专利名称：一种实现烧结机双大烟道调节的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及冶金烧结设备技术领域，特别涉及一种实现烧结机双大烟道调节的方 法及系统。
背景技术：
在钢铁烧结设备中，烧结机的大烟道是烧结机台车过来的气流通过主抽风机从烟 囱排出的通道。而受到结构和材料等因素的限制，目前常用的300平米以上烧结机多采用 双大烟道，其中两台主抽风机并联布置，共用烟囱；如图1和图2所示，风机2将台车过来的 气流通过大烟道1和风门3抽出并从烟囱4中排出。
其中，虽然烧结机中布置的两根大烟道相对独立，但是在实际生产中，因为两个大 烟道的负荷不可能随时都保证平衡，所以会有两个烟道相互串风的情况出现，尤其是双大 烟道存在公共段部分，如图2所示，在出现串风时对两台风机的影响就更加明显当出现串 风时，由于两台风机的负荷不平衡，会导致两个烟道上台车烧结矿的空气流量不一致，导致 台车左右两侧烧结矿的烧结质量不同，进而导致一侧过烧，而另一侧烧不透；此外，在出现 串风时一部分风量在两台风机之间内耗，从而也会影响风机的使用效率；甚至在极端情况 下，可能会导致一台风机吹另外一台风机的情况出现即一个大烟道内的气流带动了另外 一个大烟道内的气流，导致一台风机带两台风机负荷，使得一台风机超过额定功率运行，而 另外一台风机被吹动，其运行负载低于空载负荷，从而导致一台风机保护跳闸，影响生产的 连续进行。
因而，在实际生产中，为保持两台风机之间已有的平衡，就必须通过调节风机风量 来调整风机的负荷，从而避免事故的出现；而目前主要是依靠人工参与，即风机房岗位操作 人员及时发现并及时调节，但这种方式显然效率很低，并且由于无法及时做出调整会导致 风机系统的崩溃，影响生产的正常进行。发明内容
有鉴于此，为了解决现有人工调节风量的不足，本发明实施例提供了一种实现烧 结机双大烟道调节的方法及系统，能够保证两台风机在生产过程中不出现崩溃和超出合理 范围的不平衡现象，提高了工作效率。
为此，本发明实施例提供的技术方案如下
—种实现烧结机双大烟道调节的方法，包括
预设风机的目标风量为生产所需风量；
控制两台风机的风门开度交替步进上升；
当两台风机达到目标风量后停止控制操作。
优选的，通过以下方式来确定当前风机风量是否达到目标风量利用风机风量与 风机电流的比例关系获取生产所需风量对应的风机电流；检测风机电流，当所述风机电流 达到了生产所需风量对应的风机电流时，确定当前风机风量即为目标风量。
优选的，该方法还包括在控制两风机风门开度交替步进上升的同时检测两风机 电流，并根据两风机的电流调整风门开度。
优选的，所述根据两风机电流调整风门开度包括当两风机风门开度相等时，如果 两风机电流不平衡，则将电流较小的风机对应的风门开度相较于电流较大的风机风门开度 多上升若干度数，直到两风机的电流达到平衡为止；其中所述电流较小的风机风门开度多 上升的步长为1度。
优选的，该方法还包括检测两风机电流，如果其中一台风机的电流突然减少，则 将其相应风机的风门开大，直到两台风机之间的电流达到新的平衡为止。
优选的，该方法还包括检测两风机电流，如果一台风机电流急剧减少，而另一台 风机电流急剧增加，则关闭电流急剧减少的风机的风门，并在另一台风机的电流稳定在拖 动单烟道的状态后再打开风门。
优选的，该方法还包括经调整后如果两风机电流仍没有达到平衡状态，则将两台 风机风门全部关闭，再执行调节步骤。
优选的，所述两台风机的风门开度交替步进上升的步长为1度。
一种实现烧结机双大烟道调节的系统，包括设置单元、控制单元和处理单元；其 中，所述设置单元用以将生产所需风量设定为风机目标风量，并通知给所述控制单元和处 理单元；所述控制单元用以在所述设置单元设置了目标风量后，控制两台风机的风门开度 交替步进上升；所述处理单元用以检测两台风机的风量，并当所述风机风量达到所述设置 单元设置的目标风量后，通知所述控制单元停止控制操作。
优选的，所述处理单元包括获取模块和检测模块；其中，所述获取模块用于利用 风机风量与风机电流的比例关系获取生产所需风量对应的风机电流；所述检测模块用于检 测风机电流，并当所述风机电流达到了生产所需风量对应的风机电流时，通知所述控制单 元停止控制操作。
优选的，该系统还包括调整单元，用于在所述控制单元控制两台风机的风门开度 交替步进上升的同时，检测两风机电流，并根据两风机的电流调整风门开度。
优选的，该系统还包括平衡单元，用于检测两风机电流，并当其中一台风机的电 流突然减少时，通知所述控制单元将其相应风机的风门开大，直到两台风机之间的电流达 到新的平衡为止；或者，当一台风机电流急剧减少，而另一台风机电流急剧增加时，通知所 述控制单元关闭电流急剧减少的风机的风门，并在另一台风机的电流稳定在拖动单烟道的 状态后通知所述控制单元打开其风门。
