CN111765758A - 一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法 - Google Patents

一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111765758A
CN111765758A CN202010645198.4A CN202010645198A CN111765758A CN 111765758 A CN111765758 A CN 111765758A CN 202010645198 A CN202010645198 A CN 202010645198A CN 111765758 A CN111765758 A CN 111765758A
Authority
CN
China
Prior art keywords
air inlet
flue gas
valve
circulating fan
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010645198.4A
Other languages
English (en)
Inventor
吕庆
张巍
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
Northern Engineering and Technology Corp MCC
Original Assignee
MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd filed Critical MCC North Dalian Engineering Technology Co Ltd
Priority to CN202010645198.4A priority Critical patent/CN111765758A/zh
Publication of CN111765758A publication Critical patent/CN111765758A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27B—FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00—Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/30—Details, accessories, or equipment peculiar to furnaces of these types
    • F27B9/40—Arrangements of controlling or monitoring devices
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/14—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power
    • G05D16/16—Control of fluid pressure with auxiliary non-electric power derived from the controlled fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27—FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27M—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS OF THE CHARGES OR FURNACES, KILNS, OVENS OR RETORTS
    • F27M2003/00—Type of treatment of the charge
    • F27M2003/04—Sintering

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Abstract

本发明涉及一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法，包括烟气罩、进气调节阀、进风主管道、循环风机风门和控制系统；其特征在于，所述的控制系统包括压力表Ⅰ、压力表Ⅱ、逻辑控制器和计算机软件系统，压力表Ⅰ设在每组进气调节阀下方，压力表Ⅱ设在进风主管道内；逻辑控制器与压力表Ⅰ、压力表Ⅱ、进气调节阀和循环风机风门电性相连，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；计算机软件系统包括循环风机风门开度计算单元和进气调节阀开度计算单元。本发明的优点是：通过循环风机风门和进气调节阀的控制，结合PLC多点检测及综合分析算法，实现烟气罩内压力的精细化智能控制，保证了循环烟气流动的方向性，使原料均匀受热，烧结矿质量提高。

