本申请要求于 2012 年 12 月 27 号提交中国专利局、 申请号为 201210578971.5、 发明名称为 "烧结系统主轴风机变频控制方法及系统" 的中国专利申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。 技术领域

本发明涉及烧结系统控制技术，尤其涉及烧结 系统主抽风机变频控制方法 及系统。 背景技术

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。

烧结系统主要包括烧结台车、 混合机、 主抽风机、 环冷机等多个设备， 其 总的工艺流程参见图 1所示： 各种原料经配料室 1配比， 形成混合物料， 混合 物料进入混合机 2混勾和造球后，再通过圓辊给料机 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启动物料点火 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 6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� �风。

为确保烧结质量，通常在烧结初期对烧结台车 速度以及烧结台车上的料层 厚度进行调节，使得烧结终点基本保持在预先 设置的固定位置（一般为烧结台 车上倒数第 2个风箱）。 一旦系统稳定后， 烧结料层厚度通常不再改变， 烧结 主抽风机状态稳定， 其转速不可调，通过调节主抽风门维持整个烧 结系统负压 稳定， 烧结终点的调节靠调节烧结台车速度维持基本 不变。 另一方面， 在实际 生产过程中， 由于市场因素、 原料存储量因素、 烧结矿存储量因素等的影响， 有时还需要调节烧结矿产量， 进而调节烧结物料量， 一般烧结物料密度、 烧结 台车宽度确定， 烧结物料量改变后会改变烧结台车速度和 /或物料层厚度。 很 显然， 只要烧结物料量发生变化， 如烧结负压不变， 就会导致烧结终点偏离预 先设定的固定位置， 进而无法保证烧结质量， 而原有方式中只有改变主抽风门 开度以改变负压进行调节。

在实际的工作过程中，为应对烧结工况的变化 及产量需求变化对烧结过程 (即烧结矿质量）的影响， 在现有的烧结工艺中， 烧结系统的主抽风机通常按 照其最大设计转速运转， 其调节过程均采用风门调节方式， 这必然导致过高的 电能消耗和损失。 发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种烧结系 统主抽风机变频控制方法及 系统， 以解决烧结系统过高的电能消耗和损失问题。

为达到上述目的， 本发明实施例提供一种烧结系统主抽风机变频 控制方 法， 该方法包括以下步骤：

1 )获取烧结物料量；

2 ) 利用烧结物料量和预设烧结终点计算料层的垂 直烧结速度， 以及， 利 用垂直烧结速度和有效风量之间的关系计算大 烟道有效风量；

3 )检测大烟道烟气成分；

4 )利用所述大烟道烟气成分计算有效风率， 以及， 计算大烟道目标风量， 其中， 大烟道目标风量等于大烟道有效风量除以有效 风率；

5 ) 利用大烟道风量与主抽风机转速的对应关系， 查找大烟道目标风量对 应的主抽风机目标转速；

6 )调节主抽风机当前频率至所述主抽风机目标� �速对应的主抽风机目标 频率。

按照上述控制方法， 由于根据烧结物料量的变化得到大烟道目标风 量， 以 及，根据大烟道目标风量最终调节主抽风机频 率，使得主抽风机频率能够随烧 结物料量的变化动态调节，实现主抽风机的功 率消耗与负载大小变化之间的动 态平衡，从而降低烧结过程中主抽风机功率与 负载大小不匹配导致的电能消耗 和损失，同时也能够避免现有方式只通过采用 改变风箱阀门开度以改变负压的 较大能耗调节方式。

基于上述控制方法的另一个实施例中， 还包括下述步骤：

检测大烟道当前风量；

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阈值，则调节主 抽风机当前频率至所述大烟 道目标风量对应的主抽风机目标频率， 否则， 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风箱阀门 调节前的有效风量。 方案相比， 能够实现电能节省约 15% , 年节省电能约 1080万度， 能够带来资金 节约、 减少污染排放等诸多经济和社会效益。 （180平方米烧结机年产量为 180 万吨，每吨产品电耗量平均值为 40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， 能够实现电能节省约 15%, 年节 省电能约 2160万度，能够带来资金节约、减少污染排放� �诸多经济和社会效益。