由以上本发明提供的技术方案可见，通过控制两风机风门的交替步进打开，使得 两台风机的风量相互交替步进上升，直至达到生产所需风量，同时检测两风机的电流平衡 状态，并根据所述电流平衡状态随时调整风机风门的开度，从而保证了两台风机在生产过 程中不出现崩溃和超出合理范围的不平衡现象，并大大的提高了工作效率。
图1是现有技术中烧结机双大烟道的结构示意图2是现有技术中烧结机双大烟道的俯视图4是本发明第一实施例中的风机风门打开的结构示意图5是本发明第五实施例的系统结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，并使本发明的上述目的、特征 和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
参见图3，图3是本发明第一实施例的双大烟道调节方法流程示意图；其中，该方 法包括
步骤301 将生产所需风量设定为风机的目标风量；
当两台风机起动完毕后，两台风机的风门均处于关闭状态，此时两台风机均处于 空载运行状态即两台风机叶轮转动时并不带空气出风机，风机的负荷为克服风机阻力的 负荷而没有空气负荷，此时风机的负荷最小；当然需要注意的是，在实际生产中风门即使完 全关闭，也不可能完全阻隔空气而不让其流过，因而本发明实施例中通常将5%以下风门开 度视为风门关闭状态。然后针对实际需求，将生产所需风量分别设定为两台风机的目标风 量。
步骤302 控制两台风机的风门开度交替步进上升；
具体的，控制两台风机的风门自动交替步进打开，例如控制风机1的风门A先开1 度，然后控制风机2的风门B再开1度，当然具体的风门开度可根据实际情况进行调整，如 两风机的风门交替步进打开2度等；
其中，每台风机的风门打开参见图4示出的风机风门打开示意图控制长度可调 的风门连杆31通过万向节32带动风门3打开一定度数，从而使得风机能够从大烟道1中 抽出一定风量的气流，当然具体的控制风门打开的方式也可采用现有其他方式进行，本实 施例不再赘述；其中，风门开度的变化会引起风机风量的变化，风门风量的变化会引起风机 负荷的变化，而风机负荷的变化会反映到电流变化上，因而在所述风机风门打开的过程中， 如果两风机的电流变化平衡，则表明当前两风机的风量也处于平衡状态；
进一步的，由于两风机风门开度是交替上升的，因而由两风机风门通过的风量也 是交替增大的，并且由于两风机风门开度的上升是以步进的方式进行的，因而使得由两风 机风门通过的风量也是逐渐增大的；而因为风门通过风量的变化会引起风机负荷的变化， 所以在经过两风机风门的风量交替逐渐增大的过程中，所述两风机的负荷也是交替逐渐增 大的，这就避免了由于两风机风门直接全部打开，使其通过的风量骤然增大所引起的两风 机负荷骤增的情况，从而可以有效控制两台风机在生产过程中不出现崩溃和超出合理范围 的不平衡现象，因而可以大大提高风机的工作效率。
步骤303 当两台风机达到目标风量后停止控制操作。
如上所述，风门开度的变化会引起风机风量的变化，而风机风量的变化会引起风 机负荷的变化，风机负荷的变化会反映到电流上，因而本实施例提出可根据风机电流来确 定当前风机风量是否达到了目标风量，当然也可通过其他方式来确定当前风机风量是否达 到了目标风量，此处不再赘述；
例如如果风机额定电流为461A，风机的额定风量为19800立方米/分，而风机的 风量的立方与风机的功率成正比，风机的功率与风机电流的平方成正比，所以理论上风机的风量与电流的2/3次方成正比，其中本实施例忽略克服阻力所做的功对电流的影响；因 而，如果生产所需风量为19800立方米/分时，其生产所需风量对应的风机电流为461A，此 时通过前述步骤将风机的目标风量也设定为19800立方米/分时，则风机达到目标风量时 对应的电流也为461A，所以当所述风机的电流达到461A时，即可确定所述风机当前的风量 达到了目标风量19800立方米/分。此外，需要注意的是，通常当风机达到目标风量停止调 节时所述风门并不会完全打开，实际生产中根据生产要求，所述风门的开度通常的开度范 围在50 70度之间。
本发明实施例二也提出了一种双大烟道调节方法，该方法与上述实施例一的方法 类似，不同之处在于在上述实施例1的步骤302和步骤303之间还包括
步骤304:在控制两风机风门开度交替上升的同时检测两风机电流，并根据两风 机的电流调整风门开度；具体的，可通过下述方式实现，但并不局限于此
在控制两台风机开度交替上升时，检测两风机电流，根据所述两风门开度上升过 程中两台风机的电流来决定哪台风机风门先开或多开正常情况下，风门开得越大，风机负 荷越大，风机的电流也就越大，但是双烟道系统的两烟道会相互影响，所以在两风机交错开 风门的过程中，可能会出现两台风机的电流不完全平衡的状况，即当两风门交错开到某开 度后，两台风机电流会有所差别；此时，本实施例提出当风门开度相等时，如果两风机电流 不平衡，则控制将电流较小的风机对应的风门开度相较于电流较大的风机风门开度多上升 若干度数，直到两风机的电流达到平衡为止，进而平衡两风机的负荷；其中所述电流较小的 风机风门开度多上升的步长可根据实际情况进行调整，以每次调节不会导致双烟道内气流 剧烈变化为原则，通常选择1度。
