一種實現燒結機雙大煙道調節的方法及系統的製作方法

2023-05-15 11:13:51 1

專利名稱：一種實現燒結機雙大煙道調節的方法及系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及冶金燒結設備技術領域，特別涉及一種實現燒結機雙大煙道調節的方 法及系統。
背景技術：
在鋼鐵燒結設備中，燒結機的大煙道是燒結機臺車過來的氣流通過主抽風機從煙 囪排出的通道。而受結構和材料等因素的限制，目前常用的300平米以上燒結機多採用雙 大煙道，其中兩臺主抽風機並聯布置，共用煙囪；如圖1和圖2所示，風機2將臺車過來的氣 流通過大煙道1和風門3抽出並從煙囪4中排出。
其中，雖然燒結機中布置的兩根大煙道相對獨立，但是在實際生產中，因為兩個大 煙道的負荷不可能隨時都保證平衡，所以會有兩個煙道相互串風的情況出現，尤其是雙大 煙道存在公共段部分，如圖2所示，在出現串風時對兩颱風機的影響就更加明顯當出現串 風時，由於兩颱風機的負荷不平衡，會導致兩個煙道上臺車燒結礦的空氣流量不一致，導致 臺車左右兩側燒結礦的燒結質量不同，進而導致一側過燒，而另一側燒不透；此外，在出現 串風時一部分風量在兩颱風機之間內耗，從而也會影響風機的使用效率；甚至在極端情況 下，可能會導致一颱風機吹另外一颱風機的情況出現即一個大煙道內的氣流帶動了另外 一個大煙道內的氣流，導致一颱風機帶兩颱風機負荷，使得一颱風機超過額定功率運行，而 另外一颱風機被吹動，其運行負載低於空載負荷，從而導致一颱風機保護跳閘，影響生產的 連續進行。
因而，在實際生產中，為保持兩颱風機之間已有的平衡，就必須通過調節風機風量 來調整風機的負荷，從而避免事故的出現；而目前主要是依靠人工參與，即風機房崗位操作 人員及時發現並及時調節，但這種方式顯然效率很低，並且由於無法及時做出調整會導致 風機系統的崩潰，影響生產的正常進行。發明內容
有鑑於此，為了解決現有人工調節風量的不足，本發明實施例提供了一種實現燒 結機雙大煙道調節的方法及系統，能夠保證兩颱風機在生產過程中不出現崩潰和超出合理 範圍的不平衡現象，提高了工作效率。
為此，本發明實施例提供的技術方案如下
—種實現燒結機雙大煙道調節的方法，包括
將生產所需風量設定為風機的目標風量，並在風機風門全開後啟動風機；
控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升；
當兩颱風機達到目標風量後保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
優選的，通過以下方式來確定當前風機風量是否達到目標風量利用風機風量與 風機電流的比例關係獲取生產所需風量對應的風機電流；檢測風機電流，當所述風機電流 達到了生產所需風量對應的風機電流時，確定當前風機風量即為目標風量。
優選的，該方法還包括在控制兩風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的同時檢 測兩風機電流，並根據兩風機的電流調整變頻器輸出頻率。
優選的，所述根據兩風機電流調整變頻器輸出頻率包括當兩風機變頻器輸出頻 率相等時，如果兩風機電流不平衡，則將電流較小的風機對應的變頻器輸出頻率相較於電 流較大的風機變頻器輸出頻率多上升若干赫茲，直到兩風機的電流達到平衡為止；其中所 述電流較小的風機變頻器輸出頻率多上升的步長為1Hz。
優選的，該方法還包括檢測兩風機電流，如果其中一颱風機的電流突然減少，則 將該風機相應的變頻器輸出頻率升高，直到兩颱風機之間的電流達到新的平衡為止。
優選的，所述兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的步長為1Hz。
一種實現燒結機雙大煙道調節的系統，包括設置單元、控制單元和處理單元；其 中，所述設置單元用以將生產所需風量設定為風機的目標風量，並通知給所述控制單元和 處理單元，然後在風機風門全開後啟動風機；所述控制單元用以在所述設置單元設置了目 標風量後，控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升；所述處理單元用以檢測兩颱風 機的風量，並當所述風機風量達到所述設置單元設置的目標風量後，通知所述控制單元保 持當前風機變頻器輸出頻率不變。
優選的，所述處理單元包括獲取模塊和檢測模塊；其中，所述獲取模塊用於利用 風機風量與風機電流的比例關係獲取生產所需風量對應的風機電流；所述檢測模塊用於檢 測風機電流，並當所述風機電流達到了生產所需風量對應的風機電流時，通知所述控制單 元保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
優選的，該系統還包括調整單元，用於在所述控制單元控制兩風機的變頻器輸出 頻率交替步進上升的同時，檢測兩風機電流，並根據兩風機的電流調整變頻器輸出頻率。
