CN116086201A - 冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，涉及粉尘的二次燃烧喷射控制领域，本发明在二次喷射熔炼回收处理冶炼过程中的气体粉尘的基础上，通过采集其动态信息并进行分析控制温度控制器进行自动化调整到最佳温度，还在调整最佳温度的过程中进行二次采集储存生成历史标签数据，通过对多个历史标签数据进行筛选判断处理生成动态温度曲线，通过动态温度曲线对温度控制器进行温度反馈校正，使其温度控制更加精准，再对最近时段内的动态温度曲线进行分析判断，以更新动态温度曲线并编辑预警文本。
Description
技术领域
本发明涉及粉尘的二次燃烧喷射控制领域，尤其涉及冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统。
背景技术
冶炼过程中会产生大量的气体粉尘，气体粉尘内含有大量的污染物，现有技术中的冶炼除尘系统是将污染物一步步处理消除，由于是动态的消除，当冶炼工厂较小时，这样造成的就是冶炼除尘系统成本较大，造成企业的能源成本较高，因此提出一种能够对气体粉尘进行二次喷射熔炼回收处理形成熔炼块以储存，再对熔炼块进行统一化处理，而在喷射熔炼回收过程中遇到的问题是如何解决温控与进料控制的自动化匹配，如何量化能源，来使能源最低和熔炼块的生产数量最多、最稳定的情况；
则针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。
发明内容
本发明的目的在于：在二次喷射熔炼回收处理冶炼过程中的气体粉尘的基础上，通过采集其动态信息并进行分析控制温度控制器进行自动化调整到最佳温度，还在调整最佳温度的过程中进行二次采集储存生成历史标签数据，通过对多个历史标签数据进行筛选判断处理生成动态温度曲线，通过动态温度曲线对温度控制器进行温度反馈校正，使其温度控制更加精准，再对最近时段内的动态温度曲线进行分析判断，以更新动态温度曲线，还编辑预警文本，以便于工作人员对调控稳定系数进行人工干预和或对设备进行维护检修和或对算法进行修正。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，包括如下步骤：
步骤一，二次喷射熔炼回收：除尘器对气体粉尘进行过滤除尘并通过汇料斗进入到暂存箱内，在暂存箱内过滤粉尘储存到预设值时，将暂存箱落到水平输送器内的过滤粉尘输入到螺纹输送器内，螺纹输送器将过滤粉尘向上带动并输入到喷射机内，且喷射机将过滤粉尘通过控制阀门控制量后喷射到熔炉内并对其进行熔炼，将熔炼液体进行冷却形成熔炼块；
步骤二，喷射熔炼回收的采集调整：采集喷射熔炼回收过程中的动态参数信息；通过动态参数信息进行自动化热量匹配控制；
步骤三，二次信息采集：在上述步骤二的过程中，再采集一个周期内温度控制器消耗的总电量和熔炼的熔炼块数量并按时间进行储存并生成历史标签数据；
步骤四，能耗配比量化：当历史标签数据的数据条数达到预设条数时，通过对多个历史标签数据进行配比量化分析得到动态平均能耗，再通过接收后续生成的动态平均能耗进行平均量化得到动态衡量能耗，且将动态衡量能耗和预设温度曲线进行结合化处理得到动态温度曲线，通过动态温度曲线进行温度控制的刷新，且将生成的动态温度曲线进行储存；
步骤五，量化稳定性反馈预警：获取最近时间段内储存的若干动态温度曲线，反馈预警生成调控稳定系数，且在调控稳定系数小于预设稳定值时，则将两个动态温度曲线进行拟合平均进行平滑处理对动态温度曲线进行更新；反之，则生成对应预警信号，并通过预警信号进行预警处理操作。
进一步的，喷射熔炼回收过程中的动态参数信息为螺纹输送器的输送量、喷射机的喷射功率、控制阀门的出料面积和熔炉内熔炼温度值。
进一步的，自动化热量匹配控制的具体步骤如下：
将螺纹输送器的输送量、喷射机的喷射功率、控制阀门的出料面积和熔炉内熔炼温度值进行归一化处理得到实时入料变化系数，再将实时入料变化系数和预设入料变化值进行计算得到两者的差值，得到入料变化特征差；
当入料变化特征差＜1时，则自动控制温度控制器对熔炉进行加热；
当入料变化特征差≥1时，则自动控制温度控制器对熔炉停止加热。
进一步的，动态衡量能耗的配比量化分析的具体过程如下：