需要注意的是，在调整风门后，大烟道内原有的气流平衡即发生变化，而建立新的 平衡通常需要一定时间，因而本实施例提出在风门调整后如果两台风机的电流在IOs左右 的时间内没有大的变化即可认为其平衡已经建立，当然具体时间可以根据实际情况确定。
此外，本发明实施例三提出在上述实施例一的基础上，该双大烟道调节方法还可 包括
步骤305 在烧结生产过程中，如果出现两台风机的负荷严重不平衡，则对两台风 机的风门进行调节，使其恢复到平衡范围内后，再恢复到生产所需风量，保证生产的顺利进 行；
具体的，风机的负荷是根据风门开度的大小来调节的，在正常的情况下，当风机风 门开度增加后，风量增加，风机电流也增加，相应的风门负荷也增加，而此时如果其中一台 风机的电流突然减少，则控制将其相应风机的风门开大，用以增加该电流突然减少的风机 的负荷，以使两台风机之间达到新的平衡。
除此之外，本发明实施例四提出在上述实施例一的基础上，该双大烟道调节方法 还可包括
步骤306 当一台风机电流急剧减少，另一台风机电流急剧增加，则关闭电流急剧 减少的风机的风门，并在另一台风机的电流稳定在拖动单烟道的状态后再打开风门；
具体的，在实际生产过程中，如果出现一台风机电流急剧减少，而另一台风机的电 流急剧增加的情况，或者出现打开风门后电流不增反降的情况，此种情况说明一台风机正 被另外一台风机吹动，此时若打开风门，则会使吹来的风更通畅，使得一台风机负荷加重，7另一台风机负荷降低的情况也加重；针对此，本实施例提出此时完全关闭负荷急剧减少的 风机的风门，也即完全关闭电流急剧减少的风机风门，使其电流稳定到空载电流，从而使另 一台风机的电流稳定在拖动单烟道的状态；然后再缓慢打开风门，使其恢复正常负荷。
需要注意的是，在具体生产操作中，如果经过上述各实施例方法的调整后，如果此 时两风机的电流仍没有达到平衡状态，则将两台风机的风门全部关闭，再恢复到正常状态 执行步骤301，具体参见上述各实施例的方法步骤，此处不再赘述。
由以上各实施例提供的双大烟道调节方法可以看出，通过控制两风机风门的交替 打开，使得两台风机的风量相互交替上升，直至达到生产所需风量，同时检测两风机的电流 平衡状态，并根据所述电流平衡状态随时调整风机风门的开度，从而保证了两台风机在生 产过程中不出现崩溃和超出合理范围的不平衡现象，并大大的提高了工作效率。
基于上述思想，本发明的第五实施例还提供了一种实现烧结机双大烟道调节的系 统，如图5所示，包括设置单元501、控制单元502和处理单元503 ；其中，
所述设置单元501用以将生产所需风量设定为风机目标风量，并通知给所述控制 单元502和处理单元503 ；
所述控制单元502用以在所述设置单元501设置了目标风量后，控制两台风机的 风门开度交替上升；
所述处理单元503用以检测两台风机的风量，并当所述风机风量达到所述设置单 元501设置的目标风量后，通知所述控制单元502停止控制操作。
其中，在具体实施时，所述处理单元503还可包括获取模块和检测模块；其中，所 述获取模块用于利用风机风量与风机电流的比例关系获取生产所需风量对应的风机电流； 所述检测模块用于检测风机电流，并当所述风机电流达到了生产所需风量对应的风机电流 时，通知所述控制单元502停止控制操作。
此外，上述实现烧结机双大烟道调节的系统还可包括调整单元，用于在所述控制 单元502控制两台风机的风门开度交替上升的同时，检测两风机电流，并根据两风机的电 流调整风门开度。
基于上述各实施例的系统，为了处理在生产过程中出现的两风机不平衡的现象， 该系统还可包括用于检测两风机电流的平衡单元；
当其中一台风机的电流突然减少时，所述平衡单元通知所述控制单元502将其相 应风机的风门开大，直到两台风机之间的电流达到新的平衡为止；而当一台风机电流急剧 减少，另一台风机电流急剧增加时，所述平衡单元通知所述控制单元关闭电流急剧减少的 风机的风门，并在另一台风机的电流稳定在拖动单烟道的状态后通知所述控制单元打开其 风门。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明实 施例。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所 定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下，在其它实施例中实 现。因此，本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开 的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
以上所述的本发明实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何在本发明 的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种实现烧结机双大烟道调节的方法，其特征在于，包括预设风机的目标风量为生产所需风量；控制两台风机的风门开度交替步进上升；当两台风机达到目标风量后停止控制操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，通过以下方式来确定当前风机风量是否 达到目标风量利用风机风量与风机电流的比例关系获取生产所需风量对应的风机电流；检测风机电流，当所述风机电流达到了生产所需风量对应的风机电流时，确定当前风 机风量即为目标风量。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括在控制两风机风门开度交替步进上升的同时检测两风机电流，并根据两风机的电流调 整风门开度。
4.根据权利要去3所述的方法，其特征在于，所述根据两风机电流调整风门开度包括当两风机风门开度相等时，如果两风机电流不平衡，则将电流较小的风机对应的风门开度相较于电流较大的风机风门开度多上升若干度数，直到两风机的电流达到平衡为止； 其中所述电流较小的风机风门开度多上升的步长为1度。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括检测两风机电流，如果其中一台风机的电流突然减少，则将其相应风机的风门开大，直 到两台风机之间的电流达到新的平衡为止。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括检测两风机电流，如果一台风机电流急剧减少，而另一台风机电流急剧增加，则关闭 电流急剧减少的风机的风门，并在另一台风机的电流稳定在拖动单烟道的状态后再打开风 门。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，该方法还包括经调整后如果两风机电流仍没有达到平衡状态，则将两台风机风门全部关闭，再执行 调节步骤。
8.根据权利要求1至6任意一项所述的方法，其特征在于所述两台风机的风门开度交替步进上升的步长为1度。
9.一种实现烧结机双大烟道调节的系统，其特征在于，包括设置单元、控制单元和处 理单元；其中，所述设置单元用以将生产所需风量设定为风机目标风量，并通知给所述控制单元和处 理单元；所述控制单元用以在所述设置单元设置了目标风量后，控制两台风机的风门开度交替 步进上升；所述处理单元用以检测两台风机的风量，并当所述风机风量达到所述设置单元设置的 目标风量后，通知所述控制单元停止控制操作。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述处理单元包括获取模块和检测模 块；其中，所述获取模块用于利用风机风量与风机电流的比例关系获取生产所需风量对应的风机电流；所述检测模块用于检测风机电流，并当所述风机电流达到了生产所需风量对应的风机 电流时，通知所述控制单元停止控制操作。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括调整单元，用于在所述控 制单元控制两台风机的风门开度交替步进上升的同时，检测两风机电流，并根据两风机的 电流调整风门开度。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，该系统还包括平衡单元，用于检测两风 机电流，并当其中一台风机的电流突然减少时，通知所述控制单元将其相应风机的风门开 大，直到两台风机之间的电流达到新的平衡为止；或者，当一台风机电流急剧减少，而另一 台风机电流急剧增加时，通知所述控制单元关闭电流急剧减少的风机的风门，并在另一台 风机的电流稳定在拖动单烟道的状态后通知所述控制单元打开其风门。
全文摘要
本发明公开了一种实现烧结机双大烟道调节的方法及系统；其中该方法包括将生产所需风量设定为风机的目标风量；控制两台风机的风门开度交替步进上升；当两台风机达到目标风量后停止控制操作。采用本发明的方法和系统，通过控制两风机风门的交替步进打开，使得两台风机的风量相互交替步进上升，直至达到生产所需风量，同时检测两风机的电流平衡状态，并根据所述电流平衡状态随时调整风机风门的开度，从而保证了两台风机在生产过程中不出现崩溃和超出合理范围的不平衡现象，并大大的提高了工作效率。
文档编号F04D27/00GK102032786SQ200910178550
公开日2011年4月27日 申请日期2009年9月29日 优先权日2009年9月29日
发明者刘雁飞 申请人:中冶长天国际工程有限责任公司