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1、(10)申请公布号 CN 103033054 A (43)申请公布日 2013.04.10 C N 1 0 3 0 3 3 0 5 4 A *CN103033054A* (21)申请号 201210579611.7 (22)申请日 2012.12.27 F27B 21/14(2006.01) (71)申请人中冶长天国际工程有限责任公司 地址 410007 湖南省长沙市雨花区劳动中路 1号 (72)发明人袁立新 孙超 卢杨权 申伟杰 高鹏双 (54) 发明名称 烧结机主抽风机负压控制方法及系统 (57) 摘要 本申请公开了一种烧结机主抽风机负压控制 方法及系统，该方法包括: 测量烧结台车上物料 。
2、的料层厚度和台车速度，计算物料的垂直烧结速 度，确定每个风箱的有效风量；检测大烟道的烟 气成分；根据检测得到的烟气成分计算每个风箱 的有效风率；查找与所述料层厚度相对应的料层 阻力；计算大烟道目标负压；将所述大烟道目标 负压作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述 主抽风机控制器调整主抽风机的频率向目标频率 变化，所述目标频率等于大烟道目标负压所对应 的频率。该方法在前料层厚度或台车速度变化 后，可自动、准确地将主抽风机的负压调节到与当 前料层厚度和台车速度相匹配，实现在保证烧结 质量的前提下，降低烧结过程中主抽风机的能耗。 (51)Int.Cl. 权利要求书3页 说明书12页 附图7页 (19。
3、)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 3 页 说明书 12 页 附图 7 页 1/3页 2 1.一种烧结机主抽风机负压控制方法，其特征在于，包括： 测量烧结台车上物料的料层厚度和台车速度，利用已知烧结终点、所述料层厚度和所 述台车速度计算物料的垂直烧结速度，以及，利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确 定每个风箱的有效风量； 检测大烟道的烟气成分； 根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率； 在已知料层厚度与料层阻力的对应关系表中，查找与所述料层厚度相对应的料层阻 力； 计算大烟道目标负压； 大烟道目标负压=料层阻力*(所有风箱的风量之和) 2 ，； 将所述大烟。
4、道目标负压作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制器调 整主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标负压所对应的频率。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于： 按照预先设置的时间间隔检测烧结机台车位于布料机下方物料的料层厚度，以及，按 照预先设置的时间间隔获取烧结机台车控制设备中设定的台车速度； 或者， 按照预先设置的时间间隔获取烧结机台车控制设备中设定的台车速度，以及，按照预 先设置的时间间隔获取烧结机的物料量，计算与所述物料量对应的料层厚度计算值，根据 已知厚度调节等级确定与所述料层厚度计算值对应的料层厚度。 3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于： 周期性检。
5、测大烟道内单位体积烟气中的烟气成分。 4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括： 利用所述烟气成分确定烟气中参与反应氧气量； 计算相邻两次检测烟气成分后确定得到参与反应氧气量的差值； 判断所述参与反应氧气量的差值是否大于预先设置值； 如果大于，利用当前检测烟气成分后确定得到的参与反应氧气量计算每个风箱的有效 风率，否则，根据相邻两次检测烟气成分后确定得到参与反应氧气量的均值计算每个风箱 的有效风率。 5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括： 计算相邻两次计算得到的大烟道目标负压的差值； 判断所述大烟道目标负压的差值是否大于预先设置值； 如果大于，将当前计算得到的大烟道目标负压。