優選的，該系統還包括平衡單元，用於檢測兩風機電流，並當其中一颱風機的電 流突然減少時，通知所述控制單元將該風機相應的變頻器輸出頻率升高，直到兩颱風機之 間的電流達到新的平衡為止。
由以上本發明提供的技術方案可見，通過控制兩風機變頻器輸出頻率交替步進上 升，使得兩颱風機的風量相互交替步進上升，直至達到生產所需風量，同時檢測兩風機的電 流平衡狀態，並根據所述電流平衡狀態隨時調整風機變頻器輸出頻率上升的步長，從而保 證了兩颱風機在生產過程中不出現崩潰和超出合理範圍的不平衡現象，並大大的提高了工 作效率。


圖1是現有技術中燒結機雙大煙道的結構示意圖2是現有技術中燒結機雙大煙道的俯視圖3是本發明第一實施例的方法流程示意圖4是本發明第一實施例中的風機風門全開的結構示意圖5是本發明第四實施例的系統結構示意圖。
具體實施方式
為了使本技術領域的人員更好地理解本發明方案，並使本發明的上述目的、特徵和優點能夠更加明顯易懂，下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步詳細的說明。
參見圖3，圖3是本發明第一實施例的雙大煙道調節方法流程示意圖；其中，該方 法包括
步驟301 將生產所需風量設定為風機的目標風量，並在風機風門全開後啟動風 機；
在兩颱風機啟動前，首先針對實際需求，將生產所需風量分別設定為兩颱風機的 目標風量，並要保證將兩颱風機的風門全部打開，即使得所述風機風門的開度最大，如圖4 所示，所述風機風門3的開度為90度，也即風門3與煙道1成平行狀態，然後再啟動風機。
步驟302 控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升；
具體的，在兩颱風機啟動後，控制兩颱風機的變頻器輸出頻率從小到大交替上升， 避免使兩颱風機的頻率同時直接上升到額定頻率；例如先控制風機1的變頻器A輸出頻率 為1Hz，再控制風機2的變頻器B輸出頻率為1Hz，然後控制風機2的變頻器A輸出頻率為 2Hz，再控制風機2的變頻器B輸出頻率為2Hz，依此類推；當然具體的變頻器輸出頻率上升 步長可根據實際情況進行調整，如控制兩風機的變頻器輸出頻率交替步進升高2Hz等；
其中，值得注意的是，所述風機變頻器輸出頻率的變化會引起所述風機轉速的變 化，而所述風機轉速的變化會引起所述風機抽取風量的變化，而所述風機風量通常與所述 風機負荷成正比，而風機負荷的變化會反映到電流變化上，因而在所述風機變頻器輸出頻 率交替步進上升的過程中，如果兩風機的電流變化平衡，則表明當前兩風機所述抽取的風 量也處於平衡狀態；
進一步的，由於兩風機變頻器輸出頻率是交替上升的，將導致兩風機的轉速也交 替增大，進而導致兩風機抽取的風量也是交替增大的；同時，由於兩風機變頻器輸出頻率的 上升是以步進的方式進行的，其會使得兩風機的轉速也是以步進方式逐漸增大的，進而導 致兩風機所抽取的風量也是以步進方式逐漸增大的。而由於風門所抽取風量的變化會引起 風機負荷的變化，所以在兩風機所抽取的風量交替以步進的方式逐漸增大的過程中，所述 兩風機的負荷也是交替步進逐漸增大的，這就可以避免由於兩颱風機的頻率同時直接上升 到額定頻率導致其轉速驟增，進而使其抽取的風量驟然增大所引起的兩風機負荷驟增的情 況，而在這種負荷驟增的情況下就很容易會出現負荷不平衡的狀況；因而，通過控制風機變 頻器輸出頻率交替步進上升的方式即可有效控制兩颱風機在生產過程中不出現崩潰和超 出合理範圍的不平衡現象，從而可以大大提高風機的工作效率。
步驟303 當兩颱風機達到目標風量後保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
如上所述，所述風機變頻器輸出頻率的變化會引起風機風量的變化，而風機風量 的變化會引起風機負荷的變化，風機負荷的變化會反映到電流上，因而本實施例提出可根 據風機電流來確定當前風機風量是否達到了目標風量，當然也可通過其他方式來確定當前 風機風量是否達到了目標風量，此處不再贅述；
例如如果風機額定電流為461A，風機的額定風量為19800立方米/分，而風機變 頻器輸出頻率與風機轉速成正比，轉速的立方又與與功率成正比，在頻率接近的情況下，電 流應該接近，所以理論上風機的風量與電流的2/3次方成正比，其中本實施例忽略克服阻 力所做的功對電流的影響；因而，如果生產所需風量為19800立方米/分時，其生產所需風 量對應的風機電流為461A，此時通過前述步驟將風機的目標風量也設定為19800立方米/分時，則風機達到目標風量時對應的電流也為461A，所以當所述風機的電流達到461A時， 即可確定所述風機當前的風量達到了目標風量19800立方米/分。
本發明實施例二也提出了一種雙大煙道調節方法，該方法與上述實施例一的方法 類似，不同之處在於在上述實施例1的步驟302和步驟303之間還包括