提取熔炼的熔炼块数量大于等于预设熔炼数量值的历史标签数据，且将熔炼的熔炼块数量标记为Ri，再提取历史标签数据内与之对应的温度控制器能源消耗量，将其标记为Ni，则得到单块能耗Ki＝Ni/Ri；其中i的取值范围为正整数；
任意选择两个单块能耗进行相减，且将相减的绝对值与预设区间进行比较并将两个历史标签数据储存到对应的优选数据区域、良选数据区域和差选数据区域；
剔除优选数据区域内与良选数据区域和差选数据区域内重复的历史标签数据，再将剩余的历史标签数据和对应的单块能耗构建生成特优稳定集合；
提取特优稳定集合中历史标签数据内熔炼的熔炼块数量，通过熔炼的熔炼块数量进行从大到小排序，且通过熔炼的熔炼块数量提取排序前10的历史标签数据，再将10个历史标签数据对应温度控制器能源消耗量进行平均得到优选能耗值，且将优选能耗通过一个周期内时间进行平均得到动态平均能耗；
再通过接收后续的动态平均能耗进行平均得到动态衡量能耗。
进一步的，动态温度曲线的具体生成过程如下：
将预设温度曲线标记为(Tn,Yn)；其中(Tn,Yn)表示预设温度曲线的任一点，Tn表示预设温度曲线中时间轴的时刻，Yn表示预设温度曲线中的预设温度，n为自然数；还将动态衡量能耗分别标记为H，再通过公式计算得到动态恒量温度Bn，且将计算生成的动态恒量温度Bn和与之对应时刻Tn进行对应并通过时间轴构建生成动态温度曲线。
进一步的，调控稳定系数的反馈预警生成过程如下：
任意提取两个动态温度曲线并以时间轴进行重合，再计算两个动态温度曲线之间的温度差值，且将两个动态温度曲线之间的温度差值进行得到动态温度差值，获取最近时间段内动态温度差值的平均值和标准差，将其动态温度差值的标准差和平均值进行相除得到调控稳定系数。
进一步的，包括终端层和前端层，所述终端层和前端层基于区域网信号连接，终端层和前端层之间的数据、信号以及控制指令通过信号进行连接。
进一步的，所述终端层包括除尘器，所述除尘器的底端等距设有若干汇料斗，所述汇料斗的底端中心处固定连接有暂存箱，多个所述暂存箱的底端贯通连接有一个水平输送器，所述水平输送器贯通连接有螺纹输送器，且螺纹输送器与水平输送器呈夹角设置，且螺纹输送器远离水平输送器的一端贯通连接有喷射机，所述喷射机的出口贯通管道贯通连接有熔炉，所述熔炉与喷射机之间的管道上安装有控制阀门，所述熔炉的一侧设有温度控制器。
进一步的，前端层包括采集运行单元、反馈采集单元、数据储存单元、能源分析单元和深化预警单元；且采集运行单元、反馈采集单元、数据储存单元、能源分析单元和深化预警单元均通过信号连接。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，在二次喷射熔炼回收处理冶炼过程中的气体粉尘的基础上，通过采集其动态信息并进行分析控制温度控制器进行自动化调整到最佳温度，还在调整最佳温度的过程中进行二次采集储存生成历史标签数据，通过对多个历史标签数据进行筛选判断处理生成动态温度曲线，通过动态温度曲线对温度控制器进行温度反馈校正，使其温度控制更加精准，再对最近时段内的动态温度曲线进行分析判断，以更新动态温度曲线，还编辑预警文本，以便于工作人员对调控稳定系数进行人工干预和或对设备进行维护检修和或对算法进行修正。
附图说明
图1示出了本发明的流程结构图；
图2示出了本发明的结构示意图；
图3示出了本发明的流程图；
图4示出了本发明的系统步骤图；
图例说明：1、除尘器；2、汇料斗；3、暂存箱；4、水平输送器；5、螺纹输送器；6、喷射机；7、控制阀门；8、熔炉；9、温度控制器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：如图1-3所示，冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，是依据冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制得来的，具体包括终端层和前端层，终端层和前端层基于区域网信号连接，终端层和前端层之间的数据、信号以及控制指令通过信号进行连接；
