一种烧结机烟气罩内温度控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种烧结机烟气罩内温度控制系统及方法，包括台车、烟气罩、出风管道、逻辑控制器和计算机软件系统，所述的控制系统包括温度表Ⅰ、温度表Ⅱ、逻辑控制器和计算机软件系统，温度表Ⅰ设在烟气罩内进气调节阀下方，温度表Ⅱ设置在出风管道内，逻辑控制器与温度表Ⅰ、温度表Ⅱ和进气调节阀电性相连，计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；所述的计算机软件系统包括出风温度函数拟合单元、罩内温度目标值计算单元和调节阀开度计算单元。本发明专利技术的优点是：通过调节阀的调节控制，结合多点检测及综合分析算法，实现了烟气罩内温度的精细化智能控制，利于烧结矿质量的提高，减少了循环烟气的热量流失，节能减排降耗。

【技术实现步骤摘要】
一种烧结机烟气罩内温度控制系统及方法
本专利技术属于工业计算机实时控制
，具体涉及一种烧结机烟气罩内温度控制系统及方法。
技术介绍
传统的烧结生产具有废气量大、污染负荷严重、污染物种类多等特点，而烧结烟气循环技术能够很好解决这一问题。烟气循环为烧结过程中排放的烟气进行循环回收和再利用的过程，其循环烟气量占总排放量的20％至30％。该技术不但降低了烧结生产的总烟气排放量、减少了热损耗，而且在烟气循环过程中使氮氧化物与硫氧化物发生二次化学反应，将部分有害物质转化为无害物质，减少了有害物质的排放。烧结机烟气罩置于烧结机台车上方形成一个密闭空间供烟气循环流动，是烟气循环重要组成部分。在循环风机作用下，烧结烟气由进风管道进入烟气罩内，然后穿过台车中的烧结原料进入出风管道，最后由部分出风管道回流到进风管道，完成一次烟气循环过程。在烟气循环中维持烟气罩内温度的稳定尤为重要：过低的温度导致宝贵的循环热量流失，增加烧结过程中化石燃料的消耗，同时也增加了烧结污染；过高的温度会给烧结后续烟气脱硫、脱硝工段造成影响，严重时会直接破坏后续工段的生产设备造成难以挽回的经济损失。所以，精细控制烟气罩内温度的稳定是烧结生产中亟待解决的一个难点问题。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种烧结机烟气罩内温度控制系统及方法，该系统通过烟气罩调节阀的调节控制，结合基于PLC的多点检测及综合分析算法，实现烧结机烟气罩内温度的精细化智能控制，这种控制方式减小了循环烟气的热量流失，降低了化石燃料的消耗，达到节能减排的效果。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：本专利技术的一种烧结机烟气罩内温度控制系统，包括台车、设置在台车上方的烟气罩、设置在台车下方的出风管道、逻辑控制器和计算机软件系统，其特征在于，在烟气罩顶部等间距设有多组进气调节管，在进气调节管上端设有进气调节阀，在烟气罩内每组进气调节管的下方设有温度表Ⅰ，在出风管道内设有温度表Ⅱ,所述的温度表Ⅰ、温度表Ⅱ和进气调节阀与逻辑控制器电性相连，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；所述的计算机软件系统包括出风温度函数拟合单元、罩内温度目标值计算单元和调节阀开度计算单元，所述的出风温度函数拟合单元输入端与所述的逻辑控制器输出端连接，出风温度函数拟合单元输出端与所述的罩内温度目标值计算单元输入端连接，罩内温度目标值计算单元输出端与所述的调节阀开度计算单元输入端连接，调节阀开度计算单元输出端与逻辑控制器输入端连接。所述的出风温度函数拟合单元用于计算确定出风温度函数F(x)；所述的罩内温度目标值计算单元用于计算确定罩内温度表Ⅰ目标值To；所述的调节阀开度计算单元用于计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb。所述的进气调节管每两根为一组，共设有4～6组，各组等间距设置在烟气罩顶部。所述的出风管道共设有10～15根。本专利技术的一种烧结机烟气罩内温度控制方法，其特征在于，采用烧结机烟气罩内温度控制系统，包括以下步骤：步骤1、计算机软件系统的出风温度函数拟合单元计算确定出风温度函数F(x)步骤1.1、建立出风温度初始分段函数T(x)设台车头部为原点O，台车上距离原点O的水平长度为x，按照x长度将出风管道设为三组，每组管道数设为3～6根，则三组管道内出风温度初始分段函数分别为T1(x)、T2(x)和T3(x)，T1(x)、T2(x)和T3(x)分别由公式(1)、公式(2)和公式(3)确定：T1(x)＝C11+C12x+C13x2(1)T2(x)＝C21+C22x+C23x2(2)T3(x)＝C31+C32x+C33x2(3)其中C11、C12、C13、C21、C22、C23、C31、C32、C33为待定系数；步骤1.2、确定出风温度初始函数T(x)出风温度初始函数T(x)由各组出风温度初始分段函数之和构成；在每组出风