СПОСОБ И СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЕМ ЧАСТОТЫ ДЛЯ ГЛАВНОГО ВЫТЯЖНОГО ВЕНТИЛЯТОРА АГЛОМЕРАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ Российский патент 2018 года по МПК F27B21/14 

ССЫЛКА НА РОДСТВЕННУЮ ЗАЯВКУ

[0001] По данной заявке испрашивается приоритет китайской патентной заявки № 201210578971.5 под названием “METHOD AND SYSTEM FOR CONTROLLING MAIN EXHAUST FAN OF SINTERING SYSTEM BY FREQUENCY CONVERSION”, поданной с помощью государственной организации по защите интеллектуальной собственности 27 декабря 2012 г., которая в полном объеме включена в настоящее описание изобретения посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0002] Настоящее раскрытие относится к технологии управления агломерационной системы и, в частности, к способу и системе управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] С быстрым развитием современной промышленности увеличивается масштаб производства стали и, соответственно, увеличивается энергопотребление, таким образом, энергосбережение и защита окружающей среды становятся важными факторами в производстве стали. В производстве стали, железную руду требуется обрабатывать в агломерационной системе до загрузки в доменную печь для плавки. Например, надлежащее количество топлива и флюсующей добавки распределяется в различные порошкообразные железосодержащие сырьевые материалы с добавлением надлежащего количества воды для смешивания и гранулирования, и эти полученные смешанные и гранулированные материалы распределяются на агломерационной ленте для обжига, с целью осуществления ряда физических и химических изменений, с образованием легкоплавких агломератов руды. Этот процесс именуется агломерацией.

[0004] Агломерационная система, в основном, включает в себя несколько устройств, например агломерационный конвейер, смеситель, главный вытяжной вентилятор, кольцевой охладитель, и для ее общей последовательности операций процесса, можно обратиться к фиг. 1, на которой: различные сырьевые материалы смешиваются в смесительной камере 1 для формирования смешанного материала, который затем поступает в смеситель 2 для однородного смешивания и гранулирования и затем однородного распределения на агломерационном конвейере 5 посредством круглого валкового подающего устройства 3 и девятивалкового распределителя 4 для формирования слоя материала, материал поджигается вентилятором 12 розжига и пусковым вентилятором 11 для запуска процесса агломерации. Агломерат, полученный после завершения агломерации, дробится одновалковой дробилкой 8, и затем поступает в кольцевой охладитель 9 для охлаждения и, в конце концов, переносится в доменную печь или в бункер для готового продукта после просеивания и сортировки. В случае если главный вытяжной вентилятор 10 подает кислород, необходимый в процессе агломерации, под агломерационным конвейером 5 предусмотрено несколько вертикальных воздушных камер 6, расположенных рядом друг с другом, большой газоход (или газоход) 7 горизонтально располагается под воздушной камерой 6, большой газоход 7 соединен с главным вытяжным вентилятором 10, и воздух, обусловленный отрицательным давлением, создаваемым главным вытяжным вентилятором 10, через большой газоход 7 и воздушную камеру 6 проходит через конвейер, обеспечивая таким образом воздух для поддержания горения для процесса агломерации.

[0005] Чтобы обеспечить качество агломерата, скорость агломерационного конвейера и толщина слоя материала на агломерационном конвейере обычно регулируются на начальной стадии агломерации, чтобы точка прожога, по существу, оставалась в заранее заданной фиксированной позиции (обычно в предпоследней воздушной камере на агломерационном конвейере). Когда система находится в устойчивом состоянии, толщина слоя материала обычно не изменяется, главный вытяжной вентилятор находится в устойчивом состоянии, и его скорость вращения не поддается регулировке, устойчивость отрицательного давления всей агломерационной системы поддерживается путем регулировки заслонки главного вытяжного вентилятора, точка прожога, по существу, не изменяется при регулировке скорости агломерационного конвейера. С другой стороны, при фактическом производстве, поскольку существует влияние, обусловленное некоторыми факторами, например рынком, складом для сырья, складом для агломерата, иногда необходимо регулировать выход агломерата и также количество агломерационного материала, в общем случае, если определена плотность агломерационного материала и ширина агломерационного конвейера, изменение количества агломерационного материала приводит к изменению скорости агломерационного конвейера или толщины слоя материала. Очевидно, если отрицательное давление при агломерации не изменяется, изменение количества агломерационного материала приводит к тому, что точка прожога отклоняется от заранее заданной фиксированной позиции, что не позволяет обеспечить качество агломерата, и в существующем режиме, регулировку нужно производить только путем изменения отрицательного давления, изменяя степень открытия заслонки главного вытяжного вентилятора.

[0006] В фактическом процессе, чтобы адаптироваться к изменениям условий агломерации и воздействовать на процесс агломерации (т.е. качество агломерата), за счет изменений в требованиях к выходу, в существующем процессе агломерации, главный вытяжной вентилятор агломерационной системы обычно работает на своей максимальной скорости вращения, предусмотренной конструкцией, и каждый из процессов регулировки главного вытяжного вентилятора реализуется путем регулировки воздушной заслонки, что неизбежно приводит к чрезмерному расходу и потери энергии.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0007] Ввиду вышеизложенного, задачей настоящей заявки является обеспечение способа и системы управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты, позволяющих решить проблему чрезмерного расхода и потери энергии.

[0008] Для решения вышеупомянутой задачи предусмотрен способ управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно вариантам осуществления настоящей заявки, причем способ включает в себя:

1) получение количества агломерационного материала;

2) вычисление вертикальной скорости агломерации слоя материала на основании количества агломерационного материала и заранее заданной точки прожога и вычисление количества эффективного воздуха большого газохода с использованием соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха;

3) регистрацию состава дымового газа в большом газоходе;

4) вычисление доли эффективного воздуха на основании состава дымового газа в большом газоходе и вычисление целевого количества воздуха большого газохода, причем целевое количество воздуха большого газохода равно количеству эффективного воздуха большого газохода, деленному на долю эффективного воздуха;

5) поиск целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода на основании соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора; и

6) регулировку текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения большого газохода.

[0009] Согласно вышеописанному способу управления, поскольку целевое количество воздуха большого газохода получается согласно изменению количества агломерационного материала и частота главного вытяжного вентилятора окончательно регулируется на основании целевого количества воздуха большого газохода, частоту главного вытяжного вентилятора можно динамически регулировать, изменяя количество агломерационного материала, для облегчения динамического выравнивания между энергопотреблением главного вытяжного вентилятора и изменением нагрузки и, таким образом, для снижения расхода и потери энергии вследствие рассогласования между мощностью и нагрузкой главного вытяжного вентилятора, и также во избежание регулировки со сравнительно большим энергопотреблением известным способом, в котором отрицательное давление изменяется только посредством изменения открытия клапана воздушной камеры.

[0010] Другой вариант осуществления на основании вышеописанного способа управления дополнительно включает в себя следующие этапы:

регистрацию текущего количества воздуха большого газохода;

вычисление разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода; и

регулировку текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода, если разность больше или равна заданному пороговому значению, в противном случае регулировку открытия клапана воздушной камеры, чтобы эффективное количество воздуха большого газохода было равно эффективному количеству воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

[0011] Если варианты осуществления настоящего изобретения применяются для управления агломерационной машиной, составляющей 180 квадратных метров (годовой выход агломерационной машины, составляющей 180 квадратных метров, равен 180 миллион тонн, среднее энергопотребление на тонну продукта составляет 40 киловатт), то это, по сравнению с решением без использования настоящего изобретения, позволяет сэкономить около 15% мощности, годовая экономия электроэнергии составляет около 1080 десятков тысяч киловатт, что обеспечивает большой экологический и социальный эффект, например экономию денежных средств и снижение вредных выбросов. Если варианты осуществления настоящего изобретения применяются для управления агломерационной машиной, составляющей 360 квадратных метров, то это, по сравнению с решением без использования настоящего изобретения, позволяет сэкономить около 15% мощности, годовая экономия электроэнергии составляет около 2160 десятков тысяч киловатт, что обеспечивает большой экологический и социальный эффект, например экономию денежных средств и снижение вредных выбросов.