终端层包括除尘器1，除尘器1的底端等距设有若干汇料斗2，汇料斗2的底端中心处固定连接有暂存箱3，多个暂存箱3的底端贯通连接有一个水平输送器4，水平输送器4贯通连接有螺纹输送器5，且螺纹输送器5与水平输送器4呈夹角设置，且螺纹输送器5远离水平输送器4的一端贯通连接有喷射机6，喷射机6的出口贯通管道贯通连接有熔炉8，熔炉8与喷射机6之间的管道上安装有控制阀门7，控制阀门7用于通过控制路径大小控制喷射的面积，进而控制喷射量，熔炉8的一侧设有温度控制器9，温度控制器9用于控制调控熔炉8熔炼产品的温度；
前端层包括采集运行单元、反馈采集单元、数据储存单元、能源分析单元和深化预警单元，且采集运行单元、反馈采集单元、数据储存单元、能源分析单元和深化预警单元均通过信号连接；
本发明的具体工作过程及原理如下：
步骤一，二次喷射熔炼回收：将冶炼产生的气体粉尘通过管道连接除尘器1，除尘器1对气体粉尘进行过滤除尘并通过汇料斗2进入到暂存箱3内，在暂存箱3内过滤粉尘储存到预设值时，将暂存箱3落到水平输送器4内的过滤粉尘输入到螺纹输送器5内，螺纹输送器5将过滤粉尘向上带动并输入到喷射机6内，且喷射机6将过滤粉尘通过控制阀门7控制量后喷射到熔炉8内，温度控制器9控制熔炉8的熔炼温度对其进行熔炼，将熔炼液体进行冷却形成块状物，然后对其进行统一收取储存再进行统一化回收，从而降低实时气体粉尘净化处理过程中的能源消耗，减少回收的成本；
步骤二，喷射熔炼回收的采集调整：采集运行单元用于采集喷射熔炼回收过程中的动态参数信息；其中动态参数信息包括螺纹输送器5的输送量、喷射机6的喷射功率、控制阀门7的出料面积和熔炉8内熔炼温度值；其中喷射机6的喷射功率和螺纹输送器5的输送量为恒定值，且将其标定为P和Q，还将控制阀门7的出料面积和熔炉8内熔炼温度值标记为Mi和Wi；在喷射机6的喷射功率和螺纹输送器5的输送量为恒定值的情况下，控制阀门7的出料面积和熔炉8内熔炼温度值成正比，即控制阀门7的出料面积越大，在保证熔炼效率相同的情况下需要熔炉8内熔炼温度值越高，且单次出货量越大；
则
得到实时入料变化系数A，再将实时入料变化系数A和预设入料变化值a进行计算得到两者的差值，得到入料变化特征差，并将其标记为a0；
当a0＜1时，则自动控制温度控制器9对熔炉8进行加热；
当a0≥1时，则自动控制温度控制器9对熔炉8停止加热；
通过实时入料变化系数A的量化，实现智能化的比例控制，进行自动化加热；
步骤三，二次信息采集：在上述过程中，反馈采集单元采集一个周期内温度控制器9消耗的总电量和熔炼的熔炼块数量并将其发送到数据储存单元；
数据储存单元接收到一个周期内温度控制器9能源消耗量和熔炼的熔炼块数量并按时间进行储存并生成历史标签数据，当历史标签数据的数据条数达到预设条数时，则将其发送到能源分析单元；温度控制器9能源消耗量通常设置为电能；
步骤四，能耗配比量化：能源分析单元用于接收若干历史标签数据，提取历史标签数据的熔炼块数量并将其与预设熔炼数量值进行比较，提取熔炼的熔炼块数量大于等于预设熔炼数量值的历史标签数据，且将熔炼的熔炼块数量标记为Ri，再提取历史标签数据内与之对应的温度控制器9能源消耗量，将其标记为Ni；
则得到单块能耗Ki＝Ni/Ri；其中i的取值范围为正整数；
任意选择两个单块能耗进行相减，且将相减的绝对值与预设区间进行比较，当绝对值小于等于预设区间的最小值时，则将两个单块能耗对应的两个历史标签数据储存到优选数据区域内，且将重复对应的历史标签数据进行删除；以防止优选数据区域内数据出现重复计算的情况；
当绝对值大于预设区间的最小值，且小于预设区间的最大值时，则将两个单块能耗对应的两个历史标签数据储存到良选数据区域内，且将重复对应的历史标签数据进行删除；以防止良选数据区域内数据出现重复计算的情况；
当绝对值大于等于预设区间的最大值时，则将单块能耗对应的两个历史标签数据储存到两个差选数据区域内，且将重复对应的历史标签数据进行删除；以防止差选数据区域内数据出现重复计算的情况；
通过差选数据区域和良选数据区域内的历史标签数据剔除优选数据区域内重复的历史标签数据，再将剩余的历史标签数据和对应的单块能耗构建生成特优稳定集合；特优稳定集合表示一个群落内单块能耗的相似性，相似性的数据越多，则群落内对应的历史标签数据就越稳定；
提取特优稳定集合中历史标签数据内熔炼的熔炼块数量，通过熔炼的熔炼块数量进行从大到小排序，且通过熔炼的熔炼块数量提取排序前10的历史标签数据；再将10个历史标签数据对应温度控制器9能源消耗量进行平均得到优选能耗值，且将优选能耗通过一个周期内时间进行平均得到动态平均能耗；