6、确定为调节参数，否则，将相邻两次计算 得到的大烟道目标负压的均值确定为调节参数； 将所述调节参数发送给主抽风机控制器。 6.根据权利要求1、2、3、4或5 所述的方法，其特征在于，还包括： 检测大烟道当前负压； 计算大烟道当前负压与大烟道目标负压的差值； 如果所述差值大于或等于设定的阈值，则将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给 权 利 要 求 书CN 103033054 A 2/3页 3 主抽风机控制器，否则，将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述 风箱阀门控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标负压在阀门 调节前的有效风量。 7.一种烧结机主抽风机负。
7、压控制系统，其特征在于，包括： 速度测量单元，用于测量烧结机台车的台车速度； 料层测量单元，用于测量烧结台车上物料的料层厚度； 垂直烧结速度计算单元，用于利用已知台车速度、已知烧结终点、所述料层厚度和所述 台车速度计算物料的垂直烧结速度； 有效风量确定单元，用于利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风箱的有 效风量； 烟气成分检测单元，用于检测大烟道内的烟气成分； 有效风率计算单元，用于根据所述烟气成分计算每个风箱的有效风率； 查找单元，用于在已知料层厚度与料层阻力的对应关系表中，查找与所述料层厚度相 对应的料层阻力； 负压计算单元，用于计算大烟道目标负压； 大烟道目标负压=料层阻力*(。
8、所有风箱的风量之和) 2 ，； 控制单元，用于将大烟道目标负压作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风 机控制器调整主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标负压所对应 的频率。 8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述烟气成分检测单元按照预先设置的 时间间隔检测大烟道内单位体积烟气中的烟气成分； 该系统进一步包括： 氧气量确定单元，用于利用所述烟气成分确定参与反应氧气量； 差值计算单元，用于计算相邻两次检测烟气成分后确定得到参与反应氧气量的差值； 差值判断单元，用于判断所述参与反应氧气量的差值是否大于预先设置值； 当判断结果为大于时，所述有效风率计算单元利用当前检测烟。
9、气成分后确定得到的参 与反应氧气量计算每个风箱的有效风率；否则，根据相邻两次检测烟气成分后确定得到参 与反应氧气量的均值计算每个风箱的有效风率。 9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述烟气成分检测单元按照预先设置的 时间间隔检测大烟道内单位体积烟气中的烟气成分； 该系统进一步包括： 负压差值计算单元，用于计算相邻两次计算得到的大烟道目标负压的差值； 负压差值判断单元，用于判断负压差值计算单元计算得到的大烟道目标负压的差值是 否大于预先设置值； 调节参数确定单元，用于当判断结果为大于时，将当前计算得到的大烟道目标负压确 定为调节参数，否则，将相邻两次计算得到的大烟道目标负压的均值确定为调。
10、节参数； 所述控制单元将确定的所述调节参数发送给所述主抽风机控制器。 10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括： 权 利 要 求 书CN 103033054 A 3/3页 4 风量测量单元，用于检测大烟道当前风量 判断单元，用于计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值； 如果所述差值大于或等于设定的阈值，则所述控制单元将所述大烟道目标风量作为调 节参数发送给主抽风机控制器，否则，所述控制单元将所述大烟道目标风量作为调节参数 发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等 于所述大烟道目标风量在阀门调节前的有效风量。 权 利 要 求 书CN 1。
11、03033054 A 1/12页 5 烧结机主抽风机负压控制方法及系统 技术领域 0001 本申请涉及烧结工艺技术领域，特别是涉及一种烧结机主抽风机负压控制方法及 系统。 背景技术 0002 随着现代工业的迅速发展，钢铁生产规模越来越大，能源消耗也越来越多，节能环 保指标越来越成为钢铁生产过程的重要考察因素。在钢铁生产中，含铁原料矿石进入高炉 冶炼之前需要经过烧结系统处理，也就是，将各种粉状含铁原料，配入适量的燃料和熔剂， 加入适量的水，经混合和造球后，布放在烧结台车上焙烧，使其发生一系列物理化学变化， 形成容易冶炼的烧结矿，这一过程称之为烧结。 0003 烧结系统主要包括烧结台车、混合机、主。