[0012] В частности, в агломерационной системе может присутствовать много связанных устройств, устройство, связанное с множественными устройствами, может обозначаться системным устройством, например агломерационным конвейером, главным вытяжным вентилятором; и устройство, связанное с меньшим количеством устройств, может обозначаться локальным устройством, например воздушной камерой, клапан воздушной камеры. Очевидно, регулировка системного устройства, например регулировка скорости конвейера, регулировка частоты главного вытяжного вентилятора, оказывает сравнительно большое влияние на систему; а регулировка локального устройства оказывает сравнительно малое влияние на систему. Таким образом, в агломерационной системе, этот эффект применяется к системе путем регулировки локального устройства, отличного от системного устройства, что повышает устойчивость системы и увеличивает срок службы устройства. Таким образом, согласно вариантам осуществления настоящей заявки, только в случае когда разность между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода больше или равна заданному пороговому значению, текущая частота главного вытяжного вентилятора регулируется до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода; в противном случае, открытие клапана воздушной камеры регулируется, чтобы эффективное количество воздуха большого газохода было равно эффективному количеству воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры. Варианты осуществления настоящей заявки предусматривают поддержание устойчивой скорости конвейера, частоты главного вытяжного вентилятора и воздушной заслонки главного вытяжного вентилятора. В случае когда изменение количества воздуха сравнительно велико, регулировка может осуществляться путем регулировки частоты главного вытяжного вентилятора; и в случае когда изменение главного вытяжного вентилятора сравнительно мало, регулировка может осуществляться путем регулировки открытия клапана агломерации воздушной камеры, что позволяет обеспечить регулировку вертикальной скорости для материала агломерации и, таким образом, более точно управлять процессом агломерации и точкой прожога. Конечно, регулировку также можно осуществить путем регулировки воздушной заслонки главного вытяжного вентилятора, но для обеспечения устойчивого преобразования условий эксплуатации системы регулировка воздушной заслонки воздушной камеры используется как предпочтительное решение для регулировки воздушной заслонки. Таким образом, варианты осуществления настоящей заявки обеспечивают регулировку, способствующую устойчивости системы.

[0013] Предпочтительно, количество агломерационного материала получается следующим образом:

этап 21), включающий в себя непрерывную или периодическую регистрацию расходов материала на всех распределительных выпусках распределителя;

этап 22), включающий в себя накопление средних значений расхода материала на всех регистрируемых распределительных выпусках; и

этап 23), включающий в себя вычисление количества агломерационного материала на основании накопленных значений.

[0014] Предпочтительно, расходы материала всех распределительных выпусков в единицу времени регистрируются непрерывно и периодически, и средние значения результатов непрерывной или периодической регистрации накапливаются, и количество агломерационного материала вычисляется с использованием накопленных значений. Погрешность измерения может снижаться, и затем точность для получения количества агломерационного материала может повышаться путем многократного измерения и вычисления количества агломерационного материала посредством многократно измеренного среднего значения. Кроме того, в решении расходы материала регистрируются на всех распределительных выпусках распределителя, т.е. на источнике, передающем материал, который может своевременно получать наиболее реальное количество агломерационного материала и уменьшать запаздывание при регулировке, обусловленное запаздыванием при получении значений.

[0015] Решение, дополнительно оптимизированное на основании вышеприведенных предпочтительных решений,

дополнительно включает в себя между этапами 22) и 23):

определение, находится ли разность между двумя соседними накопленными значениями в заданном диапазоне; переход к этапу 23) в случае, когда разность между двумя соседними накопленными значениями находится в заданном диапазоне; и переход к этапу 22) в случае, когда разность между двумя соседними накопленными значениями выходит за пределы заданного диапазона.

[0016] Согласно этому решению определяются многократно накопленные значения, и ситуация внезапного изменения количества агломерационного материала, обусловленного случайными элементами, исключается, для получения более точного количества агломерационного материала.

[0017] Надлежащим образом, периодически регистрируется состав дымового газа каждой воздушной камеры, и среднее значение состава дымового газа, полученное многократной регистрацией, используется в качестве состава дымового газа каждой воздушной камеры.

[0018] В решении периодически регистрируется состав дымового газа в большом газоходе, что позволяет более точно вычислять долю эффективного воздуха и целевое количество воздуха. И целевое количество воздуха периодически обновляется, в конце концов, достигая точного совпадения целевого количества воздуха с количеством агломерационного материала и обеспечивая более высокую степень согласования регулировки частоты главного вытяжного вентилятора с количеством агломерационного материала.

[0019] Согласно вариантам осуществления настоящей заявки дополнительно предусмотрена система управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты, причем система включает в себя:

блок получения начальных параметров, выполненный с возможностью получения количества агломерационного материала;

первый блок вычисления, выполненный с возможностью вычисления вертикальной скорости агломерации слоя материала на основании количества агломерационного материала и заранее заданной точки прожога и вычисления количества эффективного воздуха большого газохода с использованием соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха;

блок регистрации состава дымового газа, выполненный с возможностью регистрации состава дымового газа в большом газоходе агломерационной системы;

второй блок вычисления, выполненный с возможностью вычисления доли эффективного воздуха на основании состава дымового газа в большом газоходе и вычисления целевого количества воздуха большого газохода делением количества эффективного воздуха большого газохода на долю эффективного воздуха;

блок получения целевых параметров, выполненный с возможностью поиска целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода, на основании соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора; и

контроллер, выполненный с возможностью регулировки текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора.

[0020] В отношении преимуществ системы управления делается отсылка на преимущества вышеописанного способа, и поэтому далее не повторяются.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0021] Для более наглядной иллюстрации вариантов осуществления настоящей заявки ниже будут упрощенно описаны прилагаемые чертежи, используемые в описаниях вариантов осуществления и уровня техники. Конечно, описанные ниже прилагаемые чертежи представляют собой лишь некоторые варианты осуществления настоящей заявки. Специалистами в данной области техники могут также быть получены чертежи других вариантов осуществления согласно этим прилагаемым чертежам без применения изобретательских усилий.

[0022] Фиг. 1 - схематический структурный вид типичной агломерационной системы;

[0023] Фиг. 2 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно первому варианту осуществления настоящей заявки;

[0024] Фиг. 3 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно второму варианту осуществления настоящей заявки;

[0025] Фиг. 4 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно третьему варианту осуществления настоящей заявки;

[0026] Фиг. 5 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно четвертому варианту осуществления настоящей заявки;

[0027] Фиг. 6 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно пятому варианту осуществления настоящей заявки;

[0028] Фиг. 7 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно шестому варианту осуществления настоящей заявки;

[0029] Фиг. 8 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно седьмому варианту осуществления настоящей заявки; и

[0030] фиг. 9 - блок-схема операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно восьмому варианту осуществления настоящей заявки.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

[0031] Чтобы обеспечить более наглядное представление задач, технических решений и преимуществ вариантов осуществления настоящей заявки, технические решения согласно вариантам осуществления настоящей заявки будут наглядно и полно описаны совместно с соответствующими чертежами. Конечно, описанные варианты осуществления составляют лишь часть вариантов осуществления настоящей заявки. На основании вариантов осуществления настоящей заявки другие варианты осуществления, получаемые специалистами в данной области техники без изобретательских усилий, входят в объем защиты настоящей заявки.