管道内选取三个温度表Ⅱ，将温度表Ⅱ的测量值与水平长度x值带入公式(1)、公式(2)和公式(3)，求解出待定系数C11、C12、C13、C21、C22、C23、C31、C32、C33，代入公式(1)、公式(2)和公式(3)，获得具体的T1(x)、T2(x)和T3(x)，则具体的出风温度初始函数T(x)由公式(4)确定：T(x)＝T1(x)+T2(x)+T3(x)(4)步骤1.3、确定出风温度平均值Ta设三组出风管道水平距离分别为l、m、n，出风温度平均值Ta由公式(5)确定：步骤1.4、确定出风温度初始函数调整系数KT设出风外网允许烟气温度范围为(Tmin,Tmax)，出风温度初始函数调整系数KT由公式(6)确定：其中，Kc为管道降温系数；步骤1.5、确定出风温度函数F(x)由出风温度初始函数与出风温度初始函数调整系数确定出风温度函数，出风温度函数F(x)由公式(7)确定：F(x)＝KTT(x)(7)步骤2、计算机软件系统的罩内温度目标值计算单元计算确定罩内温度表Ⅰ目标值To步骤2.1、确定罩内温度与出风温度比例Kr设温度表Ⅰ到原点O的水平长度为xm，温度表Ⅰ测量值为Tm，该温度表I的温度比例Kr由公式(8)确定：步骤2.2、确定罩内温度表Ⅰ目标值To温度比例反应了同一水平长度上罩内温度与出风温度的关系，则罩内温度表Ⅰ目标值To由公式(9)确定：To＝KrF(xm)(9)步骤3、计算机软件系统的调节阀开度计算单元计算确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb步骤3.1、确定温度表Ⅰ温度差值T△温度表Ⅰ温度差值T△由公式(10)确定：T△＝To-Tm(10)其中，To为温度表Ⅰ的目标值，Tm为温度表Ⅰ的测量值；步骤3.2、采用PID控制，确定组合进气调节阀的调节变量Hz设每组两个进气调节阀开度的组合值为调节变量Hz，设温度差值T△的阈值为Tw，则组合进气调节阀的调节变量Hz存在如下两种情况：a)当T△在区间(-Tw,+Tw)以外时，Hz由公式(11)确定：b)当T△在区间(-Tw,+Tw)以内时，采用PID控制Hz，Hz由公式(12)确定：其中Kp为比例增益，Tt为积分时间常数，TD为微分时间常数；步骤3.3、确定组合进气调节阀中的主控阀设组合进气调节阀的调节变量变化率为Hqt，变化率阈值为H△qt，则组合进气调节阀中的主控阀的确定存在如下两种情况：a)当Hqt>H△qt时，组合内两个进气调节阀都为主控阀b)当Hqt≤H△qt时，组合内一个进气调节阀为主控阀，该选择由人工设定；步骤3.4、确定组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度Ha和Hb组合内两个进气调节阀a阀和b阀的开度分别为Ha和Hb，Ha和Hb由公式(13)确定：与现有技术相比，本专利技术的优点是：...

【技术保护点】
1.一种烧结机烟气罩内温度控制系统，包括台车、设置在台车上方的烟气罩、设置在台车下方的出风管道、逻辑控制器和计算机软件系统，其特征在于，在烟气罩顶部等间距设有多组进气调节管，在进气调节管上端设有进气调节阀，在烟气罩内每组进气调节管的下方设有温度表Ⅰ，在出风管道内设有温度表Ⅱ,所述的温度表Ⅰ、温度表Ⅱ和进气调节阀与逻辑控制器电性相连，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；/n所述的计算机软件系统包括出风温度函数拟合单元、罩内温度目标值计算单元和调节阀开度计算单元，所述的出风温度函数拟合单元输入端与所述的逻辑控制器输出端连接，出风温度函数拟合单元输出端与所述的罩内温度目标值计算单元输入端连接，罩内温度目标值计算单元输出端与所述的调节阀开度计算单元输入端连接，调节阀开度计算单元输出端与逻辑控制器输入端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种烧结机烟气罩内温度控制系统，包括台车、设置在台车上方的烟气罩、设置在台车下方的出风管道、逻辑控制器和计算机软件系统，其特征在于，在烟气罩顶部等间距设有多组进气调节管，在进气调节管上端设有进气调节阀，在烟气罩内每组进气调节管的下方设有温度表Ⅰ，在出风管道内设有温度表Ⅱ,所述的温度表Ⅰ、温度表Ⅱ和进气调节阀与逻辑控制器电性相连，所述的计算机软件系统与逻辑控制器电性相连；
所述的计算机软件系统包括出风温度函数拟合单元、罩内温度目标值计算单元和调节阀开度计算单元，所述的出风温度函数拟合单元输入端与所述的逻辑控制器输出端连接，出风温度函数拟合单元输出端与所述的罩内温度目标值计算单元输入端连接，罩内温度目标值计算单元输出端与所述的调节阀开...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕庆，张巍，
申请(专利权)人：中冶北方大连工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21