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、 风箱的阀门等。 显然， 调节系统设备， 如调节台车速度、 调节主抽风机频率对系统影响较大； 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， 只有当大烟道当前风量与大烟道目标风量的差 值大于或 等于设定阈值时，如果所述差值大于或等于设 定阈值， 则调节主抽风机当前频 率至所述大烟道目标风量对应的主抽风机目标 频率， 否则，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 风箱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，从而更精密地控制烧结过程和烧结终点。 当然也可以调节主抽风机风门实 现调节目标，但是为了保证系统的工况转换平 稳，调节风箱风门为风门调节的 优选方案。 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。

优选方案中， 按照以下方式获取烧结物料量，

21 )连续或周期性地检测布料机所有布料出口的� �料流量；

22 ) 累加检测得到的所有布料出口物料流量的均值 ；

23 )根据累加结果计算烧结物料量。

该优选方案中，通过连续或周期性地检测单位 时间内所有布料出口的物料 量， 对所有布料出口连续或者周期性检测结果的均 值进行累加， 以及， 根据累 加结果计算烧结物料量。由于通过多次测量且 以多次测量结果的均值求烧结物 料量的方式能够降低测量的误差， 能够提高获取的烧结物料量精确度。 另外， 该方案对布料机布料出口单位时间的物料量进 行检测，即在物料的输送源头处 检测， 可以在尽可能短的时间内获取真实的烧结物料 量数据， 降低烧结物料量 数据获取的滞后导致的调节滞后。

在上述优选方案的基础之上， 进一步优化的方案是：

在步骤 22 )和 23 )之间还包括： 判断相邻两次累加结果的差值是否在设定 范围内， 如果是， 转步骤 23 ); 否则， 转步骤 22 )。

该方案对多次累加的结果进行判断，将偶然因 素导致的烧结物料量突变情 况排除， 以获取更精确的烧结物料量。

优选的， 周期性地检测每个风箱的烟气成分，将多次检 测的烟气成分的均 值作为每个风箱的烟气成分。

该方案通过周期性地检测大烟道内的烟气成分 ，能够使有效风率和目标风 量的计算更准确， 进而周期性地更新目标风量， 最终实现目标风量与烧结物料 量的准确匹配， 保证主抽风机频率值的调节与烧结物料量匹配 的程度更高。

本发明实施例还提供了烧结系统主抽风机变频 控制系统， 包括：

初始参数获取单元， 用于获取烧结物料量； 第一计算单元，用于利用烧结物料量和预设烧 结终点计算料层的垂直烧结 速度， 以及， 利用垂直烧结速度和有效风量之间的关系计算 大烟道有效风量； 烟气成分检测单元， 用于检测烧结系统大烟道烟气成分；

第二计算单元， 用于利用所述大烟道烟气成分计算有效风率， 以及， 利用 大烟道目标风量等于大烟道有效风量除以有效 风率计算大烟道目标风量； 目标参数获取单元， 用于利用大烟道风量与主抽风机转速的对应关 系， 查 找大烟道目标风量对应的主抽风机目标转速；

控制器，用于调节主抽风机当前频率至所述主 抽风机目标转速对应的主抽 风机目标频率。

上述控制系统取得的有益效果参考上述控制方 法部分的有益效果，在此不 再赘述。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面对实施 例或现有技术描述中使用的 附图作筒单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图是本发明的一些实施例， 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，还可以根据这 些附图获得其它的实施例图示。

图 1是传统烧结系统的结构示意图；

图 2是本发明实施例一提供的烧结系统主抽风机� �频控制方法流程示意 图；

图 3是本发明实施例二提供的烧结系统主抽风机� �频控制方法流程示意 图；

图 4是本发明实施例三提供的烧结系统主抽风机� �频控制方法流程示意 图；

图 5是本发明实施例四提供的烧结系统主抽风机� �频控制方法流程示意 图；

图 6是本发明实施例五提供的烧结系统主抽风机� �频控制方法流程示意 图； 图 7是本发明实施例六提供的烧结系统主抽风机� �频控制系统结构示意 图；

图 8是本发明实施例七提供的烧结系统主抽风机� �频控制系统结构示意 图；

图 9是本发明实施例八提供的烧结系统的主抽风� �变频控制系统结构示意 图。 具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更 加清楚， 下面将结合本发明 实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方 案进行清楚、完整地描述，显然， 所描述的实施例是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中 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， 都属于本发明保护的范围。

