炉的个数nQ2≤N1＜Nx时，
各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000125
各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000131
当Q2大类中高炉的个数为Nx≥nQ2＞N1时，
各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000132
各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000133
公式中nQ2为Q2大类换炉类型的多座高炉的个数,i为1至nQ2的任一整数，TQ2ki为Q2大类中各高炉热风炉的开始换炉时间，TQ2ei为Q2大类中各高炉热风炉的结束换炉时间，N1为高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值；
当Q1大类中高炉的个数nQ1≤N1＜Nx时，
各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000134
各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000135
当Q1大类中高炉的个数为Nx≥nQ1＞N1时，
各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000136
各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure BDA0002501136710000137
公式中nQ1为Q1大类换炉类型的多座高炉的个数，nQ2为Q2大类换炉类型的多座高炉的个数,i为1至nQ1的任一整数，TQ1ki为Q1大类换炉类型中各高炉热风炉的开始换炉时间，TQ1ei为Q1大类换炉类型中各高炉热风炉的结束换炉时间，kΔT取值范围为0.4～0.6，N1为高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。
图3示出根据本申请另一示例性实施例的多座高炉热风炉的换炉流程。
参见图3，根据本申请示例性实施例，在S301中，采集多座高炉热风炉的运行数据，同理前述运行数据，此处不再赘述。
在S303中，根据高炉热风炉的运行数据，确定运行高炉个数。此处需要说明的是，通常情况下运行高炉个数是在采集高炉热风炉运行数据之前已知或预设定，但随着高炉类别的更新迭代，高炉的运行趋于自主化，需要进行数据分析得到实时的运行中的高炉数量。
在S305中，根据高炉热风炉的运行数据，计算各高炉权重因子，并结合运行的高炉个数，进行换炉类型分类。同理于前述分类原则，此处不再赘述，在本实施例中，将高炉分类为Q1、Q2两大类，其中nQ1个Q1类型的高炉中分为a1、a2、a3类型的高炉，nQ2个Q2类型的高炉中又分为b1、b2、b3类型的各高炉。
在S307中，根据类型分类结果，结合确定运行高炉个数，排序高炉热风炉换炉顺序。其中分类的原则包括：相同类型衔接换炉，根据类型分类结果，将相同类型高炉热风炉进行衔接换炉；相邻类型衔接换炉，根据类型分类结果，将相邻类型高炉热风炉进行衔接换炉。在一些实施例中，还需要根据多座高炉的位置分布和/或建设时间，安排高炉热风炉的换炉顺序，例如，将运行中的多座高炉热风炉分为S1,S2和S3三类，相同类型的高炉热风炉进行衔接换炉，相邻类型的高炉热风炉进行衔接换炉，即S1～S2,S2～S3,S3～S1以此类推。
在S309中，计算多座高炉热风炉的换炉时间。方法原则如上所描述，在本实施例中，当多座高炉个数n≤N1＜Nx时，N1＝4，Nx＝8，通过计算个高炉换炉时间，结果如图4A中所示，在N1＝4的情况下，G1、G2、G3和G4分别代表多座高炉热风炉，该顺序可以根据高炉位置以及建设时间确定。
当N1＜n≤Nx时，根据示例实施例，N1＝4，且运行高炉个数Nx不超过8座时，例如，在本实施例中，运行高炉个数为n＝6座，根据相应的计算公式，结果如图4B所示，序列仍依照高炉位置以及建设时间确定，在本实施例中，G1、G2、G3为同一批建设高炉，建设时间及地理位置详尽均早于同一批建设的G4、G5、G6高炉，将六座高炉按图示顺序进行热风炉的换炉，当然本申请不仅限于此。
当n＞Nx时，例如当Nx＝8，将多座高炉分为Q1、Q2两大类，利用相应的公式分别计算各高炉热风炉的开始换炉时间和各高炉热风炉的结束换炉时间，在本实施例中，Q1大类中有高炉个数为4，Q2大类中有高炉个数为6座，计算换炉时间结果如图4C所示，Q1大类，有相应的平移时间。
在S311中，分析运行数据获得实际换炉时间。在本申请示例性实施例中，还包括分析运行数据的结果，可以得到各高炉热风炉的实际开始换炉时间以及实际结束换炉时间，结合S309中根据排序结果计算的换炉时间，调整更为精确的换炉时间。其中，原则包括：当至少一个高炉热风炉的实际开始换炉时间延迟或提前时，根据高炉热风炉的换炉顺序，与至少一个高炉热风炉的顺序相邻的高炉热风炉的结束换炉时间相应地延迟或提前；当至少一个高炉热风炉的实际结束换炉时间延迟或提前时，根据高炉热风炉的换炉顺序，与至少一个高炉热风炉的顺序相邻的高炉热风炉的开始换炉时间相应地延迟或提前。