步驟304 在控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的同時檢測兩風機電 流，並根據兩風機的電流調整風機變頻器輸出頻率；具體的，可通過下述方式實現，但並不 局限於此
在控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升時，檢測兩風機電流，根據所述 兩風機變頻器輸出頻率上升過程中兩颱風機的電流來決定哪颱風機的變頻器輸出頻率先 上升或多上升正常情況下，所述風機變頻器輸出頻率越大，風機的轉速也越大，風機抽取 的風量也越大，風機的電流也就越大，但是雙煙道系統的兩煙道會相互影響，所以在兩風機 變頻器輸出頻率交替步進上升的過程中，可能會出現兩颱風機的電流並不完全平衡的狀 況，即當兩風機變頻器輸出頻率上升到到某值後，兩颱風機電流會有所差別；此時，本實施 例提出當兩風機變頻器輸出頻率相等時，如果兩風機電流不平衡，則控制將電流較小的風 機對應的變頻器輸出頻率相較於電流較大的風機變頻器輸出頻率多上升若干赫茲，直到兩 風機的電流達到平衡為止，進而平衡兩風機的負荷；其中所述電流較小的風機對應的變頻 器輸出頻率多上升的步長可根據實際情況進行調整，以每次調節不會導致雙煙道內氣流劇 烈變化為原則，通常選擇該步長為IHz ；
需要注意的是，在調整風機變頻器輸出頻率後，大煙道內原有的氣流平衡即發生 變化，而建立新的平衡通常需要一定時間，因而本實施例提出在風機變頻器輸出頻率調整 後如果兩颱風機的電流在IOs左右的時間內沒有大的變化即可認為其平衡已經建立，當然 具體時間可以根據實際情況確定。
此外，本發明實施例三提出在上述實施例一的基礎上，該雙大煙道調節方法還可 包括
步驟305 在燒結生產過程中，如果出現兩颱風機的負荷嚴重不平衡，則對兩颱風 機的風門進行調節，使其恢復到平衡範圍內後，再恢復到生產所需風量，保證生產的順利進 行；
具體的，風機的負荷是根據風機變頻器輸出頻率的大小來間接調節的，在正常的 情況下，當風機變頻器輸出頻率上升後，風機轉速增大，風機抽取的風量增加，風機電流也 增加，相應的風門負荷也增加，而此時如果其中一颱風機的電流突然減少，則控制將該風機 對應的變頻器輸出頻率升高，以提高所述風機的轉速，進而增加該電流突然減少的風機的 負荷，以使兩颱風機之間達到新的平衡。
由以上各實施例提供的雙大煙道調節方法可以看出，通過控制兩風機變頻器輸出 頻率交替步進上升，使得兩颱風機的風量相互交替上升，直至達到生產所需風量，同時檢測 兩風機的電流平衡狀態，並根據所述電流平衡狀態隨時調整風機變頻器輸出頻率上升的步 長，從而保證了兩颱風機在生產過程中不出現崩潰和超出合理範圍的不平衡現象，並大大 的提高了工作效率。
基於上述思想，本發明的第四實施例還提供了一種實現燒結機雙大煙道調節的系 統，如圖5所示，包括設置單元501、控制單元502和處理單元503 ；其中，
所述設置單元501用以將生產所需風量設定為風機的目標風量，並通知給所述控 制單元502和處理單元503，然後在風機風門全開後啟動風機；
所述控制單元502用以在所述設置單元501設置了目標風量後，控制兩颱風機的 變頻器輸出頻率交替步進上升；
所述處理單元503用以檢測兩颱風機的風量，並當所述風機風量達到所述設置單 元設置的目標風量後，通知所述控制單元502保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
其中，基於上述系統，所述處理單元503包括獲取模塊和檢測模塊；所述獲取模 塊用於利用風機風量與風機電流的比例關係獲取生產所需風量對應的風機電流；所述檢測 模塊用於檢測風機電流，並當所述風機電流達到了生產所需風量對應的風機電流時，通知 所述控制單元保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
此外，該實現燒結機雙大煙道調節的系統還可包括調整單元，用於在所述控制單 元502控制兩風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的同時，檢測兩風機電流，並根據兩風 機的電流調整變頻器輸出頻率。
除此之外，該實現燒結機雙大煙道調節的系統還可包括平衡單元，用於檢測兩風 機電流，並當其中一颱風機的電流突然減少時，通知所述控制單元502將該風機相應的變 頻器輸出頻率升高，直到兩颱風機之間的電流達到新的平衡為止。
對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明實 施例。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所 定義的一般原理可以在不脫離本發明實施例的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實 現。因此，本發明實施例將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開 的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
以上所述的本發明實施方式，並不構成對本發明保護範圍的限定。任何在本發明 的精神和原則之內所作的修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種實現燒結機雙大煙道調節的方法，其特徵在於，包括將生產所需風量設定為風機的目標風量，並在風機風門全開後啟動風機；控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升；當兩颱風機達到目標風量後保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，通過以下方式來確定當前風機風量是否 達到目標風量利用風機風量與風機電流的比例關係獲取生產所需風量對應的風機電流；檢測風機電流，當所述風機電流達到了生產所需風量對應的風機電流時，確定當前風 機風量即為目標風量。
3.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法還包括在控制兩風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的同時檢測兩風機電流，並根據兩風機 的電流調整變頻器輸出頻率。
4.根據權利要去3所述的方法，其特徵在於，所述根據兩風機電流調整變頻器輸出頻 率包括當兩風機變頻器輸出頻率相等時，如果兩風機電流不平衡，則將電流較小的風機對應 的變頻器輸出頻率相較於電流較大的風機變頻器輸出頻率多上升若干赫茲，直到兩風機的 電流達到平衡為止；其中所述電流較小的風機變頻器輸出頻率多上升的步長為1Hz。
5.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，該方法還包括檢測兩風機電流，如果其中一颱風機的電流突然減少，則將該風機相應的變頻器輸出 頻率升高，直到兩颱風機之間的電流達到新的平衡為止。
6.根據權利要求1至5任意一項所述的方法，其特徵在於所述兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的步長為1Hz。
7.一種實現燒結機雙大煙道調節的系統，其特徵在於，包括設置單元、控制單元和處 理單元；其中，所述設置單元用以將生產所需風量設定為風機的目標風量，並通知給所述控制單元和 處理單元，並在風機風門全開後啟動風機；所述控制單元用以在所述設置單元設置了目標風量後，控制兩颱風機的變頻器輸出頻 率交替步進上升；所述處理單元用以檢測兩颱風機的風量，並當所述風機風量達到所述設置單元設置的 目標風量後，通知所述控制單元保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
8.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，所述處理單元包括獲取模塊和檢測模 塊；其中，所述獲取模塊用於利用風機風量與風機電流的比例關係獲取生產所需風量對應的風 機電流；所述檢測模塊用於檢測風機電流，並當所述風機電流達到了生產所需風量對應的風機 電流時，通知所述控制單元保持當前風機變頻器輸出頻率不變。
9.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，該系統還包括調整單元，用於在所述控 制單元控制兩風機的變頻器輸出頻率交替步進上升的同時，檢測兩風機電流，並根據兩風 機的電流調整變頻器輸出頻率。
10.根據權利要求7所述的系統，其特徵在於，該系統還包括平衡單元，用於檢測兩風 機電流，並當其中一颱風機的電流突然減少時，通知所述控制單元將該風機相應的變頻器 輸出頻率升高，直到兩颱風機之間的電流達到新的平衡為止。
全文摘要
本發明公開了一種實現燒結機雙大煙道調節的方法及系統；其中該方法包括將生產所需風量設定為風機的目標風量，並在風機風門全開後啟動風機；控制兩颱風機的變頻器輸出頻率交替步進上升；當兩颱風機達到目標風量後保持當前風機變頻器輸出頻率不變。採用本發明的方法和系統，通過控制兩風機變頻器輸出頻率交替步進上升，使得兩颱風機的風量相互交替上升，直至達到生產所需風量，同時檢測兩風機的電流平衡狀態，並根據所述電流平衡狀態隨時調整風機變頻器輸出頻率上升的步長，從而保證了兩颱風機在生產過程中不出現崩潰和超出合理範圍的不平衡現象，並大大的提高了工作效率。
文檔編號F27B21/14GK102032787SQ20091017855
公開日2011年4月27日 申請日期2009年9月29日 優先權日2009年9月29日
發明者劉雁飛 申請人:中冶長天國際工程有限責任公司