烧结系统中， 负载通常表现为多种形式， 如， 烧结物料量、 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， 否则就会出现烧结质 量不能保证， 或环境污染、 无效能量消耗过大等问题。 实施例一

请参考附图 2, 该图示出了本发明实施例一提供的烧结系统主 抽风机变频 控制方法流程。

本发明实施例提供的控制方法目的在于，在烧 结物料量发生变化时，确保 烧结矿质量（即烧结矿的烧结终点不变 )前提下， 如何根据烧结物料量的变化 适应性地调节主抽风机频率，以降低烧结过程 的主抽风机频率与烧结物料量不 匹配导致的电能消耗和损失。 图 2所示流程， 包括：

5101、 获取烧结物料量。

在实际工作过程中， 由于市场因素、原料存储量因素、 烧结矿存储量因素 等的影响， 烧结系统的烧结矿产量需要不断调节， 进而烧结物料量可能需要不 断调节。 即使烧结物料量已经确定， 由于受到设备稳定性的影响， 不同时间段 内的烧结物料量也可能变化。 为使主抽风机频率随烧结物料量动态变化， 需要 根据烧结物料量的动态变化适应性地调节主抽 风机频率，这样就要获取烧结系 统的烧结物料量。 当然， 所述烧结物料量可以是根据产量计划预先设定 的值， 也可以是通过实际的检测装置检测的值。

5102、 计算大烟道有效风量。

有效风量是指单位物料烧结过程中参与燃烧的 空气量，大烟道有效风量是 指当前烧结物料量下参与燃烧的空气量。在本 实施例中， 烧结矿的烧结终点已 预先设定， 这样， 就可以利用步骤 S101获取的烧结物料量和预设烧结终点， 计算料层的垂直烧结速度， 以及， 利用垂直烧结速度和有效风量之间的关系计 算大烟道有效风量。

具体计算过程是：

E=S台车 *H料层 *V台车 * p ( 1 )

其中： E是单位时间的烧结物料量； 车是烧结台车宽度； 是料层厚度； 车是烧结台车速度； p为烧结物料密度。

在烧结过程中， 需要保证烧结终点不变， 这时， 物料层到达烧结终点时刚 好被烧透， 物料层被烧透所用的时间 ^与物料从烧结台车的起始位置运行到烧 结终点的时间 t ₂ 相等， 即：

ti=t ₂ ( 2 )

而， tfH料层/ V丄 （ 3 )

其中： 是料层厚度； 是垂直烧结速度。

以及， t ₂ =N/V台车， （ 4 )

其中： N是预设烧结终点距烧结起始位置的距离， 车是烧结台车速度。 将上述公式（2 ) ( 3 ) ( 4 ) 带入到公式（1 ) 中， 得到：

VFE/S台车 / p /N ( 5 )

参见上述公式（5 ), 由于烧结物料量 E已经在步骤 S 101中获取， 对于生产 特定物料的烧结系统， 预设烧结终点距烧结起始位置的距离 N已知， 烧结台车 宽度 车和烧结物料密度 p均为设定不变的已知量， 因此， 能够得到料层的垂 直烧结速度 Vh

生产过程中， 垂直烧结速度与有效风量有如下关系：

VFQ有/ E/Q _T 标 ( 6 )

其中： （¾■是大烟道有效风量， Q 是标准状态下单位物料充分焙烧所需要 参与燃烧的风量， 该参数由物料种类决定， Q _T 标是已知参数。

通过公式（6 ), 再结合烧结物料量就能够计算出大烟道有效风 量， 即步骤 S 101获取的烧结产量所对应的大烟道有效风量。

5103、 检测大烟道烟气成分。

该步骤中， 采用烟气分析仪对参与烧结反应后烟气成分进 行检测，检测结 果用于计算有效风率。

当然， 大烟道烟气成分可以直接在大烟道内进行检测 ，也可以通过检测各 个风箱的烟气成分进行计算得到。 优选的方案是， 检测每个风箱的烟气成分； 检测， 刚参加完烧结反应的烟气最能反应实际烧结过 程， 所以该种方式能够提 高大烟道烟气成分的检测精度。 同时， 将每个风箱烟气成分的均值作为大烟道 烟气成分， 能够进一步提高大烟道烟气成分测量的精确度 ， 降低偶然因素导致 的个别风箱烟气成分突变对检测结果的影响。