再通过接收后续的动态平均能耗进行平均生产动态衡量能耗，且将动态衡量能耗和温度控制器9的预设温度曲线进行结合化处理得到动态温度曲线，通过动态温度曲线控制温度控制器9的周期时间内的温度变化，从而保证系统在最稳定最优生产量的情况下，选择最优的能源消耗，从而降低能源的消耗值；
结合化处理的具体过程如下，
将预设温度曲线标记为(Tn,Yn)；其中(Tn,Yn)表示预设温度曲线的任一点，Tn表示预设温度曲线中时间轴的时刻，Yn表示预设温度曲线中的预设温度；n为自然数；还将动态衡量能耗分别标记为H；
且通过公式
得到动态恒量温度Bn，且将计算生成的动态恒量温度Bn和与之对应时刻Tn进行对应并通过时间轴构建生成动态温度曲线；
还将生成的动态温度曲线方式到数据储存单元储存，而其中的e1、e2、e3、e4、e5、e6、e7和e8均为权重修正因子，权重修正因子是使模拟计算的结果更加的接近真实值，且e1+e2+e3+e4+e5＝17.6，e6+e7+e8＝7.5，e8＞e7＞e6，e2＞e1＞e5＞e4＞e3，权重修正因子均通过大量数据采集量化生成；
步骤五，量化稳定性反馈预警：深化预警单元获取数据储存单元最近时间段内若干动态温度曲线，并任意提取两个动态温度曲线并以时间轴进行重合，再计算两个动态温度曲线之间的温度差值，且将两个动态温度曲线之间的温度差值进行得到动态温度差值，获取最近时间段内动态温度差值的平均值和标准差，将其动态温度差值的标准差和平均值进行相除得到调控稳定系数，通过调控稳定系数判断动态温度曲线更新的准确性；
且在调控稳定系数小于预设稳定值时，则将两个动态温度曲线进行拟合平均进行平滑处理对动态温度曲线进行更新；反之，则生成对应预警信号，通过预警信号进行预警文本编辑，且将预警文本发送到工作人员的显示终端处显示；以便于工作人员对调控稳定系数进行人工干预和或对设备进行维护检修和或对算法进行修正，以防止设备出现问题；
综合上述技术方案，本发明中，在二次喷射熔炼回收处理冶炼过程中的气体粉尘的基础上，通过采集其动态信息并进行分析控制温度控制器9进行自动化调整到最佳温度，还在调整最佳温度的过程中进行二次采集储存生成历史标签数据，通过对多个历史标签数据进行筛选判断处理生成动态温度曲线，通过动态温度曲线对温度控制器9进行温度反馈校正，使其温度控制更加精准，再对最近时段内的动态温度曲线进行分析判断，以更新动态温度曲线，还编辑预警文本，以便于工作人员对调控稳定系数进行人工干预和或对设备进行维护检修和或对算法进行修正。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一，二次喷射熔炼回收：除尘器对气体粉尘进行过滤除尘并通过汇料斗进入到暂存箱内，在暂存箱内过滤粉尘储存到预设值时，将暂存箱落到水平输送器内的过滤粉尘输入到螺纹输送器内，螺纹输送器将过滤粉尘向上带动并输入到喷射机内，且喷射机将过滤粉尘通过控制阀门控制量后喷射到熔炉内并对其进行熔炼，将熔炼液体进行冷却形成熔炼块；
步骤二，喷射熔炼回收的采集调整：采集喷射熔炼回收过程中的动态参数信息；通过动态参数信息进行自动化热量匹配控制；
步骤三，二次信息采集：在上述步骤二的过程中，再采集一个周期内温度控制器消耗的总电量和熔炼的熔炼块数量并按时间进行储存并生成历史标签数据；
步骤四，能耗配比量化：当历史标签数据的数据条数达到预设条数时，通过对多个历史标签数据进行配比量化分析得到动态平均能耗，再通过接收后续生成的动态平均能耗进行平均量化得到动态衡量能耗，且将动态衡量能耗和预设温度曲线进行结合化处理得到动态温度曲线，通过动态温度曲线进行温度控制的刷新，且将生成的动态温度曲线进行储存；
步骤五，量化稳定性反馈预警：获取最近时间段内储存的若干动态温度曲线，反馈预警生成调控稳定系数，且在调控稳定系数小于预设稳定值时，则将两个动态温度曲线进行拟合平均进行平滑处理对动态温度曲线进行更新；反之，则生成对应预警信号，并通过预警信号进行预警处理操作。
2.根据权利要求1所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，喷射熔炼回收过程中的动态参数信息为螺纹输送器的输送量、喷射机的喷射功率、控制阀门的出料面积和熔炉内熔炼温度值。