Description

一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法
技术领域
本发明涉及工业计算机实时控制技术领域，具体涉及一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法。
背景技术
传统的烧结生产具有废气量大、污染负荷严重、污染物种类多等特点，而烧结烟气循环技术能够很好解决这一问题。烟气循环为烧结过程中排放的烟气进行循环回收和再利用的过程，其循环烟气量占总排放量的20％至30％。该技术不但降低了烧结生产的总烟气排放量,减少了热损耗，而且在烟气循环过程中使氮氧化物与硫氧化物发生二次化学反应，将部分有害物质转化为无害物质，减少了有害物质的排放。烧结机烟气罩置于烧结机台车上方形成一个密闭空间供烟气循环流动，是烟气循环重要组成部分。在循环风机作用下，烧结烟气由进风主管道进入烟气罩内，然后穿过台车中的烧结原料进入出风管道，最后由部分出风管道回流到进风主管道，完成一次烟气循环过程。当无法维持烟气罩内压力的稳定时，则无法保证循环烟气流动的方向性，导致烧结原料在烧结过程中无法均匀受热从而降低烧结成品矿的质量。所以，精细控制烟气罩内压力的稳定是烧结生产中亟待解决的一个难点问题。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法，该系统通过循环风机风门和烟气罩调节阀的调节控制，结合基于PLC的多点检测及综合分析算法，实现烧结机烟气罩内压力的精细化智能控制，这种控制方式保证了循环烟气流动的方向性，使得烧结原料在烧结过程不同阶段中均匀受热从而提高烧结成品矿的质量。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
本发明的一种烧结机烟气罩内压力控制系统，包括台车、设置在台车上方的烟气罩、设置在台车下方与烟气罩对应的出风管道，设置在烟气罩上方的进风支管道、与进风支管道连接的进风主管道、循环风机风门、循环风机、逻辑控制器和计算机软件系统；其特征在于，在烟气罩顶部等间距设有多组进气调节管，在进气调节管上端设有进气调节阀，所述的进风支管设置在每两组进气调节管之间，在烟气罩内每组进气调节管的下方设有压力表Ⅰ，在进风主管道内设有压力表Ⅱ；所述的压力表Ⅰ、压力表Ⅱ、进气调节阀、循环风机风门和循环风机与逻辑控制器电性连接，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；
所述的计算机软件系统包括循环风机风门开度计算单元和进气调节阀开度计算单元，所述的循环风机风门开度计算单元输入端与所述的逻辑控制器输出端连接，循环风机风门开度计算单元输出端与所述的进气调节阀开度计算单元输入端连接，进气调节阀开度计算单元输出端与逻辑控制器输入端连接。
作为本发明的进一步优化，所述的循环风机风门开度计算单元用于计算确定循环风机风门开度Hc，所述的进气调节阀开度计算单元用于计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb。
作为本发明的进一步优化，所述的每组进气调节管为两根，共设有4～6组。
本发明的一种烧结机烟气罩内压力控制方法，其特征在于，采用上述烧结机烟气罩内压力控制系统，包括以下步骤：
步骤1、循环风机风门开度计算单元计算确定循环风机风门开度Hc
步骤1.1、确定进风主管道压力目标值Poc
设进风主管道内允许的压力范围区间为(Pmin,Pmax)，进风主管道压力目标值Poc由公式(1)确定：
Figure BDA0002572863030000031
步骤1.2、确定进风主管道压力差值P△c
设进风管道中压力表Ⅱ测量值为Pmc，进风主管道压力差值P△c由公式(2)确定：
P△c＝Poc-Pmc (2)
步骤1.3、确定PID控制死区Mc
采用PID控制循环风机风门开度，PID控制死区Mc由公式(3)确定：
Figure BDA0002572863030000032
步骤1.4、采用PID控制，确定循环风机风门开度Hc
采用PID控制，循环风机风门开度Hc由公式(4)确定：
Figure BDA0002572863030000041
其中Kpc为比例增益，Ttc为积分时间常数，TDc为微分时间常数；
步骤2、进气调节阀开度计算单元计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb
步骤2.1、确定压力表Ⅰ压力差值P△
压力表Ⅰ压力差值P△由公式(5)确定：
P△＝Po-Pm (5)
其中，Po为压力表Ⅰ的目标值，Pm为压力表Ⅰ的测量值；
步骤2.2、采用PID控制，确定组合进气调节阀的调节变量Hz
设每组两个进气调节阀开度的组合值为调节变量Hz，设压力差值P△的阈值为Pw，则组合进气调节阀的调节变量Hz存在如下两种情况：
a)当P△在区间(-Pw,+Pw)以外时，Hz由公式(6)确定：
Figure BDA0002572863030000042
b)当P△在区间(-Pw,+Pw)以内时，采用PID控制Hz，Hz由公式(7)确定：
Figure BDA0002572863030000043
其中Kpz为比例增益，Ttz为积分时间常数，TDz为微分时间常数；
步骤2.3、确定组合进气调节阀中的主控阀
设组合进气调节阀调节变量变化率为Hqt，变化率阈值为H△qt，则组合进气调节阀中的主控阀的确定存在如下两种情况：
a)当Hqt>H△qt时，组合内两个进气调节阀都为主控阀
b)当Hqt≤H△qt时，组合内一个进气调节阀为主控阀，该选择由人工设定；
步骤2.4、确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度分别为Ha和Hb，Ha和Hb由公式(8)确定：
Figure BDA0002572863030000051
与现有技术相比，本发明的优点是：