一种更为优选的方式是： 周期性地检测每个风箱的烟气成分，将多次检 测 的烟气成分的均值作为每个风箱的烟气成分。 通过周期性地检测烟气成分，使 得调节后的主抽风机频率与烧结物料量更加精 确地匹配，使对主抽风机频率的 循环调节更优化。

5104、 计算大烟道目标风量。 利用大烟道烟气成分计算有效风率， 以及， 计算大烟道目标风量， 其中， 大烟道目标风量等于大烟道有效风量除以有效 风率。有效风率指的是烧结过程 中有效风量占总风量的比例。

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 0 ₂ 、 CO、 C0 ₂ 、 N ₂ 、 NO、 N0 ₂ 的含量。

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， 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、 N0 ₂ 、 N ₂ 的形式 存在， 在烟气中可准确测量。

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（a )可准确计算得到参与反应氧 气量。

空气中氧气量 =烟气中剩余氧气量 +参与反应氧气量

空气中氮气量— ~烟气中氮气量 +被氧化氮气量 ~ ( _a ) 其中：

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 析仪中检测得的 NO、 N0 ₂ 量计算得到； 烟气中氮气量也可以通过烟气分析仪 中检测得到的 N ₂ 量计算得到。

因此， 可以计算得到参与反应氧气量。

当计算得到参与反应氧气量后， 利用公式（b ), 可以计算得到大烟道有效 风率 K。

κ = 参械纖 量 *羅

参与反应氧气量 +烟气中剩余氧气量 b ) 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 0 ₂ 量计算得到。

通过以下公式（8 )计算大烟道目标风量 Q _s 标。

Q _{S #} =Q有 /K ( 8 )

步骤 S105、 查找主抽风机目标转速。

利用大烟道风量与主抽风机转速的对应关系， 查找大烟道目标风量对应的 主抽风机目标转速，所述大烟道风量与主抽风 机转速的对应关系指的是大烟道 在不同的风量工况时对应的主抽风机转速， 在实际工作过程中， 所述主抽风机 转速通过实验、 检测和统计得到。

步骤 S106、 调节主抽风机频率。

利用步骤 S105中获取的主抽风机目标转速， 调节主抽风机当前频率至主 抽风机目标转速对应的主抽风机目标频率， 从而实现对主抽风机频率的调节。

实施例一提供的技术方案，根据获取的烧结物 料量和预设烧结终点得出大 烟道目标风量， 利用大烟道目标风量最终调节主抽风机频率， 最终实现主抽风 机当前频率调节向着与烧结物料量相适配的主 抽风机目标频率方向变化，实现 主抽风机根据烧结物料量的变化而适应性地调 节，能够从整体上降低烧结过程 的电能消耗和损失。

按照实施例一， 只要作为负载的烧结物料量发生变化，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， 即烧结物料量变化较大时， 调节主抽风机， 而在负载变化较小时， 调节风箱阀 门开度， 这样将主抽风机的调节和风箱阀门开度的调节 结合起来，在负载变化 较小时， 用风箱阀门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。

具体说， 在实施例一的步骤 S104和步骤 S105之间， 还包括下述步骤：

51、 检测大烟道当前风量。

52、 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 。 53、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 S105 , 否则， 执行步骤 S4;

54、调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量� ��于所述大烟道目标风量在 风箱阀门调节前的有效风量。

烧结系统中，风量的有效性随着风量的增加而 减少，反之随着风量的减少 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， 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量（即风中含有的氧） 则越来越少， 对应的风量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。

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 节风箱阀门开度， 或者说决定调节手段的选择， 以便在负载变化不大时， 通过 对风箱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。

步骤 S4的作用在于， 确定风箱阀门的开度变大还是变小。 当得到大烟道 目标风量时，说明负载的变化需要系统提供所 述大烟道目标风量对应的有效风 量， 该有效风量是在风箱阀门调节前， 即当前风箱阀门状态下可以计算出来， 即， 当前有效风率乘以所述大烟道目标风量， 因此，风箱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风 量在风箱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风 量， 通过有效风率计 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， 此不再赘 述。 实施例二

