Способ и система управления изменением частоты для главного вытяжного вентилятора агломерационной системы

Способ и система управления изменением частоты для главного вытяжного вентилятора агломерационной системы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

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