本发明通过循环风机风门和烟气罩调节阀的调节控制，结合基于PLC的多点检测及综合分析算法，实现烧结机烟气罩内压力的精细化智能控制，这种控制方式保证了循环烟气流动的方向性，使得烧结原料在烧结过程不同阶段中均匀受热从而提高烧结成品矿的质量。
附图说明
图1为本发明控制系统示意图；
图2为图1的横截面示意图；
图3为本发明计算机软件系统结构框图；
图4为本发明逻辑算法计算流程图。
具体实施方式
为了能够清晰、详细和完整的描述本发明，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，本发明的一种烧结机烟气罩内压力控制系统，包括台车1、设置在台车1上方的烟气罩2、设置在台车1下方与烟气罩2对应的出风管道11，设置在烟气罩2上方的进风支管道10、与进风支管道10连接的进风主管道6、循环风机风门8、循环风机9、逻辑控制器和计算机软件系统；其特征在于，在烟气罩2顶部等间距设有多组进气调节管3，在进气调节管3上端设有进气调节阀4，所述的每组进气调节管3为两根，共设有4～6组，所述的进风支管10设置在每两组进气调节管3之间，所述的进风支管10为3～5根；在烟气罩2内每组进气调节管3的下方设有压力表Ⅰ5，在进风主管道6内设有压力表Ⅱ9；所述压力表Ⅰ5、压力表Ⅱ9、进气调节阀4、循环风机风门8和循环风机7与逻辑控制器电性连接，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；
所述的计算机软件系统包括循环风机风门开度计算单元和进气调节阀开度计算单元，所述的循环风机风门开度计算单元输入端与所述的逻辑控制器输出端连接，循环风机风门开度计算单元输出端与所述的进气调节阀开度计算单元输入端连接，进气调节阀开度计算单元输出端与逻辑控制器输入端连接。
所述的循环风机风门开度计算单元用于计算确定循环风机风门开度Hc，所述的进气调节阀开度计算单元用于计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb。
正常生产时，通过调节循环风机风门8可以控制进风主管道6内的压力值，间接调节了烟气罩2内的压力值。然而这种调节方式较为简单，为了满足烧结原料在烧结过程不同阶段中对于烧结烟气压力的不同需求，出于精细化控制的目的，采用烟气罩2顶部进风调节阀4来分别微调对应区域内的罩内压力，使得各个区域内烧结烟气都能按所需分配到烧结反应中。
如图4所示，本发明的一种烧结机烟气罩内压力控制方法，其特征在于，采用上述烧结机烟气罩内压力控制系统，包括以下步骤：
步骤1、循环风机风门8开度计算单元计算确定循环风机风门8开度Hc
作为主要调节手段，通过控制循环风机风门8的开度应将烟气罩2内压力调节到一个适合的范围。只有在适合的压力范围内，进气调节阀4微调控制才能起到实际作用。
步骤1.1、确定进风主管道6压力目标值Poc
设进风主管道6内允许的压力范围区间为(Pmin,Pmax)，进风主管道6压力目标值Poc由公式(1)确定：
Figure BDA0002572863030000071
步骤1.2、确定进风主管道6压力差值P△c
设进风主管道6中压力表Ⅱ测量值为Pmc，进风主管道6压力差值P△c由公式(2)确定：
P△c＝Poc-Pmc (2)
步骤1.3、确定PID控制死区Mc
采用PID控制循环风机风门8开度，PID控制死区Mc由公式(3)确定：
Figure BDA0002572863030000081
步骤1.4、采用PID控制，确定循环风机风门8开度Hc
采用PID控制，循环风机风门8开度Hc由公式(4)确定：
Figure BDA0002572863030000082
其中Kpc为比例增益，Ttc为积分时间常数，TDc为微分时间常数；
步骤2、进气调节阀4开度计算单元计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb
步骤2.1、确定压力表Ⅰ压力差值P△
压力表Ⅰ压力差值P△由公式(5)确定：
P△＝Po-Pm (5)
其中，Po为压力表Ⅰ的目标值，Pm为压力表Ⅰ的测量值；
步骤2.2、采用PID控制，确定组合进气调节阀的调节变量Hz
设每组两个进气调节阀4开度的组合值为调节变量Hz，设压力差值P△的阈值为Pw，则组合进气调节阀4的调节变量Hz存在如下两种情况：
a)当P△在区间(-Pw,+Pw)以外时，Hz由公式(6)确定：
Figure BDA0002572863030000083
b)当P△在区间(-Pw,+Pw)以内时，采用PID控制Hz，Hz由公式(7)确定：
其中Kpz为比例增益，Ttz为积分时间常数，TDz为微分时间常数；
步骤2.3、确定组合进气调节阀4中的主控阀
根据调节变量变化率的大小，对该组内两个进气调节阀4的控制采取不同的方式。当调节变量变化率较大时，系统将两个进气调节阀4都设为主控阀，同时调节两个进气调节阀4来增加系统调节能力；当调节变量变化率较小时，系统将一个进气调节阀4设为主控阀，单独调节该进气调节阀4来减小系统调节能力。
设组合进气调节阀4调节变量变化率为Hqt，变化率阈值为H△qt，则组合进气调节阀4中的主控阀的确定存在如下两种情况：
a)当Hqt>H△qt时，组合内两个进气调节阀4都为主控阀；
b)当Hqt≤H△qt时，组合内一个进气调节阀4为主控阀，该选择由人工设定；
步骤2.4、确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb
组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度分别为Ha和Hb，Ha和Hb由公式(8)确定：
Figure BDA0002572863030000092
本发明的具体实施方式，在权利要求限定的范围内，可以进行多种改变和修改，任何人在没有做出创造性工作的前提下，基于本发明所实施的所有其它实施例，都应属于本发明的保护范围内。