本实施例提供的控制方法， 利用获取的烧结物料量得到大烟道目标风量， 以及利用大烟道风量与主抽风机转速的对应关 系对主抽风机频率进行调节。由 于烧结物料量一般通过检测等手段获取，所以 烧结物料量获取的准确度是影响 主抽风机调节效果的重要因素。 附图 3示出了实施例二提供的烧结系统主抽风机变� �控制方法流程。按照 图 3:

5201、 检测所有布料出口物料流量。

连续或者周期性地检测所有布料出口物料流量 ，即检测单位时间内布料机 所有布料出口的物料量。该步骤中， 连续或者周期性地检测布料机的所有布料 出口的物料流量， 以实现对布料机的所有布料出口实施连续多次 检测， 以供后 续烧结物料量的计算。

5202、 累加所有布料出口物料流量的均值。

即， 将步骤 S201检测的每个布料出口物料流量求均值， 然后， 累加所有 布料出口物料流量的均值。

5203、 计算烧结物料量。

根据步骤 S202中累加得到的结果计算烧结物料量的计算� � 上述累加结果 乘即可作为烧结物料量。

其中， 连续检测是在一个特定的时间段内， 以较小的时间间隔持续采集多 次所有布料出口的物料流量，适合由于设备原 因导致的布料出口的物料流量波 动情况下的物料流量检测。这个特定的时间段 长度随设备状态而动态调节， 而 时间间隔则依实际情况预先设置， 例如时间间隔可以设置为 1秒， 1.5秒或 2 秒。 当以该时间间隔采集布料出口的物料流量时， 如果连续几次， 如 3次， 采 集的某个布料出口物料流量的波动大于一个设 定的百分比， 如 5%, 则会延长 布料流量的采集时间， 直到所述采集时间大于或等于调节的极限值， 或累计的 物料流量采集时间大于或等于调节的极限值， 或者， 所有布料出口连续三次采 集的物料流量波动小于设定的百分比。 所述调节的极限值是一个经验值， 如 20秒。

这个特定的时间段实际上是步骤 S203的执行周期， 时间结束就要计算一 次烧结物料量， 进一步执行后续步骤， 进而完成一次调节。

所述周期性检测是在一个特定时间段内，以较 大的时间间隔持续采集多次 所有布料出口的物料流量，适合设备状态稳定 ， 布料流量波动小于允许值情况 下的物料流量检测。 因此， 周期性检测的特定时间段通常较长， 例如 300秒， 时间间隔也较大， 例如 5秒或 10秒。

在另外的实施例中， 首先采用周期性检测的方式，如果连续两次采 集的某 个布料出口物料流量的波动大于一个设定的百 分比， 则启动连续检测方式，从 而使物料流量检测更符合实际情况， 即有利于系统的及时调节， 又有利于系统 设备的稳定运行。

另一个关于采集物料流量变化的例子参考图 4所示的实施例三。

实施例二中， 步骤 204-208与实施例一中的步骤 S 102- 106——对应， 此 不赘述。

相对于实施例一，实施例二提供的烧结系统主 抽风机变频控制方法提供了 一种更为优化的烧结物料量获取方式，通过连 续或者周期性地检测布料机所有 布料出口的物料流量， 即单位时间内的所有布料出口的物料量， 然后对连续或 者周期性检测结果的均值进行累加， 利用累加结果计算烧结物料量。该种方式 通过多次测量且以多次测量的均值求烧结物料 量， 能够降低测量的误差， 进而 提高获取的烧结物料量精确度。另夕卜，该方 案检测布料机的布料出口物料流量， 即在物料的输送源头处检测， 能够及时获取最真实的烧结物料量， 降低数值获 取的滞后导致的调节滞后。

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 S206 和 S207之间， 还包括下述步骤：

Sl、 检测大烟道当前风量。

52、 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 。

53、判断所述差值是否大于或等于设定阈值，� ��果所述差值大于或等于设 定阈值， 则执行 S207, 否则， 执行步骤 S4。

54、调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量� ��于所述大烟道目标风量在 风箱阀门调节前的有效风量。 实施例三 在烧结物料量获取过程中， 烧结物料量的波动具有不确定性， 例如波动时 间和波动幅度不确定。