[0032] В агломерационной системе существуют множество форм нагрузки. Например, количество агломерационного материала, толщина слоя материала, даже устройство, могут быть нагрузкой для другого связанного устройства вследствие связи между ними; например, скорость конвейера может быть нагрузкой для главного вытяжного вентилятора. На практике, изменение и флуктуация нагрузки происходит по многим причинам, как то, отказ оборудования и изменение конструкции, что, таким образом, изменяет и влияет на равновесие и устойчивость агломерационной системы. В этом случае рабочее состояние некоторых устройств системы необходимо изменять, то есть система нуждается в регулировке. В противном случае, невозможно гарантировать качество агломерации, или возникает много проблем, например загрязнение окружающей среды, чрезмерное неправильное энергопотребление.

ПЕРВЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0033] На фиг. 2 показана последовательность операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно первому варианту осуществления настоящей заявки.

[0034] Задача способа управления согласно варианту осуществления настоящей заявки состоит в том, чтобы в случае изменения количества агломерационного материала, с обеспечением качества агломерата (т.е. точка прожога агломерата является постоянной), адаптивно регулировать частоту главного вытяжного вентилятора согласно изменению агломерата, для снижения расхода и потери энергии вследствие рассогласования между частотой главного вытяжного вентилятора и количеством агломерата в ходе агломерации.

[0035] Последовательность операций, показанная на фиг. 2, включает в себя этапы S101-S106.

[0036] S101 включает в себя получение количества агломерационного материала.

[0037] При фактическом производстве, под влиянием многих факторов, например рынка, склада сырья, склада агломерата, выход агломерата из агломерационной системы можно непрерывно регулировать и, соответственно, можно непрерывно регулировать количество агломерационного материала. Даже если количество агломерационного материала уже определено, количество агломерационного материала в разные периоды также может изменяться под влиянием устойчивости устройства. Для обеспечения динамического изменения частоты главного вытяжного вентилятора в зависимости от количества агломерационного материала необходимо адаптивно регулировать частоту главного вытяжного вентилятора согласно динамическому изменению количества агломерационного материала, для чего требуется знать количество агломерационного материала из агломерационной системы. Конечно, количество агломерационного материала может иметь значение, заранее заданное на основании производственного плана, или значение, регистрируемое посредством детектора.

[0038] S102 включает в себя вычисление количества эффективного воздуха большого газохода.

[0039] Количество эффективного воздуха означает количество воздуха, участвующего в обжиге при агломерации единичного количества материала, и количество эффективного воздуха большого газохода означает количество воздуха, участвующего в обжиге при агломерации существующего агломерационного материала. В настоящем варианте осуществления точка прожога агломерата заранее задана, что позволяет вычислять вертикальную скорость агломерации слоя материала на основании количества агломерационного материала, полученного на этапе S101, и заранее заданной точки прожога; и вычислять количество эффективного воздуха большого газохода на основании соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха.

[0040] Конкретный процесс вычисления имеет вид:

E=S_pallet×H_{material layer}×V_pallet×ρ (1)

где E - количество агломерационного материала на единицу времени; S_pallet - ширина агломерационного конвейера; H_{material layer} - толщина слоя материала; V_pallet - скорость агломерационного конвейера; и ρ - плотность агломерационного материала.

[0041] При агломерации точка прожога должна быть постоянной, таким образом, слой материала просто спекается при достижении точки прожога, длительность t₁, необходимая для спекания материал, равна длительности t₂, необходимой для передачи материала от начальной позиции агломерационного конвейера до точки прожога, то есть:

t₁=t₂ (2)

и t₁=H_{material layer} /V_⊥ (3)

где H_{material layer} - толщина слоя материала; и V_⊥ - вертикальная скорость агломерации.

[0042] И t₂=N/V_pallet (4)

где N - расстояние между заранее заданной точкой прожога и начальной позицией агломерационного конвейера, и V_pallet - скорость агломерационного конвейера.

[0043] Затем вышеприведенные формулы (2), (3) и (4) подставляются в формулу (1), для получения:

V_⊥=E/S_pallet/ρ/N (5)

[0044] Рассмотрим вышеприведенную формулу (5), поскольку количество агломерационного материала E уже получено на этапе S101, расстояние N между заранее заданной точкой прожога и начальной позицией агломерационного конвейера известно для агломерационной системы, производящей конкретный материал, и каждая из: ширины агломерационного конвейера S_pallet и плотности агломерационного материала ρ является известной величиной, заданной равной постоянному значению, то можно получить вертикальную скорость V_⊥ агломерации слоя материала.

[0045] Во время производства, соотношение между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха является следующим:

V_⊥=Q_effective/E/Q_{t standard} (6)

где Q_effective - количество эффективного воздуха большого газохода; Q_{t standard} - количество воздуха, необходимого для участия в прожоге единицы материала в стандартном состоянии, которое определяется видом материала; и Q_{t standard} - известный параметр.

[0046] Количество эффективного воздуха большого газохода, т.е. количество эффективного воздуха большого газохода, соответствующее производству агломерата производству, полученное на этапе S101, можно вычислить по формуле (6) совместно с количеством агломерационного материала.

[0047] S103 включает в себя регистрацию состава дымового газа в большом газоходе.

[0048] На этом этапе, состав дымового газа после реакции агломерации регистрируется с использованием анализатора состава дымового газа, и результат регистрации используется для вычисления доли эффективного воздуха.

[0049] Конечно, состав дымового газа в большом газоходе можно регистрировать непосредственно в большом газоходе и также можно вычислять путем регистрации состава дымового газа в каждой воздушной камере. Предпочтительное решение состоит в регистрации состава дымового газа в каждой воздушной камере и использовании среднего значения полного состава дымового газа в каждой воздушной камере в качестве состава дымового газа в большом газоходе. Поскольку дымовой газ, только что прошедший реакцию агломерации, может наилучшим образом отражать фактический процесс агломерации, непосредственная регистрация для каждой воздушной камеры позволяет повысить точность регистрации состава дымового газа в большом газоходе. Использование среднего значения полного состава дымового газа в каждой воздушной камере в качестве состава дымового газа в большом газоходе может дополнительно повысить точность измерения состава дымового газа в большом газоходе и снизить влияние внезапного изменения состава дымового газа в отдельной воздушной камере, обусловленного случайными элементами, на результат регистрации.

[0050] Другой, более предпочтительный подход состоит в регистрации состава дымового газа в каждой воздушной камере периодически и использовании среднего значения состава дымового газа, полученного в результате множественных регистраций, в качестве состава дымового газа в каждой воздушной камере. Периодически регистрируя состав дымового газа, можно более точно согласовывать регулируемую частоту главного вытяжного вентилятора с количеством агломерационного материала и, таким образом, дополнительно оптимизировать циклическую регулировку частоты главного вытяжного вентилятора.

[0051] S104 включает в себя вычисление целевого количества воздуха большого газохода.