Claims (4)

1.一种烧结机烟气罩内压力控制系统，包括台车、设置在台车上方的烟气罩、设置在台车下方与烟气罩对应的出风管道，设置在烟气罩上方的进风支管道、与进风支管道连接的进风主管道、循环风机风门、循环风机、逻辑控制器和计算机软件系统；其特征在于，在烟气罩顶部等间距设有多组进气调节管，在进气调节管上端设有进气调节阀，所述的进风支管设置在每两组进气调节管之间，在烟气罩内每组进气调节管的下方设有压力表Ⅰ，在进风主管道内设有压力表Ⅱ；所述的压力表Ⅰ、压力表Ⅱ、进气调节阀、循环风机风门和循环风机与逻辑控制器电性连接，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；
所述的计算机软件系统包括循环风机风门开度计算单元和进气调节阀开度计算单元，所述的循环风机风门开度计算单元输入端与所述的逻辑控制器输出端连接，循环风机风门开度计算单元输出端与所述的进气调节阀开度计算单元输入端连接，进气调节阀开度计算单元输出端与逻辑控制器输入端连接。
2.根据权利要求1所述的烧结机烟气罩内压力控制系统，其特征在于，所述的循环风机风门开度计算单元用于计算确定循环风机风门开度Hc，所述的进气调节阀开度计算单元用于计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb。
3.根据权利要求1所述的烧结机烟气罩内压力控制系统，其特征在于，所述的每组进气调节管为两根，共设有4～6组。
4.一种烧结机烟气罩内压力控制方法，其特征在于，采用上述烧结机烟气罩内压力控制系统，包括以下步骤：
步骤1、循环风机风门开度计算单元计算确定循环风机风门开度Hc
步骤1.1、确定进风主管道压力目标值Poc
设进风主管道内允许的压力范围区间为(Pmin,Pmax)，进风主管道压力目标值Poc由公式(1)确定：
Figure FDA0002572863020000021
步骤1.2、确定进风主管道压力差值P△c
设进风管道中压力表Ⅱ测量值为Pmc，进风主管道压力差值P△c由公式(2)确定：
P△c＝Poc-Pmc (2)
步骤1.3、确定PID控制死区Mc
采用PID控制循环风机风门开度，PID控制死区Mc由公式(3)确定：
Figure FDA0002572863020000022
步骤1.4、采用PID控制，确定循环风机风门开度Hc
采用PID控制，循环风机风门开度Hc由公式(4)确定：
Figure FDA0002572863020000023
其中Kpc为比例增益，Ttc为积分时间常数，TDc为微分时间常数；
步骤2、进气调节阀开度计算单元计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb
步骤2.1、确定压力表Ⅰ压力差值P△
压力表Ⅰ压力差值P△由公式(5)确定：
P△＝Po-Pm (5)
其中，Po为压力表Ⅰ的目标值，Pm为压力表Ⅰ的测量值；
步骤2.2、采用PID控制，确定组合进气调节阀的调节变量Hz
设每组两个进气调节阀开度的组合值为调节变量Hz，设压力差值P△的阈值为Pw，则组合进气调节阀的调节变量Hz存在如下两种情况：
a)当P△在区间(-Pw,+Pw)以外时，Hz由公式(6)确定：
Figure FDA0002572863020000031
b)当P△在区间(-Pw,+Pw)以内时，采用PID控制Hz，Hz由公式(7)确定：
Figure FDA0002572863020000032
其中Kpz为比例增益，Ttz为积分时间常数，TDz为微分时间常数；
步骤2.3、确定组合进气调节阀中的主控阀
设组合进气调节阀调节变量变化率为Hqt，变化率阈值为H△qt，则组合进气调节阀中的主控阀的确定存在如下两种情况：
a)当Hqt>H△qt时，组合内两个进气调节阀都为主控阀
b)当Hqt≤H△qt时，组合内一个进气调节阀为主控阀，该选择由人工设定；
步骤2.4、确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度分别为Ha和Hb，Ha和Hb由公式(8)确定：
Figure FDA0002572863020000041
CN202010645198.4A 2020-07-07 2020-07-07 一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法 Pending CN111765758A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010645198.4A CN111765758A (zh) 2020-07-07 2020-07-07 一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010645198.4A CN111765758A (zh) 2020-07-07 2020-07-07 一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111765758A true CN111765758A (zh) 2020-10-13