为此， 实施例三对实施例二进行优化。 请参考附图 4, 该图示出了实施例 三提供的烧结系统主抽风机变频控制方法流程 。

本实施例中， 步骤 S301-S302相当于实施例二中的步骤 S201-S202, 步骤

S304相当于实施例二中的步骤 S203 , 但是， 在步骤 S302和步骤 S304之间还 包括下述步骤：

步骤 S303、 判断相邻两次累加差值是否在设定范围内。 如果是， 转步骤 S304,这说明整个布料机布料出口的物料流量波� ��较小，烧结物料量较为稳定， 可以作为初始参数； 否则， 转步骤 S302。

步骤 S304至 S309与实施例二中的 S203至 S208——对应， 相应部分请 参考实施例二中的内容， 此不赘述。

按照实施例三， 对布料机布料出口的物料流量稳定性有一个初 步的判断， 然后根据判断结果执行相应操作，实现在布料 机布料出口的物料流量相对稳定 的前提下检测数据， 能够提高获取烧结物料量的精确度。

在另外的实施例中，在步骤 S302和步骤 S303之间还包括判断步骤，如果 累计的物料流量采集时间大于或者等于调节的 极限值， 或者， 布料机的所有布 料出口连续三次采集的物料流量波动小于设定 的百分比， 则转步骤 S304; 否 则, 转步骤 S303。

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 S307 和 S308之间， 还包括下述步骤：

51、 检测大烟道当前风量；

52、 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 ；

53、判断所述差值是否大于或等于设定阈值，� ��果所述差值大于或等于设 定阈值， 则执行 S308, 否则， 执行步骤 S4;

54、调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量� ��于所述大烟道目标风量在 风箱阀门调节前的有效风量。 实施四

上述实施例二和实施例三，均在布料机的布料 出口处获取物料流量进而计 算烧结物料量。对于生产特定物料的烧结系统 ，预先设置的烧结终点距烧结起 始位置的距离 N已知， 烧结台车宽度 车和烧结物料密度 p均已知， 所以通过 检测烧结台车上的物料层厚度！！料^和烧结� �车速度 V^, 通过公式（ 1 )计算烧 结物料量。 具体的操作过程， 请参考附图 5 , 该图示出了本发明实施例四提供 的烧结系统主抽风机变频控制方法流程。

图 5所示流程包括：

S401、 检测料层厚度和烧结台车速度。

S402、 计算烧结物料量。

根据实施例一中的公式（1 )计算烧结物料量。

该实施例中， 步骤 S403至 S407与实施例一中的 S102至 S106——对应， 此不赘述。本实施例提供的控制方法， 通过对物料层厚度和烧结台车速度检测 计算烧结物料量。

为使得检测结果更加准确， 优选的， 上述步骤 S401中， 检测烧结台车与 布料机布料出口对应部位的物料层厚度。该部 位的料层厚度最能直接反应烧结 物料量的最新变化， 而且对该部位的检测可以及时实现后续步骤的 调节， 最终 实现对主抽风机频率值更加及时、 准确地调节。

在基于所述实施例四的另外实施例中， 具体说， 在实施例四的步骤 S405 和 S406之间， 还包括下述步骤：

51、 检测大烟道当前风量。

52、 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 。

53、判断所述差值是否大于或等于设定阈值，� ��果所述差值大于或等于设 定阈值， 则执行 S406, 否则， 执行步骤 S4。

54、调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量� ��于所述大烟道目标风量在 风箱阀门调节前的有效风量。 实施例五

本实施例中， 利用大烟道风量与主抽风机转速的对应关系， 查找大烟道目 标风量对应的主抽风机目标转速，调节主抽风 机当前频率至所述主抽风机目标 转速所对应主抽风机目标频率。在实际的调节 过程中， 为保证设备工作的平稳 性，尽量避免设备功率的大幅度调节。 本实施例在前述实施例的基础之上进行 改进，请参考附图 6, 图 6示出了本发明实施例五提供的控制方法流程� �其中： 步骤 S501至步骤 S505与步骤 S101至步骤 S105——对应， 此不赘述。 步骤 S506至步骤 S508实现是：