12、抽风机、环冷机等多个设备，其总的工艺 流程参见图1所示：各种原料在配料室1配比，形成混合物料，然后进入混合机2混匀和造 球，再通过圆辊给料机3和九辊布料机4将其均匀散布在烧结台车5上形成物料层，点火风 机12和引火风机11为物料点火开始烧结过程。烧结完成后得到的烧结矿经单辊破碎机8 破碎后进入环冷机9冷却，最后经筛分整粒后送至高炉或成品矿仓。其中，烧结过程需要的 氧气由主抽风机10提供，烧结台车5下方设置有多个竖直并排的风箱6，风箱下方为水平安 置的大烟道（或称烟道）7，大烟道7与主抽风机10相连，主抽风机10通过大烟道7及风箱 6产生的负压风经过台车，为烧结过程提供助燃风。 0004 为了保。
13、证烧结质量，通常在烧结初期对烧结台车的速度以及烧结台车上物料层的 厚度进行调整，使得烧结终点可以在预先设置的固定位置（一般为烧结台车上倒数第2个 风箱），并且一旦确定烧结终点后，烧结台车的速度以及料层厚度就被确定下来。然而在实 际生产过程中，由于市场因素、原料存储量因素以及烧结矿的存储量因素等的影响，需要调 整烧结矿产量进而调节烧结物料量，即需要调整车上的料层厚度和台车的速度。 0005 为适应料层厚度和台车速度的变化对烧结质量的影响，在现有烧结工艺中，烧结 机系统的主抽风机按照最大设计功率运转，这必然导致过高的电能消耗和损失。 发明内容 0006 有鉴于此，本申请实施例提供一种烧结机主抽风机。
14、负压控制方法及系统，以降低 烧结过程中主抽风机的能耗。 0007 为了实现上述目的，本申请实施例提供的技术方案如下： 0008 一种烧结机主抽风机负压控制方法，包括： 0009 测量烧结台车上物料的料层厚度和台车速度，利用已知烧结终点、所述料层厚度 和所述台车速度计算物料的垂直烧结速度，以及，利用有效风量与垂直烧结速度之间的关 系确定每个风箱的有效风量； 0010 检测大烟道的烟气成分； 0011 根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率； 说 明 书CN 103033054 A 2/12页 6 0012 在已知料层厚度与料层阻力的对应关系表中，查找与所述料层厚度相对应的料层 阻力； 00。
15、13 计算大烟道目标负压； 0014 大烟道目标负压=料层阻力*(所有风箱的风量之和) 2 ， ； 0015 将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主抽风机控制 器调整主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标负压所对应的频 率。 0016 在基于上述方法的另一个实施例中，还包括下述步骤： 0017 检测大烟道当前负压； 0018 计算大烟道当前负压与大烟道目标负压的差值； 0019 如果所述差值大于或等于设定的阈值，则将所述大烟道目标负压作为调节参数发 送给主抽风机控制器，否则，将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给风箱阀门控制器， 所述风箱阀门控制器调节风。
16、箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标负压在 阀门调节前的有效风量。 0020 本发明还提供了一种烧结机主抽风机负压控制系统，包括： 0021 速度测量单元，用于测量烧结机台车的台车速度； 0022 料层测量单元，用于测量烧结台车上物料的料层厚度； 0023 垂直烧结速度计算单元，用于利用已知台车速度、已知烧结终点、所述料层厚度和 所述台车速度计算物料的垂直烧结速度； 0024 有效风量确定单元，用于利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风箱 的有效风量； 0025 烟气成分检测单元，用于检测大烟道内的烟气成分； 0026 有效风率计算单元，用于根据所述烟气成分计算每个风箱的有。
17、效风率； 0027 查找单元，用于在已知料层厚度与料层阻力的对应关系表中，查找与所述料层厚 度相对应的料层阻力； 0028 负压计算单元，用于计算大烟道目标负压； 0029 大烟道目标负压=料层阻力*(所有风箱的风量之和) 2 ， ； 0030 控制单元，用于将大烟道目标负压作为调节参数发送给主抽风机控制器，所述主 抽风机控制器调整主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标负压所 对应的频率。 0031 由以上技术方案可见，本申请实施例提供的该主抽风机负压控制方法，对于烧结 终点已经设定好的烧结机台车，通过检测台车上的料层厚度和台车速度，确定与料层厚度、 台车速度所对应的每个风箱。