[0052] Доля эффективного воздуха и целевое количество воздуха большого газохода вычисляется с использованием состава дымового газа в большом газоходе, где целевое количество воздуха большого газохода равно количеству эффективного воздуха большого газохода, деленному на долю эффективного воздуха. Доля эффективного воздуха означает отношение количества эффективного воздуха к суммарному количеству воздуха при агломерации.

[0053] В процессе агломерации слоя материала, кислород в воздухе, генерируемом главным вытяжным вентилятором, полностью не расходуется, и лишь часть кислорода участвует в реакции агломерации. Таким образом, данные о кислороде, расходуемом материалами в процессе агломерации, можно получить, анализируя состав дымового газа. В настоящем варианте осуществления содержание O₂, CO, CO_2, N₂, NO, NO₂ на единицу объема дымового газа, в основном, регистрируется при регистрации компонента дымового газа.

[0054] Поскольку, когда воздух участвует в процессе реакции агломерации, кислород участвует в таких реакциях, как твердофазная реакция железной руды и сгорание кокса, количество кислорода в дымовом газе может изменяться по сравнению с количеством кислорода до реакции. Также, поскольку азот не участвует в твердофазной реакции железной руды, после процесса агломерации азот присутствует в форме NO, NO₂, N₂, и количество азота в дымовом газе можно точно измерить.

[0055] На основании закона сохранения массы, в воздухе, содержание азота и кислорода постоянно. Таким образом, количество азота и кислорода, поступающего в большой газоход, можно вычислять из количества азота и количества оксида азота в дымовом газе; и на основании измеренного количества кислорода, оставшегося в дымовом газе, можно точно вычислить количество кислорода, участвующего в реакции, с использованием формулы (a):

количество кислорода в воздухе/количество азота в воздухе=(количество кислорода, оставшегося в дымовом газе+количество кислорода, участвующего в реакции)/(количество азота оставшийся в дымовом газе + количество оксида азота) (a),

[0056] где количество кислорода в воздухе/количество азота в воздухе постоянно; количество оксида азота можно получить из количества NO и количества NO₂, регистрируемого анализатором дымового газа; и количество азота, оставшегося в дымовом газе, можно получить из количества N₂, регистрируемого анализатором дымового газа.

[0057] Таким образом, можно вычислить количество кислорода, участвующего в реакции.

[0058] Получив количество кислорода, участвующего в реакции, можно вычислить долю эффективного воздуха большого газохода K с использованием формулы (b).

K=количество кислорода, участвующего в реакции/(количество кислорода, участвующего в реакции + количество кислорода, оставшегося в дымовом газе)×100% (b),

где K обозначает долю эффективного воздуха большого газохода; количество кислорода, оставшегося в дымовом газе, может регистрироваться анализатором дымового газа.

[0059] Целевое количество воздуха Q_target большого газохода можно вычислить по формуле (8).

Q_target=Q_effective/K (8)

[0060] S105 включает в себя поиск целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора.

[0061] Поиск целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода, осуществляется с использованием соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора. Соответствующее соотношение между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора означает, что разные скорости вращения главного вытяжного вентилятора соответствуют разному количеству воздуха большого газохода. В фактическом рабочем процессе, скорость вращения главного вытяжного вентилятора получается на основании экспериментов, регистрации и статистики.

[0062] S106 включает в себя регулировку частоты главного вытяжного вентилятора.

[0063] На основании целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, полученной на этапе S105, текущая частота главного вытяжного вентилятора регулируется до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора. Таким образом, достигается регулировка частоты главного вытяжного вентилятора.

[0064] Для технического решения согласно первому варианту осуществления целевое количество воздуха большого газохода получается из полученного ранее количества агломерационного материала и заранее заданной точки прожога, и частота главного вытяжного вентилятора регулируется на основании целевого количества воздуха большого газохода, в результате чего частота главного вытяжного вентилятора достигает целевой частоты главного вытяжного вентилятора, которая согласуется с количеством агломерационного материала. Таким образом, главный вытяжной вентилятор регулируется адаптивно, в зависимости от изменения количества агломерационного материала, в результате чего можно снижать расход и потерю энергии в ходе процесса агломерации в целом.

[0065] Согласно первому варианту осуществления частота главного вытяжного вентилятора регулируется путем изменения количества агломерационного материала, для согласования энергопотребления главного вытяжного вентилятора с изменением нагрузки для осуществления экономии электроэнергии. Однако регулировка главного вытяжного вентилятора как системного устройства может негативно сказываться на устойчивости всей агломерационной системы. Таким образом, согласно другому варианту осуществления на основании первого варианта осуществления предусмотрен усовершенствованный вариант изобретения, в котором главный вытяжной вентилятор регулируется в случае, когда изменение нагрузки, т.е. количество агломерационного материала, сравнительно велико, и открытие клапана воздушной камеры регулируется в случае, когда изменение нагрузки сравнительно мало. Таким образом, путем объединения регулировок главного вытяжного вентилятора и открытия клапана воздушной камеры регулировка частоты главного вытяжного вентилятора может достигаться путем регулировки открытия клапана воздушной камеры в случае, когда нагрузка сравнительно мала, таким образом, обеспечивая энергосберегающую регулировку, которая оказывает сравнительно небольшое влияние на агломерационную систему в целом.

[0066] В частности, могут также осуществляться следующие этапы между этапом S104 и этапом S105 в первом варианте осуществления:

S1 включает в себя регистрацию текущего количества воздуха большого газохода.

S2 включает в себя вычисление разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода.

S3 включает в себя определение, является ли разность большей или равной заданному пороговому значению. Если разность больше или равна заданному пороговому значению, осуществляется этап S105, в противном случае осуществляется этап S4.

S4 включает в себя регулировку открытия клапана воздушной камеры, чтобы количество эффективного воздуха большого газохода было равно количеству эффективного воздуха количества целевого воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

[0067] В агломерационной системе, эффективность воздуха снижается с увеличением количества воздуха и наоборот. Например, чем дольше длительность процесса агломерации, тем меньше сопротивление слоя материала. Снижение сопротивления слоя материала приводит к тому, что количество воздуха, проходящего через слой материала, все более и более увеличивается, а количество эффективного воздуха (т.е. кислорода в воздухе), участвующего в агломерации, все уменьшается, и эффективность количества воздуха, соответственно, все уменьшается. В этом случае увеличение отрицательного давления воздушной камеры путем регулировки открытия (закрытия) клапана воздушной камеры способствует поддержанию количества эффективного воздуха.

[0068] На этапе S3 определяется изменение нагрузки, для дополнительного определения средства регулировки, например регулировки главного вытяжного вентилятора или регулировки открытия клапана воздушной камеры, для замены регулировки главного вытяжного вентилятора путем регулировки открытия клапана воздушной камеры в случае, когда изменение невелико, уменьшая, таким образом, насколько возможно, влияние регулировки на агломерационную систему.

[0069] На этапе S4 производится определение, регулируется ли открытие клапана воздушной камеры в сторону увеличения или уменьшения. Когда получено целевое количество воздуха большого газохода, это означает, что для изменения нагрузки требуется, чтобы система обеспечивала эффективный воздух, соответствующий целевому количеству воздуха большого газохода. Количество эффективного воздуха можно вычислять до регулировки клапана воздушной камеры, т.е. в текущем состоянии клапана воздушной камеры, иными словами, количество эффективного воздуха можно вычислять умножением целевого количества воздуха большого газохода на текущую долю эффективного воздуха. Таким образом, задача регулировки открытия клапана воздушной камеры состоит в том, чтобы количество эффективного воздуха большого газохода было равно количеству эффективного воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры. При этом количество эффективного воздуха большого газохода можно вычислять на основании регистрируемого количества воздуха большого газохода и доли эффективного воздуха. Ввиду того что специалисты в данной области техники могут реализовать решение согласно инструкциям настоящего варианта осуществления, оно больше не будет здесь повторяться.

ВТОРОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0070] В способе управления согласно настоящему варианту осуществления целевое количество воздуха большого газохода получается на основании полученного количества агломерационного материала и частота главного вытяжного вентилятора регулируется с использованием соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора. Поскольку количество агломерационного материала, в общем случае, получается посредством регистрации, точность количества агломерационного материала является важным фактором, влияющим на результат регулировки главного вытяжного вентилятора.

[0071] На фиг. 3 показана последовательность операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно второму варианту осуществления. Согласно фиг. 3, способ включает в себя этапы S201-S208.

[0072] S201 включает в себя регистрацию расходов материала всех распределительных выпусков.

[0073] Расходы материала всех распределительных выпусков регистрируются непрерывно или периодически, то есть расходы материала всех распределительных выпусков распределителя за единицу времени регистрируются непрерывно или периодически. На этом этапе, расходы материала всех распределительных выпусков распределителя регистрируются непрерывно или периодически, благодаря чему распределительные выпуски распределителя регистрируются многократно, для последующего вычисления количества агломерационного материала.

[0074] S202 включает в себя накопление средних значений расходов материала всех распределительных выпусков.

[0075] Таким образом, вычисляется среднее значение расхода материала каждого распределительного выпуска, регистрируемого на этапе S201, и затем средние значения расходов материала всех распределительных выпусков накапливаются.

[0076] S203 включает в себя вычисление количества агломерационного материала.

[0077] Количество агломерационного материала вычисляется на основании значений, накопленных на этапе S202, и накопленные ранее значения могут использоваться как количество агломерационного материала.

[0078] При этом под непрерывной регистрацией подразумевается регистрация расхода материала, в которой расходы материала всех распределительных выпусков непрерывно собираются за сравнительно малый интервал времени многократно в течение конкретного периода времени, который пригоден для ситуации флуктуации расхода материала распределительного выпуска, обусловленного устройством. Длительность конкретного периода времени динамически регулируется состоянием устройства, и интервал времени заранее задается согласно фактической ситуации, например интервал времени может быть задан равным 1, 1.5 или 2 секундам. В случае если расход материала распределительного выпуска собирается в этом интервале времени, флуктуация расхода материала определенного распределительного выпуска превышает заданный процент, например 5%, несколько раз подряд, например 3, время сбора расхода распределительного выпуска продлевается, пока время сбора не станет больше или равно пределу регулировки, или пока время сбора накопленных расходов материала не станет больше или равно пределу регулировки, или пока флуктуации расходов материала всех распределительных выпусков, собранных три раза подряд, не будут меньше заданного процента. Предел регулировки является эмпирическим значением, составляющим, например 20 секунд.

[0079] Конкретный период времени является циклом выполнения этапа S203, количество агломерационного материала вычисляется однократно в конце периода времени, и последующие этапы будут дополнительно осуществляться, и затем регулировка завершается.

[0080] Периодическая регистрация это регистрация расхода материала, в которой расходы материала всех распределительных выпусков непрерывно многократно собираются в течение сравнительно большого интервала времени с конкретным периодом времени, который пригоден для ситуации, когда состояние устройства устойчиво, и флуктуация расхода распределительного выпуска меньше допустимого значения. Таким образом, конкретный период времени периодической регистрации, в общем случае, превышает, например 300 секунд, и интервал времени сравнительно велик, например 5 или 10 секунд.

[0081] В другом варианте осуществления, сначала применяется периодическая регистрация, если флуктуация расхода материала определенного распределительного выпуска превышает заданный процент два раза подряд, начинается непрерывная регистрация, благодаря чему регистрация расхода материала лучше согласуется с фактической ситуацией, т.е. способствует своевременной регулировке системы и также устойчивой работе устройства системы.

[0082] Другой пример, относящийся к изменению сбора расходов материала, проиллюстрирован в третьем варианте осуществления, показанном на фиг. 4.

[0083] Во втором варианте осуществления существует взаимно-однозначное соответствие между этапами 204-208 и этапами S102-S106, и поэтому они не повторяются.

[0084] По сравнению с первым вариантом осуществления, согласно способу управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно второму варианту осуществления предусмотрен более предпочтительный подход для получения количества агломерационного материала, в котором расходы материала всех распределительных выпусков распределителя регистрируются непрерывно или периодически, т.е. получаются расходы материала всех распределительных выпусков за единицу времени, и затем средние значения результатов непрерывной или периодической регистрации накапливаются, и, в итоге, количество агломерационного материала вычисляется с использованием накопленных значений. Таким образом, погрешность измерения может снижаться, и затем точность количества полученного агломерационного материала может повышаться путем многократного измерения и вычисления количества агломерационного материала посредством многократно измеренного среднего значения. Кроме того, согласно данному варианту осуществления расход материала регистрируется на распределительном выпуске распределителя, т.е. на источнике, передающем материал, который может своевременно получать данные о фактическом количестве агломерационного материала и снижать запаздывание регулировки, обусловленное запаздыванием при получении данных о количестве агломерационного материала.

[0085] В другом варианте осуществления на основании второго варианта осуществления, в частности, существуют следующие этапы между этапами S206 и S207 второго варианта осуществления.

S1 включает в себя регистрацию текущего количества воздуха большого газохода.

S2 включает в себя вычисление разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода.

Этап S3 включает в себя определение, является ли разность большей или равной заданному пороговому значению. Если разность больше или равна заданному пороговому значению, осуществляется этап S207, в противном случае, осуществляется этап S4.

S4 включает в себя регулировку открытия клапана воздушной камеры, чтобы количество эффективного воздуха большого газохода было равно количеству эффективного воздуха количества целевого воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

ТРЕТИЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0086] В процессе при получении количества агломерационного материала, флуктуация количества агломерационного материала является неопределенной, например, время и амплитуда флуктуации являются неопределенными.

[0087] По этой причине, второй вариант осуществления оптимизируется в третьем варианте осуществления. На фиг. 4 показана последовательность операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно третьему варианту осуществления.

[0088] Согласно данному варианту осуществления этапы S301-S302 эквивалентны этапам S201-S202 второго варианта осуществления и этап S304 эквивалентен этапу S203 второго варианта осуществления, но существуют следующие этапы между этапом S302 и этапу S304.

[0089] Этап S303 включает в себя определение, находится ли разность между двумя соседними накопленными значениями в заданном диапазоне. Этап S304 осуществляется в случае, когда разность между двумя соседними накопленными результатами находится в заданном диапазоне, и это указывает, что флуктуация расходов материала на распределительных выпусках распределителя сравнительно мала, количество агломерационного материала устойчиво и может использоваться в качестве начального параметра; в противном случае, осуществляется этап S302.

[0090] Существует взаимно-однозначное соответствие между этапами S304-S309 и этапами S203-S208 второго варианта осуществления, для соответствующих частей данного варианта дается отсылка на части второго варианта осуществления, и поэтому более не повторяются.

[0091] Согласно третьему варианту осуществления осуществляется предварительное определение устойчивости расхода материала на распределительном выпуске распределителя, затем соответствующая операция осуществляется на основании результата определения, благодаря чему обеспечивается относительно устойчивая регистрация расхода материала на распределительном выпуске распределителя, и, таким образом, может повышаться точность полученного количества агломерационного материала.

[0092] В другом варианте осуществления между этапом S302 и этапом S303 существует этап определения, если время сбора накопленных расходов материала больше или равно пределу регулировки, или флуктуация расходов материала всех распределительных выпусков, собранных три раза подряд, меньше заданного процента, осуществляется этап S304; в противном случае, осуществляется этап S303.

[0093] В другом варианте осуществления на основании третьего варианта осуществления, в частности, могут существовать следующие этапы между этапами S307 и S308 третьего варианта осуществления.

S1 включает в себя регистрацию текущего количества воздуха большого газохода.

S2 включает в себя вычисление разности между текущим количеством количества воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода.

S3 включает в себя определение, является ли разность больше или равной заданному пороговому значению. Если разность больше или равна заданному пороговому значению, осуществляется этап S308, в противном случае, осуществляется этап S4.

Этап S4 включает в себя регулировку открытия клапана воздушной камеры, чтобы количество эффективного воздуха большого газохода было равно количеству эффективного воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

ЧЕТВЕРТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0094] В вышеописанных втором и третьем вариантах осуществления требуется расход материала на распределительном выпуске распределителя для вычисления количества агломерационного материала. Чтобы агломерационная система производила конкретный материал, известно расстояние N между заранее заданной точкой прожога и начальной позицией агломерации, ширина S_pallet агломерационного конвейера и плотность ρ агломерационного материала также известны, таким образом, количество агломерационного материала вычисляется по формуле (1) посредством регистрации толщины слоя материала H_{material layer} на агломерационном конвейере и скорости агломерационного конвейера V_pallet. Конкретная операция описана со ссылкой на фиг. 5, где показана последовательность операций способа управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты согласно четвертому варианту осуществления.

[0095] Последовательность операций, показанная на фиг. 5, включает в себя этапы S401-S407.

[0096] S401 включает в себя регистрацию толщины слоя материала и скорости агломерационного конвейера.

[0097] S402 включает в себя вычисление количества агломерационного материала.

[0098] Количество агломерационного материала вычисляется на основании формулы (1) в первом варианте осуществления.

[0099] Согласно данному варианту осуществления существует взаимно-однозначное соответствие между этапами S403-S407 и этапами S102-S106 первого варианта осуществления, поэтому они более не повторяются. В способе согласно данному варианту осуществления количество агломерационного материала вычисляется согласно регистрации толщины слоя материала и скорости агломерационного конвейера.

[0100] Для обеспечения более точных результатов регистрации, предпочтительно, чтобы на вышеупомянутом этапе S401 регистрировать толщину слоя материала на части агломерационного конвейера, соответствующей распределительному выпуску распределителя. Толщина слоя материала на этой части может непосредственно отражать новое изменение количества агломерационного материала, и с регистрацией для этой части, регулировка на последующих этапах может своевременно достигаться, и регулировка частоты главного вытяжного вентилятора может достигаться более своевременно и точно.

[0101] В другом варианте осуществления на основании четвертого варианта осуществления, в частности, могут существовать следующие этапы между этапами S405 и S406 четвертого варианта осуществления.

S1 включает в себя регистрацию текущего количества воздуха большого газохода.

S2 включает в себя вычисление разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода.

S3 включает в себя определение, является ли разность большей или равной заданному пороговому значению. Если разность больше или равна заданному пороговому значению, осуществляется этап S406, в противном случае, осуществляется этап S4.

S4 включает в себя регулировку открытия клапана воздушной камеры, чтобы количество эффективного воздуха большого газохода было равно количеству эффективного воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

ПЯТЫЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0102] В настоящем варианте осуществления поиск целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода, осуществляется с использованием соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора. И текущая частота главного вытяжного вентилятора регулируется до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора. В фактическом процессе регулировки, чтобы обеспечить устойчивость работы устройства, нужно по возможности избегать регулировки с большой амплитудой мощности устройства. Согласно данному варианту осуществления некоторые усовершенствования осуществляются на основании вышеупомянутых вариантов осуществления. Рассмотрим фиг. 6, где показана последовательность операций способа управления согласно пятому варианту осуществления настоящей заявки. При этом существует взаимно-однозначное соответствие между этапами S501-S505 и этапами S101-S105, и поэтому они более не повторяются. Этапы S506-S508 осуществляются следующим образом.

[0103] S506 включает в себя определение, превышает ли разность между целевой скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и текущей скоростью вращения главного вытяжного вентилятора заданное значение. Если разность между целевой скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и текущей скоростью вращения главного вытяжного вентилятора превышает заданное значение, осуществляется S508; в противном случае, осуществляется S507.

[0104] S507 включает в себя регулировку текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора.

[0105] S508 включает в себя задание интервала регулировки для регулировки текущей частоты главного вытяжного вентилятора. Затем осуществляется этап S506.

[0106] В вышеупомянутом случае, когда разность между целевой скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и текущей скоростью вращения главного вытяжного вентилятора превышает заданное значение, для того чтобы избежать влияния на другое устройство системы вследствие регулировки мощности с большой амплитудой, текущую частоту главного вытяжного вентилятора регулируют с заданным интервалом регулировки. Например, 1 Гц для интервала регулировки, в случае когда разность между отрегулированной частотой главного вытяжного вентилятора и целевой частотой главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, меньше заданного значения, отрегулированная частота главного вытяжного вентилятора непосредственно регулируется до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора. Конечно, если в качестве интервала регулировки используется 1 Гц, заданное значение должно быть меньше 1 Гц.

[0107] В дополнительном варианте осуществления на основании пятого варианта осуществления, в частности, могут существовать следующие этапы между этапами S504 и S505 пятого варианта осуществления.

S1 включает в себя регистрацию текущего количества воздуха большого газохода.

S2 включает в себя вычисление разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода.

S3 включает в себя определение, является ли разность большей или равной заданному пороговому значению. Если разность больше или равна заданному пороговому значению, осуществляется этап S505, в противном случае, осуществляется этап S4.

S4 включает в себя регулировку открытия клапана воздушной камеры, чтобы количество эффективного воздуха большого газохода было равно количеству эффективного воздуха количества целевого воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

ШЕСТОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0108] На основании первого варианта осуществления, согласно шестому варианту осуществления предусмотрена система управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты, представленная на фиг. 7. Система, показанная на фиг. 7, включает в себя блок 601 получения начальных параметров, первый блок 602 вычисления, блок 603 регистрации состава дымового газа, второй блок 604 вычисления, блок 605 получения целевых параметров и контроллер 606.

[0109] Блок 601 получения начальных параметров выполнен с возможностью получения количества агломерационного материала, где количество агломерационного материала может иметь значение, заранее заданное согласно плану выхода, и также может быть значением регистрации, полученным детектором.

[0110] Первый блок 602 вычисления выполнен с возможностью вычисления вертикальной скорости агломерации слоя материала на основании количества агломерационного материала и заранее заданной точки прожога и вычисления количества эффективного воздуха большого газохода на основании соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха, где

первый блок 602 вычисления осуществляет следующий процесс вычисления:

во-первых, количество агломерационного материала за единицу времени вычисляется с использованием формулы (1) в первом варианте осуществления;

во-вторых, вертикальная скорость агломерации слоя материала вычисляется с использованием формулы (5) в первом варианте осуществления;

в-третьих, количество эффективного воздуха большого газохода вычисляется с использованием формулы (6) в первом варианте осуществления.

[0111] Блок 603 регистрации состава дымового газа выполнен с возможностью регистрации состава дымового газа в большом газоходе агломерационной системы. В частности, состав дымового газа может регистрироваться посредством управления или эксплуатации анализатора дымового газа, предусмотренного в системе для вычисления доли эффективного воздуха, состав дымового газа в большом газоходе можно регистрировать непосредственно в большом газоходе, или можно вычислять посредством регистрации состава дымового газа в каждой воздушной камере.

[0112] Второй блок 604 вычисления выполнен с возможностью вычисления доли эффективного воздуха на основании состава дымового газа в большом газоходе и вычисления целевого количества воздуха большого газохода делением количества эффективного воздуха большого газохода на долю эффективного воздуха.

[0113] Второй блок 604 вычисления осуществляет следующий процесс вычисления:

во-первых, доля эффективного воздуха вычисляется с использованием формулы (7) в первом варианте осуществления; во-вторых, целевое количество воздуха большого газохода вычисляется с использованием формулы (8) в первом варианте осуществления.

[0114] Блок 605 получения целевых параметров выполнен с возможностью поиска целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода с использованием соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора.

[0115] Контроллер 606 выполнен с возможностью регулировки текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора.

[0116] В отношении процесса вычисления каждого из модулей вышеописанной системы управления делается отсылка на описание первого варианта осуществления. В отношении преимуществ системы управления отсылка делается на преимущества вышеописанного способа, и поэтому далее не повторяется.

[0117] В другом варианте осуществления на основании шестого варианта осуществления существуют следующие блоки (не показанные на фиг. 7) между вторым блоком 604 вычисления и блоком 605 получения целевых параметров:

блок измерения количества воздуха, выполненный с возможностью измерения текущего количества воздуха большого газохода; и

блок определения, выполненный с возможностью вычисления разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода, и определения, является ли разность большей или равной заданному пороговому значению; если разность больше или равна заданному пороговому значению, блок определения предписывает блоку 605 получения целевых параметров искать целевую скорость вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующую целевому количеству воздуха большого газохода; в противном случае, блок определения предписывает контроллеру 606 регулировать открытие клапана воздушной камеры. Таким образом, количество эффективного воздуха большого газохода равно количеству эффективного воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

[0118] По сравнению с контроллером 606 шестого варианта осуществления контроллер настоящего варианта осуществления изменен.

СЕДЬМОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0119] В настоящем варианте осуществления некоторые усовершенствования сделаны на основании шестого варианта осуществления. Рассмотрим фиг. 8, где блок получения начальных параметров включает в себя:

подблок 701 регистрации расхода материала, выполненный с возможностью регистрации расходов материала на всех распределительных выпусках распределителя непрерывно или периодически, то есть регистрации расходов материала на всех распределительных выпусках распределителя за единицу времени непрерывно или периодически; и

подблок 702 вычисления расхода материала, выполненный с возможностью накопления средних значений расходов материала на всех определяемых распределительных выпусках и вычисления количества агломерационного материала на основании накопленных значений.

[0120] При этом первый блок 703 вычисления, блок 704 регистрации состава дымового газа, второй блок 705 вычисления, блок 706 получения целевых параметров и контроллер 707 соответствуют первому блоку 603 вычисления, блоку 604 регистрации состава дымового газа, второму блоку 60 вычисления 5, блоку 606 получения целевых параметров и контроллеру 607, соответственно, и имеют ту же функцию, что и последние, и поэтому более здесь не повторяются.

[0121] В системе настоящего варианта осуществления расходы материала на всех распределительных выпусках за единицу времени регистрируются непрерывно или периодически, и средние значения результатов из непрерывной или периодической регистрации всех распределительных выпусков накапливаются, и затем количество агломерационного материала вычисляется на основании накопленных значений. Таким образом, погрешность измерения может снижаться, и затем точность количества полученного агломерационного материала может повышаться путем многократного измерения и вычисления количества агломерационного материала посредством многократно измеренного среднего значения.

[0122] Кроме того, согласно данному варианту осуществления расход материала регистрируется на распределительном выпуске распределителя, т.е. на источнике, передающем материал, который может своевременно получать наиболее реальное количество агломерационного материала и снижать запаздывание регулировки, обусловленное запаздыванием в получении данных о количестве агломерационного материала.

[0123] В другом варианте осуществления на основании седьмого варианта осуществления существуют следующие блоки (не показанные на фиг. 7) между вторым блоком 705 вычисления и блоком 706 получения целевых параметров:

блок измерения количества воздуха, выполненный с возможностью измерения текущего количества воздуха большого газохода; и

блок определения, выполненный с возможностью вычисления разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода, и определения, больше ли или равна разность заданному пороговому значению; если разность больше или равна заданному пороговому значению, блок определения предписывает блоку 706 получения целевых параметров искать целевую скорость вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующую целевому количеству воздуха большого газохода; в противном случае, блок определения предписывает контроллеру 707 регулировать открытие клапана воздушной камеры. Таким образом, количество эффективного воздуха большого газохода равно количеству эффективного воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

[0124] В настоящем варианте осуществления, по сравнению с контроллером 707 седьмого варианта осуществления, контроллер 707 настоящего варианта осуществления изменен.

ВОСЬМОЙ ВАРИАНТ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0125] В настоящем варианте осуществления некоторые усовершенствования делаются на основании шестого и седьмого вариантов осуществления. Согласно фиг. 9, блок получения начальных параметров включает в себя:

подблок 802 регистрации толщины слоя материала, выполненный с возможностью регистрации толщины слоя материала на части агломерационного конвейера, соответствующей позициям выпуска распределителя;

подблок 801 регистрации скорости агломерационного конвейера, выполненный с возможностью регистрации скорости агломерационного конвейера; и

подблок 803 вычисления количества агломерационного материала, выполненный с возможностью вычисления количества агломерационного материала; где количество агломерационного материала = ширина агломерационного конвейера × скорость агломерационного конвейера × плотность агломерационного материала × толщина слоя материала.

[0126] При этом первый блок 804 вычисления, блок 805 регистрации состава дымового газа, второй блок 806 вычисления, блок 807 получения целевых параметров и контроллер 808 соответствуют первому блоку 603 вычисления, блоку 604 регистрации состава дымового газа, второму блоку 60 вычисления 5, блоку 606 получения целевых параметров и контроллеру 607, соответственно, и имеют ту же функцию, что и последние.

[0127] В системе управления настоящего варианта осуществления регистрируется толщина слоя материала на части агломерационного конвейера, соответствующей распределительным выпускным каналам распределителя. Толщина слоя материала на этой части может непосредственно отражать новое изменение количества агломерационного материала, и посредством регистрации для этой части может своевременно обеспечиваться регулировка, осуществляемая последующими модулями, и, в итоге, может обеспечиваться более своевременная и точная регулировка частоты главного вытяжного вентилятора.

[0128] В другом варианте осуществления на основании восьмого варианта осуществления, существуют следующие блоки (не показанные на фиг. 7) между вторым блоком 806 вычисления и блоком 807 получения целевых параметров:

блок измерения количества воздуха, выполненный с возможностью измерения текущего количества воздуха большого газохода; и

блок определения, выполненный с возможностью вычисления разности между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода, и определения, является ли разность большей ли или равной заданному пороговому значению; если разность больше или равна заданному пороговому значению, то блок определения предписывает блоку 807 получения целевых параметров искать целевую скорость вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующую целевому количеству воздуха большого газохода; в противном случае, блок определения предписывает контроллеру 808 регулировать открытие клапана воздушной камеры. Таким образом, количество эффективного воздуха большого газохода равно количеству эффективного воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

[0129] По сравнению с контроллером 808 восьмого варианта осуществления контроллер настоящего варианта осуществления уже изменен.

[0130] Количество агломерационного материала в вариантах осуществления с первого по восьмой настоящей заявки означает количество агломерационного материала, обрабатываемого агломерационной системой за единицу времени и единицей которого являться тонна/время. Количество агломерационного материала может быть количеством агломерационного материала в агломерационной системе в час, и единицей которого являться тонна/час; и также может быть количеством агломерационного материала в день и единицей которого являться тонна/день.

[0131] Специалисты в данной области техники могут реализовывать и использовать настоящую заявку в рамках описания вариантов осуществления настоящей заявки. Специалисты в данной области техники могут предложить многочисленные модификации этих вариантов осуществления, и заданные здесь общие принципы можно реализовать в других вариантах осуществления без отхода от сущности или объема настоящей заявки. Таким образом, настоящая заявка не ограничивается проиллюстрированными здесь вариантами осуществления и предусматривает широкий диапазон, согласующийся с раскрытыми здесь принципами и новыми признаками.

Изобретение относится к области управления агломерационными системами. Технический результат – повышение производительности. Согласно способу управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы определяют количество (Е) агломерационного материала на агломерационном конвейере, вычисляют вертикальную скорость агломерации слоя материала на основании количества (Е) агломерационного материала и заранее заданной точки прожога. Вычисляют количество эффективного воздуха большого газохода с использованием соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха. Осуществляют регистрацию состава дымового газа в большом газоходе, вычисляют долю эффективного воздуха на основании состава дымового газа в большом газоходе и вычисляют целевое количество воздуха большого газохода. Осуществляют регулировку текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Способ управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты, включающий:

1) определение количества (Е) агломерационного материала,

2) вычисление вертикальной скорости агломерации слоя материала на основании количества (Е) агломерационного материала и заранее заданной точки прожога и вычисление количества эффективного воздуха большого газохода с использованием соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха,

3) регистрацию состава дымового газа в большом газоходе,

4) вычисление доли эффективного воздуха на основании состава дымового газа в большом газоходе и вычисление целевого количества воздуха большого газохода, причем целевое количество воздуха большого газохода равно количеству эффективного воздуха большого газохода, деленному на долю эффективного воздуха,

5) определение целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода на основании соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и

6) регулировку текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора,

причем соотношение между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха определяют посредством следующего уравнения:

V_⊥=Q_effective/E/Q_{t standard},

где V_⊥ - вертикальная скорость агломерации, Q_effective - количество эффективного воздуха большого газохода; Q_{t standard} - количество воздуха, необходимого для участия в прожоге единицы материала в стандартном состоянии, которое определяется видом материала; и Е - количество агломерационного материала.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение количества (Е) агломерационного материала содержит этапы, на которых:

21) регистрируют расходы материала на всех распределительных выпусках распределителя непрерывно или периодически,

22) накапливают средние значения расходов материала на всех регистрируемых распределительных выпусках и

23) вычисляют количество (Е) агломерационного материала на основании накопленных значений.

3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что между этапами 22) и 23) он содержит этапы, на которых:

определяют, находится ли разность между двумя соседними накопленными значениями в заданном диапазоне, переходят к этапу 23) в случае, когда разность между двумя соседними накопленными значениями находится в заданном диапазоне, переходят к этапу 22) в случае, когда разность между двумя соседними накопленными значениями находится не в пределах заданного диапазона.

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что получение количества (Е) агломерационного материала содержит этап, на котором регистрируют толщину слоя материала на части агломерационного конвейера, соответствующей распределительным выпускным каналам распределителя, и скорость агломерационного конвейера, причем количество (Е) агломерационного материала вычисляется согласно уравнению:

количество (Е) агломерационного материала = ширина агломерационного конвейера × скорость агломерационного конвейера × плотность агломерационного материала × толщина слоя материала.

5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что регистрируют состав дымового газа каждой из воздушных камер и среднее значение составов дымового газа всех воздушных камер в качестве состава дымового газа большого газохода.

6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что состав дымового газа каждой из воздушных камер регистрируют периодически и среднее значение составов дымового газа, полученных многократной регистрацией, используют в качестве состава дымового газа каждой из воздушных камер.

7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что между этапами 5) и 6) содержит этапы, на которых:

71) определяют, превышает ли разность между целевой скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и текущей скоростью вращения главного вытяжного вентилятора заданное значение, переходят к этапу 72) в случае, когда разность между целевой скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и текущей скоростью вращения главного вытяжного вентилятора превышает заданное значение, и переходят к этапу 6) в случае, когда разность между целевой скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и текущей скоростью вращения главного вытяжного вентилятора не превышает заданное значение и

72) регулируют текущую частоту главного вытяжного вентилятора с заданным интервалом регулировки для изменения до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, переходят к этапу 71).

8. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что он содержит этапы, на которых:

регистрируют текущее количество воздуха большого газохода,

вычисляют разность между текущим количеством воздуха большого газохода и целевым количеством воздуха большого газохода и

регулируют текущую частоту главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода, если разность больше или равна заданному пороговому значению, регулируют открытие клапана воздушной камеры, если разность меньше, чем заданное пороговое значение, чтобы эффективное количество воздуха большого газохода было равно эффективному количеству воздуха целевого количества воздуха большого газохода до регулировки клапана воздушной камеры.

9. Система управления главным вытяжным вентилятором агломерационной системы посредством преобразования частоты, содержащая:

блок получения начальных параметров, выполненный с возможностью определения количества (Е) агломерационного материала,

первый блок вычисления, выполненный с возможностью вычисления вертикальной скорости агломерации слоя материала на основании количества (Е) агломерационного материала и заранее заданной точки прожога и вычисления количества эффективного воздуха большого газохода с использованием соотношения между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха,

блок регистрации состава дымового газа, выполненный с возможностью регистрации состава дымового газа в большом газоходе агломерационной системы,

второй блок вычисления, выполненный с возможностью вычисления доли эффективного воздуха на основании состава дымового газа в большом газоходе и вычисления целевого количества воздуха большого газохода делением количества эффективного воздуха большого газохода на долю эффективного воздуха,

блок получения целевых параметров, выполненный с возможностью поиска целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевому количеству воздуха большого газохода, на основании соответствующего соотношения между количеством воздуха большого газохода и скоростью вращения главного вытяжного вентилятора и

контроллер, выполненный с возможностью регулировки текущей частоты главного вытяжного вентилятора до целевой частоты главного вытяжного вентилятора, соответствующей целевой скорости вращения главного вытяжного вентилятора, причем соотношение между вертикальной скоростью агломерации и количеством эффективного воздуха определяют посредством следующего уравнения:

V_⊥=Q_effective/E/Q_{t standard},

где V_⊥ - вертикальная скорость агломерации, Q_effective - количество эффективного воздуха большого газохода; Q_{t standard} - количество воздуха, необходимого для участия в прожоге единицы материала в стандартном состоянии, которое определяется видом материала; и Е - количество агломерационного материала.

10. Система по п. 9, отличающаяся тем, что блок получения начальных параметров содержит:

подблок регистрации расхода материала, выполненный с возможностью регистрации расходов материала на всех распределительных выпусках распределителя непрерывно или периодически и

подблок вычисления расхода материала, выполненный с возможностью накопления средних значений расходов материала на всех регистрируемых распределительных выпусках и вычисления количества (Е) агломерационного материала на основании накопленных значений.