在S313中，考核多座高炉热风炉换炉情况。根据示例性实施例，运行数据分析结果包括的各高炉实际开始换炉时间和实际结束换炉时间，还可以用作计算重叠换炉率和/或计算误差时间，考核换炉情况。
重叠换炉率包括：多座高炉热风炉非最佳运行个数状态下的运行时间与多座高炉热风炉的总运行时间之比。例如利用以下公式计算多座高炉热风炉非最佳运行个数：
Figure BDA0002501136710000161
N’＝n-N；
其中，N为多座高炉热风炉最佳运行个数，N’为多座高炉热风炉非最佳运行个数，n为多座高炉运行个数，Gi为各高炉，ki为各高炉对应的热风炉数，kri为各高炉热风炉对应的送风数。
此外，计算误差时间包括：实际的各高炉热风炉的开始换炉时间和高炉热风炉的实际结束换炉时间与计算时间的偏差绝对值之和，再与允许误差时间进行比较。其中允许误差时间计算公式如下：
TΔ＝60/n*kΔ
公式中，TΔ为各高炉的允许误差时间，kΔ为偏差系数，建议取值范围为0.1～0.3。
在S315中，通过提示，执行多座高炉热风炉换炉。根据本申请示例性实施例，提示工作人员执行对多座高炉热风炉的换炉，或提示人工智能执行多座高炉热风炉的换炉。提示包括有电脑画面提示、语音警报、短信提示，应用程序提示中的至少一种。
以上所描述的高炉热风炉的换炉方法，对当前钢铁厂多个热风炉的无序运行进行优化，综合考虑不同类型不同数量高炉热风炉煤气用量不同和运行方式不同的基础上，对运行中的高炉热风炉运行节奏的优化，实现热风炉有序和规律的进行换炉。
图5示出根据本申请示例性实施例的控制装置示意图。
参见图5，根据示例实施例，多座高炉热风炉的控制装置包括：采集模块501，用于采集多座高炉热风炉的运行数据；分类模块502，用于根据采集多座高炉热风炉的运行数据结果，结合多座高炉的个数，对多座高炉热风炉进行换炉的类型分类；计算模块504，用于计算多座高炉热风炉的换炉时间。此外，根据本实施例，控制装置还包括排序模块503，根据类型分类结果，安排多座高炉热风炉的换炉顺序。
图6示出根据本申请示例性实施例的用于远程值守设施的设备的框图。
下面参照图6来描述根据本申请的这种实施方式的电子设备200。图6显示的电子设备200仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
如图6所示，电子设备200以通用计算设备的形式表现。电子设备200的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元210、至少一个存储单元220、连接不同系统组件(包括存储单元220和处理单元210)的总线230、显示单元240等。
存储单元220存储有程序代码，程序代码可以被处理单元210执行，使得处理单元210执行本说明书描述的根据本申请各实施例的方法。
存储单元220可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元(RAM)2201和/或高速缓存存储单元2202，还可以进一步包括只读存储单元(ROM)2203。
存储单元220还可以包括具有一组(至少一个)程序模块2205的程序/实用工具2204，这样的程序模块2205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
总线230可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
电子设备200也可以与一个或多个外部设备300(例如键盘、指向设备、蓝牙设备等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备200交互的设备通信，和/或与使得该电子设备200能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如路由器、调制解调器等等)通信。这种通信可以通过输入/输出(I/O)接口250进行。并且，电子设备200还可以通过网络适配器260与一个或者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。网络适配器260可以通过总线230与电子设备200的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备200使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
本申请还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述方法的步骤。
本申请实施例还提供一种计算机程序产品，该计算机程序可操作来使计算机执行如上述方法实施例中记载的部分或全部步骤。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本申请的技术方案可借助软件和/或硬件来实现。本说明书中的“单元”和“模块”是指能够独立完成或与其他部件配合完成特定功能的软件和/或硬件，其中硬件例如可以是单片机、FPGA、PLC、ASIC等。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的操作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的操作顺序的限制。依据本申请，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。
通过以上的详细描述，本领域的技术人员易于理解，根据本申请实施例的技术方案具有以下优点中的一个或多个。
采用本申请提供的多座高炉热风炉的换炉方法，首先针对钢铁厂多个热风炉的无序运行，提出了具体可行的管理理念和管控方法，其次，在综合考虑不同类型不同数量高炉热风炉煤气用气量不同和运行方式不同的基础上，通过对全厂热风炉运行节奏的优化，实现热风炉的有序和规则运行，从而减小热风炉重叠换炉导致的煤气用量波动，进而实现减小煤气管网压力波动和煤气放散。
最后应说明的是：以上描述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于多座高炉热风炉的换炉方法，其特征在于，包括：
采集所述多座高炉热风炉的运行数据；
根据所述采集所述多座高炉热风炉的运行数据的结果，结合所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类，包括：
分析所述多座高炉单个热风炉煤气平均用量以及所述多座高炉单个热风炉的煤气用量的最大值；
计算所述各高炉的权重因子，包括：利用如下公式计算所述各高炉的权重因子：
αi＝Fi/Fmax
Fmax＝max{F1,…,Fn}
公式中αi为所述各高炉的权重因子，Fi为所述各高炉单个热风炉的煤气平均用量，Fmax为所述多座高炉单个热风炉的煤气平均用量的最大值；
根据所述权重因子和所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉类型分类，包括：当所述多座高炉的个数n≤Nx，所述高炉的类型分为：
S1：当所述权重因子在第一区间
S2：当所述权重因子在第二区间
S3：当所述权重因在在第三区间
公式中，S1、S2、S3分别为所述多座高炉热风炉的换炉类型，Nx包括：高炉类型试验值或高炉类型理论值；
当所述多座高炉的个数n＞Nx时，所述高炉的类别分类为：
Q1：当所述权重因子在第一大类
Q2：当所述权重因子在第二大类
其中，所述Q1大类中的高炉类型分类为：
a1：当所述权重因子在区间A1
a2：当所述权重因子在区间A2
a3：当所述权重因在在区间A3
所述Q2大类中的高炉类型分类为：
b1：当所述权重因子在区间B1
b2：当所述权重因子在区间B2
b3：当所述权重因在在区间B3
公式中Q1、Q2分别为所述多座高炉类别的大类，nQ1为所述Q1大类中高炉的个数，nQ2为所述Q2大类中高炉的个数，a1、a2、a3、b1、b2、b3分别为所述Q1大类和所述Q2大类中多座高炉热风炉的换炉类型，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值；
根据所述类型分类的结果,结合所述多座高炉热风炉运行数据的分析结果，计算所述高炉热风炉的换炉时间，包括：
当所述多座高炉的个数n≤N1＜Nx：
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000021
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000022
当所述多座高炉的个数为N1＜n≤Nx时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000023
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000024
公式中i为1至n的任一整数，Tki为所述各高炉热风炉的开始换炉时间，Tei为所述各高炉热风炉的结束换炉时间，N1为高炉热风炉换炉时间分类值，包括：试验高炉热风炉换炉时间分类值或理论高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值；
当所述多座高炉的个数为n＞Nx时，
将所述多座高炉分为所述Q1、Q2两大类换炉类型，利用以下公式分别计算所述各高炉热风炉的开始换炉时间和所述各高炉热风炉的结束换炉时间：
当Q2大类中高炉的个数nQ2≤N1＜Nx时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000031
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000032
当Q2大类中高炉的个数为Nx≥nQ2＞N1时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000033
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000034
公式中nQ2为所述Q2大类中高炉的个数,i为1至nQ2的任一整数，TQ2ki为所述Q2大类中所述各高炉热风炉的开始换炉时间，TQ2ei为所述Q2大类中所述各高炉热风炉的结束换炉时间，N1为所述高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值；
当Q1大类中高炉的个数nQ1≤N1＜Nx时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000035
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000041
当Q1大类中高炉的个数Nx≥nQ1＞N1时，