3.根据权利要求2所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，自动化热量匹配控制的具体步骤如下：
将螺纹输送器的输送量、喷射机的喷射功率、控制阀门的出料面积和熔炉内熔炼温度值进行归一化处理得到实时入料变化系数，再将实时入料变化系数和预设入料变化值进行计算得到两者的差值，得到入料变化特征差；
当入料变化特征差＜1时，则自动控制温度控制器对熔炉进行加热；
当入料变化特征差≥1时，则自动控制温度控制器对熔炉停止加热。
4.根据权利要求2所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，动态衡量能耗的配比量化分析的具体过程如下：
提取熔炼的熔炼块数量大于等于预设熔炼数量值的历史标签数据，且将熔炼的熔炼块数量标记为Ri，再提取历史标签数据内与之对应的温度控制器能源消耗量，将其标记为Ni，则得到单块能耗Ki＝Ni/Ri；其中i的取值范围为正整数；
任意选择两个单块能耗进行相减，且将相减的绝对值与预设区间进行比较并将两个历史标签数据储存到对应的优选数据区域、良选数据区域和差选数据区域；
剔除优选数据区域内与良选数据区域和差选数据区域内重复的历史标签数据，再将剩余的历史标签数据和对应的单块能耗构建生成特优稳定集合；
提取特优稳定集合中历史标签数据内熔炼的熔炼块数量，通过熔炼的熔炼块数量进行从大到小排序，且通过熔炼的熔炼块数量提取排序前10的历史标签数据；再将10个历史标签数据对应温度控制器能源消耗量进行平均得到优选能耗值，且将优选能耗通过一个周期内时间进行平均得到动态平均能耗；
再通过接收后续的动态平均能耗进行平均得到动态衡量能耗。
5.根据权利要求2所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，动态温度曲线的具体生成过程如下：
将预设温度曲线标记为(Tn,Yn)；其中(Tn,Yn)表示预设温度曲线的任一点，Tn表示预设温度曲线中时间轴的时刻，Yn表示预设温度曲线中的预设温度，n为自然数；还将动态衡量能耗分别标记为H，再通过公式计算得到动态恒量温度Bn，且将计算生成的动态恒量温度Bn和与之对应时刻Tn进行对应并通过时间轴构建生成动态温度曲线。
6.根据权利要求5所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，调控稳定系数的反馈预警生成过程如下：
任意提取两个动态温度曲线并以时间轴进行重合，再计算两个动态温度曲线之间的温度差值，且将两个动态温度曲线之间的温度差值进行得到动态温度差值，获取最近时间段内动态温度差值的平均值和标准差，将其动态温度差值的标准差和平均值进行相除得到调控稳定系数。
7.根据权利要求5所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，包括终端层和前端层，所述终端层和前端层基于区域网信号连接，终端层和前端层之间的数据、信号以及控制指令通过信号进行连接。
8.根据权利要求5所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，所述终端层包括除尘器，所述除尘器的底端等距设有若干汇料斗，所述汇料斗的底端中心处固定连接有暂存箱，多个所述暂存箱的底端贯通连接有一个水平输送器，所述水平输送器贯通连接有螺纹输送器，且螺纹输送器与水平输送器呈夹角设置，且螺纹输送器远离水平输送器的一端贯通连接有喷射机，所述喷射机的出口贯通管道贯通连接有熔炉，所述熔炉与喷射机之间的管道上安装有控制阀门，所述熔炉的一侧设有温度控制器。
9.根据权利要求5所述的冶炼除尘系统终端粉尘的二次燃烧喷射控制系统，其特征在于，前端层包括采集运行单元、反馈采集单元、数据储存单元、能源分析单元和深化预警单元；且采集运行单元、反馈采集单元、数据储存单元、能源分析单元和深化预警单元均通过信号连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116753725A (zh) * | 2023-06-16 | 2023-09-15 | 临沂利信铝业有限公司 | 一种固体废物回收再利用的集成装置及方法 |
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