18、所需的有效风量，在烧结时，通过检测当前烧结机大烟道的烟 气成分，可以计算得到当前每个风箱的有效风率，这里有效风率是指烧结过程中参与烧结 反应的有效风量所占的比例。根据有效风量和有效风率计算得到大烟道目标负压，并且将 说 明 书CN 103033054 A 3/12页 7 该大烟道目标负压发送给主抽风机控制器，主抽风机控制器就可以调节主抽风风机的频率 向目标频率变化，这里目标频率等于大烟道目标负压所对应的频率。 0032 与现有技术相比，本申请实施例提供的该方法，无论什么原因导致料层厚度或台 车速度变化，可自动、准确地将主抽风机的负压调节到与当前料层厚度和台车速度相匹配， 实现在保证烧结质量的前。
19、提下，降低烧结过程中主抽风机的能耗。本发明实施例提供的该 方法，每生产一吨烧结矿产品，可以实现电能节省15%，如果将本发明实施例应用于180平 方米烧结机的控制，与不采用本发明的方案相比，年节省电能约1080万度，如果将本发明 实施例应用于360平方米烧结机的控制，与不采用本发明的方案相比，年节省电能约2160 万度，能够带来资金节约、减少污染排放等诸多经济和社会效益。 0033 特别需要指出，烧结系统中有很多相互关联的设备，相对而言，与较多其它设备有 联系的设备，可以称为系统设备，如烧结台车、主抽风机等；而与较少设备有联系的设备，则 可以称为局部设备，如风箱、风箱的风门等。显然，调节系统设备。
20、，如调节台车速度、调节主 抽频率、调节主抽风门等对系统影响较大；而调节局部设备，则对系统的影响较小。因此， 在烧结系统中，通过局部设备，而非通过系统设备的调节对系统施加影响，有利于系统稳定 以及延长设备寿命。因此，本发明实施例中，只有当大烟道当前负压与大烟道目标负压的 差值大于或等于设定的阈值时，将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给主抽风机控制 器，由所述主抽风机控制器调节主抽风机的频率向目标频率变化，反之，当大烟道当前负压 与大烟道目标负压的差值小于或等于设定的阈值时，将所述大烟道目标负压作为调节参数 发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等 于所述大。
21、烟道目标负压在阀门调节前的有效风量。本发明实施例以维持台车速度和主抽风 机频率及主抽风机风门稳定为前提，在风量变化较大时，通过调节主抽风机频率实现调节 目标，而在风量变化较小时，通过调节烧结风箱阀门的开度实现调节目标，进而实现调节物 料烧结的垂直速度，从而更精密的控制烧结过程和烧结终点。可见，本发明实施例提供了一 种有利于系统稳定的调节方式。 附图说明 0034 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下， 。
22、还可以根据这些附图获得其他的附图。 0035 图1为现有的烧结机的结构示意图； 0036 图2为本申请实施例一提供的烧结机主抽风机负压控制方法的流程图； 0037 图3为本申请实施例二提供的烧结机主抽风机负压控制方法的流程图； 0038 图4为本申请实施例三提供的烧结机主抽风机负压控制方法的流程图； 0039 图5为本申请实施例四提供的烧结机主抽风机负压控制系统的结构示意图； 0040 图6为本申请实施例五提供的烧结机主抽风机负压控制系统的结构示意图； 0041 图7为本申请实施例六提供的烧结机主抽风机负压控制系统的结构示意图。 具体实施方式 说 明 书CN 103033054 A 4/12页。
23、 8 0042 为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实 施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施 例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通 技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护 的范围。 0043 烧结系统中，负载通常表现为多种形式，如，物料量、料层厚度，甚至由于设备的关 联性，一个设备可能是另一个关联设备的负载，例如台车速度就可能是主抽风机的负载。实 际中，会有很多原因，如设备故障、设计方案改变，导致负载变化或波动，从而改变或影响烧 结系统。
24、的平衡和稳定，此时，就需要改变系统相关设备的工作状态，即，进行系统调节，否则 就会出现烧结矿产量不能保证，或环境污染、无效能量消耗过大等问题。 0044 实施例一： 0045 图2为本申请实施例一提供的主抽风机负压控制方法的流程图。 0046 如图2所示，该方法包括： 0047 S201: 测量烧结台车上物料的料层厚度。 0048 本实施例中，可以采用直接检测的方法测量物料的料层厚度，也可以间接检测布 料机单位时间的下料量来计算物料的料层厚度。由于烧结机台车上的料层在烧结过程中， 从烧结起点到烧结终点，通常需要40分钟甚至更多，这导致在检测料层厚度时，越靠近烧 结终点，开始调节的时间滞后性越大。
25、。因此，在实施例中，当采用直接检测的方法测量料层 厚度时，可以选择直接检测烧结机台车上位于布料机下方物料的料层厚度。 0049 S202：测量烧结台车的台车速度。 0050 在测量烧结台车的台车速度时，可以获取台车控制设备中设定的台车运行速度， 作为台车速度，但在实际运行中，由于磨损或机械故障等原因，可能会导致台车的实际运行 速度与设定运行速度不一致，进而会影响调节主抽风机的风量。所以本实施例中，在台车上 安装速度采样仪器，直接检测台车的实际运行速度，作为台车速度，以避免由于台车实际运 行速度与设定运行速度不一致而影响对主抽风量的调节。 0051 另外，可以获取烧结机的物料量，利用公式(1)与。
26、检测到的物料量确定料层厚度 计算值h 料层 ，（即维持台车原有速度，优先对料层厚度进行确定）。 0052 E=S 台车 *h 料层 *V 台车 */1000 （1） 0053 其中：E是单位时间的烧结物料量，单位为t/min；S 台车 是烧结台车宽度，单位为m； h 料层 是料层厚度,单位为mm；V 台车 是烧结台车速度，m/min；为烧结矿密度t/m 3 。对于特 定物料的烧结机，台车宽度、及物料密度是一定的。 0054 由于料层厚度的调节范围一般为660750mm，并且考虑到料层厚度调节精度问题， 实际调节时，将料层厚度分为多个厚度等级，如表1所示，厚度等级为10个。 0055 当根据物料。
27、量计算得到料层厚度计算值h 料层 后，若660mmh 料层 750mm，将该料 层厚度计算值h 料层 所对应的厚度等级作为最终料层厚度H 料层 。 0056 表1： 说 明 书CN 103033054 A 5/12页 9 0057 0058 若料层厚度计算值h 料层 750mm，维持料层厚度H 料层 为750mm，根据公式（1）确定烧 结台车速度V 台车 。 0059 若料层厚度计算值h 料层 660mm，维持料层厚度H 料层 为660mm，根据公式（1）确定烧 结台车速度V 台车 。 0060 S203：计算物料的垂直烧结速度。 0061 当检测到料层厚度和台车速度后，结合系统预先存储的台车。
28、长度参数，利用公式 （2）可以计算得到物料层的垂直烧结速度。 0062 V 垂 =H 料层 /（L/ V 台车 ）=(H 料层 * V 台车 )/L （2） 0063 其中，V 垂 为垂直烧结速度（mm/min），H 料层 为料层厚度（mm），L为已知烧结终点 （m），V 台车 为台车速度（m/min）。 0064 S204：计算每个风箱的有效风量。 0065 在烧结过程中，有效风量是指参与烧结反应的氧气所占的风量，当已知标准状态 下物料充分焙烧所需的有效风量，利用公式（3）就能够得到标准状态下每个风箱的有效风 量。 0066 Q 有标 = V 垂 *Q t标 （3） 0067 其中，Q 有标。
29、 为标准状态下每个风箱的有效风量，Q t标 为标准状态下物料焙烧充分所 需的有效风量。 0068 S205：检测大烟道的烟气成分。 0069 在物料层烧结过程中，不会将主抽风机产生的风量中的氧气完全消耗掉，而是仅 仅有一部分氧气参与烧结反应，所以，通过烟气成分可以了解烧结过程中物料消耗的氧气 情况。在本实施例中，检测大烟道烟气成分，主要检测单位体积烟气中O 2 、CO、CO 2 、N 2 、NO、 NO 2 的含量。 0070 S206：根据检测得到的烟气成分计算每个风箱的有效风率。 0071 由于空气进入烧结反应过程中，氧气需参与铁矿石固相反应及焦炭燃烧等反应， 因此进气中的氧经烧结过程后，。
30、其在烟气中氧气的量会发生变化；由于氮不参与铁矿石的 固相反应，所以氮经过烧结过程后以NO、NO 2 、N 2 的形式存在，在烟气中可准确测量。 0072 根据物质不变定律，空气中氮气和氧气的含量稳定，这样根据烟气中氮气量和被 氧化的氮气量，就可以计算得到进入到大烟道内的氮气和氧气的量，同时根据测得的烟气 中剩余氧气量，利用公式（4）可准确计算得到参与反应氧气量。 0073 0074 其中： 0075 空气中氧气量/空气中氮气量为一个常数；被氧化氮气量可以通过烟气分析仪中 说 明 书CN 103033054 A 6/12页 10 检测得的NO、NO 2 量计算得到；烟气中氮气量也可以通过烟气分析。
31、仪中检测得到的N 2 量计 算得到。 0076 因此，可以计算得到参与反应氧气量。 0077 当计算得到参与反应氧气量后，利用公式（5），可以计算得到大烟道有效风率K。 0078 0079 其中：K为大烟道有效风率，烟气中剩余氧气量可以通过烟气分析仪中检测得到 的O 2 量计算得到。 0080 通过对大烟道的烟气成分分析，可以计算出当前每个风箱的有效风率。 0081 本实施例中，将大烟道的烟气成分作为每个风箱的烟气成分，事实上是取得每个 风箱烟气成分的均值，从而减少每个风箱的物理特性不同带来的不确定性影响，如漏风、风 箱阻力等。因此，在另外的实施例中，也可以检测每个风箱的烟气成分，依此计算每个。
32、风箱 的有效风率，由于这种方式要求使用的烟气检测仪数量较多，使系统更具复杂性，成本也更 高。 0082 此外，步骤S205可以不限定如图1所示位于步骤S204之后，而还可以与步骤 S201、步骤S202同时进行，并且可以在步骤S204和步骤S206之后，执行步骤S207。 0083 S207：查找料层阻力。 0084 料层厚度相等时，不同配比的物料，对应的料层阻力不同。而相同配比的物料，在 料层厚度不相等时，对应的料层阻力也不相同。所以针对不同配比的物料，预先通过实验建 立不同料层厚度所对应料层阻力的关系表，以方便当实际使用时，可以根据物料的配比、料 层厚度快速从预先建立的关系表中查找到相应的。
33、料层阻力。 0085 S208：计算大烟道目标负压。 0086 由公式（6），可以计算得到大烟道目标负压P 大烟道 .。 0087 P 大烟道 =S*Q 大烟道 2 （6） 0088 由于大烟道风量Q 大烟道 等于所有风箱的风量Q i 之和，所以当计算得到每个风箱的 风量后，利用公式（7），可以计算大烟道风量Q 大烟道 。 0089 0090 其中，20是本例中烧结机上风箱的个数，Q i 为第i个风箱的风量。 0091 而对于每个风箱而言，风箱的风量Q i 可以根据公式（8）计算得到。 0092 Q i = Q 有标 /K （8） 0093 S209: 将大烟道目标负压作为调节参数发送给主抽风。
34、机控制器。 0094 通过上述步骤，可得到一个用于调节主抽风机的调节参数P 大烟道 ，并且将该调节参 数发送给主抽风机控制器，由所述主抽风机控制器按照“目标负压参数与主抽风机的频率 关系”调节主抽风机的频率向目标频率变化，所述目标频率等于大烟道目标负压所对应的 频率值，以实现控制主抽风机的风量大小。 0095 此外，当大烟道存在漏风时，主抽风机的负压等于大烟道目标负压与管道漏风负 说 明 书CN 103033054 A 10 7/12页 11 压之和，此时，需要将大烟道目标负压与管道漏风负压之和作为调节参数发送给主抽风机 控制器。管道漏风在负压变化不大时也变化不大，在实际应用中，管道漏风负压可。
35、以预先通 过实验获得。 0096 按照实施例一，只要作为负载的料层厚度或台车速度发生变化，都需要调节主抽 风机的频率，使主抽风机的功耗与负载的变化相适应，从而实现节能。然而，主抽风机作为 系统设备，对它的调节会对整个烧结系统的稳定性产生不利影响。因此，基于所述实施例一 的另外实施例提供了一个改进的方案，该方案在负载，即料层厚度和台车速度变化较大时， 调节主抽风机，而在负载变化较小时，调节风箱的阀门开度，这样将主抽风机的调节和阀门 开度的调节结合起来，在负载变化较小时，用阀门开度的调节达到主抽风机频率调节的效 果，从而实现对整个烧结系统影响较小的节能调节方案。 0097 具体说，在实施例一的步骤。
36、S208和步骤S209之间（图1中未示出），还包括下述步 骤： 0098 S1、检测大烟道当前负压； 0099 S2、计算大烟道当前负压与大烟道目标负压的差值； 0100 S3、判断所述差值是否大于或等于设定的阈值，如果所述差值大于或等于设定的 阈值，则执行S209，否则，执行步骤S4； 0101 S4、将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门 控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标负压在阀门调节前的 有效风量。 0102 烧结系统中，负压的有效性随着负压的增加而减少，反之随着负压的减少而增加。 例如，料层阻力随着烧结过程持续时间越长而越来越小，。
37、料层阻力的减小使通过料层的风 量越来越大，而参与烧结的有效风（即风中含有的氧）则越来越少，对应的负压有效性也就 越来越小，此时，通过调节风箱阀门开度（关闭），适当增加风箱负压，就有利于保持有效风 量。 0103 步骤S3的作用在于，判断负载的变化大小，以决定调节主抽风机还是调节阀门开 度，或者说决定调节手段的选择，以便在负载变化不大时，通过对阀门的调节代替对主抽风 机的调节，从而使调节对烧结系统的影响尽可能小。 0104 步骤S4的作用在于，确定阀门的开度变大还是变小。当得到大烟道目标负压时， 说明负载的变化需要系统提供所述大烟道目标负压对应的有效风量，该有效风量是在阀门 调节前，即当前阀门状。
38、态下可以计算出来，即，当前有效风率乘以所述大烟道目标负压，因 此，阀门开度调节的目标，就是使大烟道有效风量等于所述大烟道目标负压在阀门调节前 的有效风量。其中，大烟道有效风量可以通过检测得到的大烟道目标负压和有效风率计算 得到。鉴于本领域技术人员能够依据本实施例的指示实现该方案，在此不再赘述。 0105 实施例二： 0106 图3为实施例二提供的主抽风机负压控制方法的流程图。 0107 按照图3所示，步骤S301S304相当于实施例一中步骤S201S204，关于步骤 S301S304的详细描述可参见上述实施例一中对步骤S201S204的描述，在此不再赘述。 0108 S305：按照预先设置的时。
39、间间隔检测大烟道内单位体积烟气中的烟气成分。 0109 这里，本实施例中，大烟道内单位体积烟气中的烟气成分为单位体积烟气中O 2 、 说 明 书CN 103033054 A 11 8/12页 12 CO、CO 2 、N 2 、NO、NO 2 的含量。在检测大烟道烟气成分时，按照预先设置的时间间隔检测大烟 道烟气成分，可以使检测更适应系统负载的变化。例如，当系统负载，如料层厚度或台车速 度不稳定时，选择较短的时间间隔，如1秒或0.5秒，而当系统负载较稳定时，选择较长的时 间间隔，如10秒或20秒，这样既可以使主抽风机的调节不至于太频繁而影响系统的稳定， 又能够及时了解烧结机大烟道中的烟气成分变化。
40、，及时调节主抽风机。 0110 本实施例中，所述按照预先设置的时间间隔检测大烟道内单位体积烟气中的烟气 成分，指的是采集到所述烟气成分后，按照预先设置的时间间隔启动后续步骤S305，而不是 每采集到一次烟气成分就立即启动后续步骤S305。 0111 因此，动态调节检测时间间隔可以这样实现：以较小的时间间隔采集所述烟气成 分，如果相邻两次的采集值的差小于设定的值，例如5%（该设定值在系统设计时，由主抽风 机的调节精度和系统稳定性等参数决定，此不赘述），则选择较长的时间间隔，如10秒或20 秒，启动后续步骤S305，否则，选择较短的时间间隔，如1秒或0.5秒，启动后续步骤S305。 在另外的例子中。
41、，启动后续步骤S305的时间间隔，取决于相邻两次的采集值的差的幅度， 所述幅度越大，启动后续步骤S305的时间间隔越短，否则，启动后续步骤S305的时间间隔 越长。鉴于这样确定时间间隔方式及其容易实现，在此不再赘述。 0112 S306：利用所述烟气成分确定参与反应氧气量，并计算相邻两次检测烟气成分后 确定得到参与反应氧气量的差值。 0113 S307：判断参与反应氧气量的差值是否大于预先设置值。 0114 当判断结果为大于时，执行步骤S308；否则执行步骤S309。 0115 S308：利用当前检测结果计算每个风箱的有效风率。 0116 当相邻两次检测结果的差值大于预先设置值时，则表示当前系。
42、统工作状态不稳 定，需要利用最新检测到的烟气成分作为调节依据去调节主抽风机的风量，所以，在该步骤 中，利用当前检测结果（即大烟道的最新烟气成分数据）去计算每个风箱的有效风率。该步 骤后执行步骤S310。 0117 S309：根据相邻两次检测烟气成分后确定得到参与反应氧气量的均值计算每个风 箱的有效风率。 0118 当相邻两次检测结果的差值小于或等于预先设置值时，意味着当前系统工作状态 相对稳定。另外，为了避免某一次检测误差对烧结过程的影响，采用相邻两次检测结果的均 值，作为后续计算大烟道目标负压的依据。该步骤后执行步骤S310。 0119 S310：计算大烟道目标负压。 0120 S311 将。
43、大烟道目标负压作为调节参数发送给主抽风机控制器。 0121 本申请实施例中，步骤S310S311与实施例一中步骤S206S207一一对应，详细描 述可参考上述实施例中关于步骤S206S207的描述，在此不再赘述。 0122 在基于所述实施例二的另外实施例中，具体说，在实施例二的步骤S310和步骤 S311之间，还包括下述步骤： 0123 S1、检测大烟道当前负压； 0124 S2、计算大烟道当前负压与大烟道目标负压的差值； 0125 S3、判断所述差值是否大于或等于设定的阈值，如果所述差值大于或等于设定的 阈值，则执行S311，否则，执行步骤S4； 说 明 书CN 103033054 A 12。
44、 9/12页 13 0126 S4、将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门 控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标负压在阀门调节前的 有效风量。 0127 实施例三： 0128 本实施例参考图4所示流程。按照图4所示，步骤S401S407相当于实施例一中 步骤S201S207，关于步骤S401S407的详细描述可参见上述实施例一中对步骤S201S207 的描述，在此不再赘述。 0129 S408：计算相邻两次计算得到的大烟道目标负压的差值。 0130 S409：判断所述差值是否大于预先设置的值。 0131 当判断结果为大于时，执行步骤S410；。
45、否则执行步骤S411。 0132 S410：将当前计算得到的大烟道目标负压作为调节参数。 0133 S411：将相邻两次计算得到的大烟道目标负压的均值作为调节参数。 0134 S412：将调节参数发送给主抽风机控制器。 0135 当相邻两次计算得到的大烟道目标负压大于预先设置值时，表示当前系统工作状 态不稳定，这时就要利用最新计算到的大烟道目标负压去调节主抽风机的风量。 0136 当相邻两次计算得到的大烟道目标负压小于或等于预先设置值时，意味着当前系 统工作状态相对稳定，为避免某一次检测误差对烧结过程的影响，采用相邻两次计算得到 大烟道目标负压的均值来控制主抽风机的频率，以保持主抽风机的风量较。
46、为恒定。 0137 在基于所述实施例三的另外实施例中，具体说，在实施例三的步骤S408的判断完 成之后，步骤S412之前，还包括下述步骤： 0138 S1、检测大烟道当前负压； 0139 S2、计算大烟道当前负压与大烟道目标负压的差值； 0140 S3、判断所述差值是否大于或等于设定的阈值，如果所述差值大于或等于设定的 阈值，则执行S412，否则，执行步骤S4； 0141 S4、将所述大烟道目标负压作为调节参数发送给风箱阀门控制器，所述风箱阀门 控制器调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等于所述大烟道目标负压在阀门调节前的 有效风量。 0142 实施例四： 0143 本实施例提供一种烧结机主抽。
47、风机负压控制系统。 0144 如图5所示，该系统包括：速度测量单元51、料层测量单元52、垂直烧结速度计算 单元53、有效风量确定单元54、烟气成分检测单元55、有效风率计算单元56、找单元57、负 压计算单元58和控制单元59，其中， 0145 速度测量单元51用于测量烧结台车的台车速度。 0146 速度测量单元51可以获取台车控制设备中设定的台车运行速度，作为台车速度。 但在实际运行中，由于磨损或机械故障等原因，可能会导致台车的实际运行速度与设定运 行速度不一致，进而会影响调节主抽风机的风量。所以本实施例中，在台车上安装速度采样 仪器，速度测量单元51直接检测台车的实际运行速度，作为台车速。
48、度，以避免由于台车实 际运行速度与设定运行速度不一致而影响对主抽风量的调节。 0147 料层测量单元52用于测量烧结台车上物料的料层厚度。本实施例中，在烧结机台 说 明 书CN 103033054 A 13 10/12页 14 车布料机下方设置检测探头，料层测量单元52控制检测探头检测的数据即可。另外，料层 测量单元52还可以与布料机的控制设备连接，通过检测布料机单位时间的布料量来计算 料层厚度。 0148 垂直烧结速度计算单元53用于利用已知烧结终点、所述台车速度和所述料层厚 度计算物料层的垂直烧结速度。 0149 有效风量确定单元54用于利用有效风量与垂直烧结速度之间的关系确定每个风 箱的有效风量。 0150 在烧结机的大烟道内设置的烟气成分检测探头，这样烟气成分检测单元55可以 通过烟气成分检测探头，检测大烟道内的烟气成分。在本申请实施例中，烟气成分检测单元 55所检测的烟气成分是指单位体积气体内的O 2 、CO、CO 2 、N 2 、NO、NO 2 的含量。 0151 有效风率计算单元56用于利用所述烟气成分检测单元55的检测结果计算得到当 前烧结机每个风箱的有效风率。有效风率计算单元56，按照实施例一中公式（4）和（5）来 计算所有风箱的有效风率。 0152 查找单元57用于在已知料层厚度与料层阻力的。