Family

ID=72724661

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010645198.4A Pending CN111765758A (zh) 2020-07-07 2020-07-07 一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111765758A (zh)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101876449B (zh) 加热炉内氧量气氛场的控制方法
CN103028480A (zh) 一种基于模糊pid算法的立磨智能控制系统
CN113587414B (zh) 一种空调水系统控制系统
CN104850151A (zh) 一种气流式烘丝机燃烧室温度控制方法
CN103727531A (zh) 一种裤衩腿型循环流化床锅炉床料平衡的控制方法
CN109028134A (zh) 混合煤气的稳热值稳压的控制系统及方法
CN111765776B (zh) 一种烧结机烟气罩内综合参数控制系统及方法
CN111765758A (zh) 一种烧结机烟气罩内压力控制系统及方法
CN111141153B (zh) 基于助燃空气流量计算的加热炉温度动态优化控制方法
CN111678339A (zh) 一种烧结机烟气罩内温度控制系统及方法
CN106011353A (zh) 一种高炉热风炉空燃比自寻优方法
WO2019042155A1 (zh) 基于等离子体加热的高炉热风系统温度调控方法与设备
CN107831656A (zh) 一种火电机组协调控制系统节能优化技术
CN212409367U (zh) 一种烧结机烟气罩内压力控制系统
CN111336828A (zh) 一种基于fcm模糊时间序列的加热炉炉温控制器
CN212457868U (zh) 一种烧结机烟气罩内含氧量控制系统
CN111765757A (zh) 一种烧结机烟气罩内含氧量控制系统及方法
CN115145152A (zh) 一种锅炉燃烧与脱硝过程协同优化控制的方法
CN107326133A (zh) 高炉热风风温监控方法和装置
CN212409368U (zh) 一种烧结机烟气罩内温度控制系统
CN211645345U (zh) 基于炉气量的加热炉炉膛压力动态优化控制系统
CN111811257B (zh) 一种加热炉燃烧控制方法和装置
CN116428879A (zh) 用于加热炉燃烧优化的控制方法及系统
CN112522464A (zh) 高炉热风炉及其废气管网非对称特性动态控制方法
CN112539661A (zh) 陶瓷窑炉及其烟气管网非对称特性动态控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination