一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测系统及方法与流程

本发明涉及烧结节能减排，更具体地说，涉及一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测系统及方法。

背景技术：

1、在钢铁生产中，烧结生产是重要的工序之一，为高炉炼铁提供优质的原料。烧结工序分为点火、烧结、冷却三大部分，烧结矿在烧结机上烧成之后从机尾卸下时其温度大约在750～800℃左右，对这样赤热的烧结矿，按照冶金企业安全规定都要将其冷却到120℃以下。现有烧结厂大多采用机外冷却，热烧结矿在烧结机机尾卸下并进入冷却机台车中，通过与鼓风机鼓入的冷空气进行强制对流换热，对热烧结矿进行冷却。烧结带式冷却机生产期间基本依据排矿温度进行冷却风机的调节，当排矿温度超出安全温度时还需要停机进行强制性冷却，严重影响生产稳定运行。因此，对烧结带式冷却机冷却烟气出口温度进行预测，是非常必要的，能够保证生产稳定运行并达到降低冷却风机电耗的目的。

2、经检索，专利公开号：cn109682220a，公开日：2019年4月26日，发明创造名称为：烧结冷却设备的风量控制装置，该申请案包括烧结冷却设备，具有被供给由上游的烧结设备加热后得到的烧结矿的给矿口以及向下游的装置排出烧结矿的出矿口并沿周向旋转；送风装置，向储藏容器供给冷却用空气；以及出矿机，伴随着上述储藏容器的旋转从上述出矿口扒出烧结矿；烧结冷却设备的风量控制装置具备输入数据收集部、输入数据变化预测部、预测出矿温度计算部、评价出矿温度计算部、以及风量计算部。但是该申请案的不足之处在于：(1)其冷却计算中忽视了冷却机漏风产生的风量损失；(2)涉及的冷却机为环式冷却机，其鼓风、冷却方式等均与带式冷却机不同。

3、专利公开号：cn104266500a，申请公布日：2015年1月7日，发明创造名称为：一种基于烧结过程热状态的冷却机热源参数预测与调控方法，该申请案通过采用烧结机热状态参数预报系统、烧结冷却机热源参数预报系统，实现烧结冷却机废气温度、流量预报，最终调节余热锅炉入口烟气温度、流量。但是该申请案的不足之处在于：(1)提前预报烧结冷却机废气温度、流量，并调整相应的操作参数，但未能进行烧结矿排矿温度的预测；(2)涉及冷却机的余热回收系统不是冷却系统。

技术实现思路

1、1.发明要解决的技术问题

2、针对现有技术对烧结带式冷却机温度预测存在的不足，本发明提供了一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测系统及方法；本发明实现了自动预测，且预测的烟气出口温度较精准，克服了现有带式冷却机冷却烟气出口温度人工控制的不稳定性，达到了节约冷却风机电耗的目的。

3、2.技术方案

4、为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

5、本发明的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测系统，包括如下单元：

6、1)带冷机热状态参数预报单元：根据实验室数值模、带冷机风量试验，结合烧结带冷机系统生产实际运行数据，建立不同带冷冷却工艺参数、不同工况条件下的带冷风量、冷却温度参数预报模型，通过计算带冷风量损失、带冷料层数据、带冷冷却过程相关工艺参数，计算得到带冷冷却过程的关键参数；

7、2)带冷机热源参数预报单元：通过采集带冷风量，分别计算带冷系统漏风率、带冷料层厚度、带冷风箱烟罩温度，进而优化出最佳鼓风参数，预报出口带冷排矿废气参数；

8、3)带冷漏风率检测单元：根据余热锅炉入口烟气温度、烟气流量，结合带冷机热源参数预报单元预报的废气参数，预测带冷冷却排矿温度。

9、3.有益效果

10、采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果：

11、本发明根据带式冷却机冷却系统、余热系统生产运行数据，建立不同烧结工艺参数、不同工况条件下的带式冷却机漏风率、热状态参数预报系统，以预测带式冷却机排矿烟气温度，进一步通过非稳态气-固换热分析，采用带式冷却机热源参数预报系统，实现带冷机废气温度、流量提前预报，并通过相应控制进行带式冷却机鼓风风量调节，从而实现带冷冷却排矿烟气温度达到安全温度；克服了现有带式冷却机冷却烟气出口温度人工控制的不稳定性，实现了带式冷却机冷却烟气出口温度准确预测情况下的节约冷却风机电耗的目的。

技术特征：

1.一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测系统，其特征在于，包括如下单元：

2.一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：利用权利要求1所述系统，根据带式冷却机冷却系统、余热系统生产运行数据，建立不同烧结工艺参数、不同工况条件下的带式冷却机漏风率、热状态参数预报系统以预测带冷机排矿温度，实现烧结带式冷却机排矿烟气温度的提前预报，最后通过对带式冷却机鼓风风机烟气调节，使带式冷却机排矿温度达到安全要求。

3.根据权利要求2所述的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：所述的带冷冷却过程关键参数包括：带冷机速度、带冷料层厚度、带冷烟罩废气温度和余热循环热风进风位置。

4.根据权利要求3所述的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：计算得出的带冷机热源参数采用二维气-固换热过程数学模型进行预报。

5.根据权利要求4所述的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：二维气-固换热过程数学模型所需参数为带冷料层厚度和带冷冷却实际流量，其中料层厚度为实际测量值，带冷冷却风量为计算值。

6.根据权利要求5所述的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：所述带冷机鼓风参数包括冷却风温度和流量。

7.根据权利要求6所述的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：所述出口带冷排矿废气参数包括废气温度和流量。

8.根据权利要求7所述的一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测方法，其特征在于：带冷机漏风率检测所需参数包括：余热锅炉低压蒸汽参数；余热高压锅炉蒸汽参数；余热烟气进口流量、压力和温度；余热烟气出口流量、压力和温度；带冷鼓风机出口风量；带冷烟囱排气流量。

技术总结
本发明公开了一种烧结带式冷却机冷却烟气出口温度预测系统及方法，属于烧结节能减排技术领域。根据带式冷却机冷却系统、余热系统生产运行数据，建立不同烧结工艺参数、不同工况条件下的带式冷却机漏风率、热状态参数预报系统，以预测带式冷却机排矿烟气温度，进一步通过非稳态气‑固换热分析，采用带式冷却机热源参数预报系统，实现带冷机废气温度、流量提前预报，并通过相应控制进行带式冷却机鼓风风量调节，从而实现带冷冷却排矿烟气温度达到安全温度；克服了现有带式冷却机冷却烟气出口温度人工控制的不稳定性，实现了带式冷却机冷却烟气出口温度准确预测情况下的节约冷却风机电耗的目的。

技术研发人员：徐冰,黄世来,刘晓超,戚义龙,张群山,樊晶莹,许永钢,何奎,蔡伟贵,朱佳伟
受保护的技术使用者：马鞍山钢铁股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4