S506、 判断主抽风机目标转速与主抽风机当前转速的 差值是否大于设定 值， 如果是， 转步骤 S508; 否则， 转步骤 S507。

5507、调节主抽风机当前频率至主抽风机目标� �速对应的主抽风机目标频 率。

5508、 设定调节间距调节主抽风机当前频率， 转步骤 S506。

上述方式中，当主抽风机目标转速与主抽风机 当前转速的差值大于设定值 时， 为避免设备的大幅度功率调节对系统其它设备 的影响， 需要按照设定的调 节间距对主抽风机当前频率进行调节， 例如以 1赫兹为一个调节间距， 直到当 调节后的主抽风机频率与主抽风机目标转速所 对应主抽风机目标频率之间的 差小于该设定值，最后直接将该调节后的主抽 风机频率值调节到主抽风机目标 转速对应的主抽风机目标频率。 当然， 如果以 1赫兹为一个调节间距， 那么设 定值应该小于 1赫兹。

在基于所述实施例五的另外实施例中， 具体说， 在实施例五的步骤 S504 和 S505之间， 还包括下述步骤：

Sl、 检测大烟道当前风量。

S2、 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 。

S3、判断所述差值是否大于或等于设定阈值，� ��果所述差值大于或等于设 定阈值， 则执行 S505 , 否则， 执行步骤 S4。 S4、调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量� ��于所述大烟道目标风量在 风箱阀门调节前的有效风量。 实施例六

基于上述实施例一， 实施例六提供一种烧结机主抽风机变频控制系 统，请 参考附图 7, 图 7所示系统包括：

初始参数获取单元 601 , 用于获取烧结物料量。 所述烧结物料量可以是根 据产量计划预先设定的值， 也可以是检测装置检测得到的检测值。

第一计算单元 602, 用于利用烧结物料量和预设烧结终点计算料层 的垂直 烧结速度， 以及， 利用垂直烧结速度和有效风量之间的关系计算 大烟道有效风 量。

第一计算单元 602的计算过程如下：

首先， 利用实施例一中的公式（ 1 )计算单位时间内的烧结物料量。

其次， 利用实施例一中的公式（5 )计算料层的垂直烧结速度。

再次. 利用实施例一中的公式（6 )计算大烟道有效风量：

烟气成分检测单元 603 , 用于检测烧结系统的大烟道烟气成分。 具体控制 或操作系统中设置的烟气分析仪检测烟气成分 用于计算有效风率。大烟道烟气 成分可以直接在大烟道内进行检测，也可以通 过检测各个风箱的烟气成分进行 计算得到。

第二计算单元 604, 用于利用所述大烟道烟气成分计算有效风率， 以及， 利用大烟道目标风量等于大烟道有效风量除以 有效风率计算大烟道目标风量。

第二计算单元 604的计算过程如下：

首先， 利用实施例一中的公式（7 )计算得到有效风率。

其次， 利用实施例一中的公式（8 )计算大烟道目标风量。

目标参数获取单元 605 , 用于利用大烟道风量与主抽风机转速的对应关 系， 查找大烟道目标风量对应的主抽风机目标转速 。

控制器 606, 用于调节主抽风机当前频率至所述主抽风机目 标转速所对应 的主抽风机目标频率。

上述控制系统的各个计算模块的计算过程参考 实施例一中的描述，该控制 系统所具有的有益效果请参考方法部分的有益 效果， 此不赘述。

在基于实施例六的其他实施例中，第二计算单 元 604和目标参数获取单元 605之间， 还包括下述单元（图 7中未示出）。

风量测量单元， 用于检测大烟道当前风量。

判断单元， 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 ， 以及， 判断所 述差值是否大于或等于设定阈值，如果所述差 值大于或等于设定阈值， 则指示 目标参数获取单元 605查找大烟道目标风量对应的主抽风机目标转 速， 否则， 指示控制器 606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 风量在风箱阀门调节前的有效风量。