所述各高炉热风炉的开始换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000042
所述各高炉热风炉的结束换炉时间为：
Figure FDA0003243545500000043
公式中nQ1为所述Q1大类中高炉的个数，nQ2为所述Q2大类中高炉的个数,i为1至nQ1的任一整数，TQ1ki为所述Q1大类中所述各高炉热风炉的开始换炉时间，TQ1ei为所述Q1大类中所述各高炉热风炉的结束换炉时间，kΔT取值范围为0.4～0.6，N1为所述高炉热风炉换炉时间分类值，Nx为高炉类型试验值或高炉类型理论值。
2.根据权利要求1所述的换炉方法，其特征在于，所述多座高炉热风炉的运行数据，包括：
所述多座高炉单个热风炉的煤气流量、空气流量、拱顶温度、烟道温度、冷风压差、废气压差、煤气阀门状态、空气阀门状态、废气阀门状态、冷风阀门状态、冷风均压阀门状态中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的换炉方法，其特征在于，所述对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类，还包括：
根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序。
4.根据权利要求3所述的换炉方法，其特征在于，所述根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序，包括：
相同类型衔接换炉，根据所述类型分类结果，将所述相同类型高炉热风炉进行衔接换炉；
相邻类型衔接换炉，根据所述类型分类结果，将所述相邻类型高炉热风炉进行衔接换炉。
5.根据权利要求3所述的换炉方法，其特征在于，所述根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序，还包括：
根据所述多座高炉的位置分布和/或建设时间，安排所述高炉热风炉的换炉顺序。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的换炉方法，其特征在于，所述结合所述多座高炉热风炉的运行数据的分析结果，计算所述高炉热风炉的换炉时间，还包括：
结合所述多座高炉单个热风炉的实际开始换炉时间和实际结束换炉时间，计算所述高炉热风炉的换炉时间，原则包括：
当至少一个所述高炉热风炉的实际开始换炉时间延迟或提前时，根据所述高炉热风炉的换炉顺序，与所述至少一个高炉热风炉的顺序相邻的高炉热风炉的结束换炉时间相应地延迟或提前；
当至少一个所述高炉热风炉的实际结束换炉时间延迟或提前时，根据所述高炉热风炉的换炉顺序，与所述至少一个高炉热风炉的顺序相邻的高炉热风炉的开始换炉时间相应地延迟或提前。
7.根据权利要求1所述的换炉方法，其特征在于，还包括：
通过提示，执行所述多座高炉热风炉换炉。
8.根据权利要求7所述的换炉方法，其特征在于，所述提示包括：电脑画面提示，语音警报，短信提示，应用程序提示中的至少一种或多种。
9.根据权利要求1所述的换炉方法，其特征在于，还包括：
计算重叠换炉率，和/或计算误差时间，考核所述多座高炉热风炉的换炉情况。
10.根据权利要求9所述的换炉方法，其特征在于，所述计算重叠换炉率包括：
所述多座高炉热风炉非最佳运行个数状态下的运行时间与所述多座高炉热风炉的总运行时间之比。
11.根据权利要求10所述的换炉方法，其特征在于，所述多座高炉热风炉非最佳运行个数，包括：
利用以下公式计算所述多座高炉热风炉非最佳运行个数：
Figure FDA0003243545500000061
N’＝n-N；
其中，N为所述多座高炉热风炉最佳运行个数，N’为所述多座高炉热风炉非最佳运行个数，n为所述多座高炉运行个数，Gi为所述各高炉，ki为所述各高炉对应的热风炉数，kri为所述各高炉热风炉对应的送风数。
12.根据权利要求9所述的换炉方法，其特征在于，所述计算误差时间包括：
所述各高炉热风炉的实际开始换炉时间和所述高炉热风炉的实际结束换炉时间与所述计算时间的偏差绝对值之和，与允许误差时间进行比较，
所述允许误差时间计算表达式如下：
TΔ＝60/n*kΔ
其中，TΔ为各高炉的允许误差时间，kΔ为偏差系数，建议取值范围为0.1～0.3。
13.一种用于多座高炉热风炉的控制装置，其采用由权利要求1～12中任一项所述的用于多座高炉热风炉的换炉方法，其特征在于，包括：采集模块，用于采集所述多座高炉热风炉的运行数据；
分类模块，用于根据所述采集多座高炉热风炉的运行数据的结果，结合所述多座高炉的个数，对所述多座高炉热风炉进行换炉的类型分类；
计算模块，用于根据所述类型分类的结果，结合所述多座高炉热风炉的运行数据的分析结果，计算所述多座高炉热风炉的换炉时间。
14.根据权利要求13所述的控制装置，其特征在于，还包括：
排序模块，用于根据所述类型分类的结果，安排所述高炉热风炉的换炉顺序。
15.一种用于多座高炉热风炉的控制设备，其特征在于，包括：
存储单元，用于存储一个或多个程序；
一个或多个处理单元，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，以实现如权利要求1～12中任一项所述的换炉方法。
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