本实施例中的控制器， 与实施例六中的控制器 606相比， 已经发生变化。 实施例七

本实施例在实施例六的基础之上进行改进。 请参考附图 8, 其中的初始参 数获取单元包括：

物料流量检测子单元 701 , 用于连续或周期性地检测布料机所有布料出口 的物料流量， 即连续或周期性地检测单位时间内布料机所有 布料出口的物料 量。

物料流量计算子单元 702, 用于累加检测得到的所有布料出口物料流量的 均值， 根据累加结果计算烧结物料量。

其中， 第一计算单元 703、 烟气成分检测单元 704、 第二计算单元 705、 目标参数获取单元 706和控制器 707分别与实施例六中的第一计算单元 603、 烟气成分检测单元 604、 第二计算单元 605、 目标参数获取单元 606和控制器 607——对应， 且功能相同， 在此不再赘述。

本实施例所述系统，通过连续或者周期性地检 测单位时间内的所有布料出 口的物料量， 以及对所有布料出口连续或者周期性检测结果 的均值进行累加， 根据累加结果计算烧结物料量。该种方式通过 多次测量且以多次测量的均值求 烧结物料量， 能够降低测量的误差， 进而提高烧结物料量获取的精确度。

另外， 该方案对布料机的布料出口的物料流量进行检 测， 即在物料的输送 源头处检测， 可以及时获取最真实的烧结物料量， 降低数值获取的滞后导致的 调节滞后。

在基于实施例七的其他实施例中，第二计算单 元 705和目标参数获取单元 706之间， 还包括下述单元（图 7中未示出）。

风量测量单元， 用于检测大烟道当前风量。

判断单元， 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 ， 以及， 判断所 述差值是否大于或等于设定阈值，如果所述差 值大于或等于设定阈值， 则指示 目标参数获取单元 706查找大烟道目标风量对应的主抽风机目标转 速， 否则， 指示控制器 707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 风量在风箱阀门调节前的有效风量。

本实施例中的控制器 707, 与实施例七中的控制器 707相比， 已经发生变 化。 实施例八

本发明实施例在实施例六、 七的基础之上进行改进， 请参考附图 9, 其中 的初始参数获取单元包括：

物料层厚度检测子单元 802, 用于检测烧结台车与布料机的出口位置相对 部位的料层厚度；

烧结台车速度检测子单元 801 , 用于检测烧结台车速度；

烧结物料量计算子单元 803 , 用于计算烧结物料量， 其中， 烧结物料量 = 烧结台车宽度 *烧结台车速度 *烧结物料密度 *料层厚度。

其中， 第一计算单元 804、 烟气成分检测单元 805、 第二计算单元 806、 目标参数获取单元 807和控制器 808分别与实施例六中的第一计算单元 603、 烟气成分检测单元 604、 第二计算单元 605、 目标参数获取单元 606和控制器 607——对应， 且功能相同。

本实施例所述的控制系统，通过检测烧结台车 与布料机的布料出口对应部 位的料层厚度。该部位的料层厚度最能直接反 应烧结物料量的最新变化， 而且 对该部位的检测可以及时实现对后续模块的调 节，最终实现对主抽风机频率值 更加及时、 准确地调节。

在基于实施例八的其他实施例中，第二计算单 元 806和目标参数获取单元 807之间， 还包括下述单元（图 7中未示出）。

风量测量单元， 用于检测大烟道当前风量。

判断单元， 计算大烟道当前风量与大烟道目标风量的差值 ， 以及， 判断所 述差值是否大于或等于设定阈值，如果所述差 值大于或等于设定的阈值， 则指 示目标参数获取单元 807 查找大烟道目标风量对应的主抽风机目标转速 ， 否 贝' J ,指示控制器 808调节风箱阀门的开度，使大烟道有效风量等 于所述大烟道 目标风量在风箱阀门调节前的有效风量。

本实施例中的控制器， 与实施例八中的控制器 808相比， 已经发生变化。 本发明实施例一至八中所述的烧结物料量，指 的是单位时间内烧结系统加 工的烧结物料量， 其单位为 p屯 /时间。 可以是每小时的烧结系统烧结物料量， 单位为 p屯 /小时； 也可以为每天的烧结物料量， 其单位为 p屯 /天。 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。 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 的精神或范围的情况下， 在 其它实施例中实现。 因此， 本发明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。