鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)

1、鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)控制調(diào)節(jié)企業(yè)：控制網(wǎng)日期：2003-11-28領(lǐng)域：人機(jī)界面點(diǎn)擊數(shù)：2120張小輝，張志軍，程榮新1概述我國(guó)很多火力熱電廠屮的制粉系統(tǒng)采用屮儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)，此系統(tǒng)按送粉方式分為熱風(fēng)送粉和乏氣送粉兩類。 屮儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)包括：給煤機(jī)、磨煤機(jī)、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、排粉機(jī)、坯煤機(jī)入口熱風(fēng)門、燒煤機(jī)入 口冷風(fēng)門、排粉機(jī)入口風(fēng)門等設(shè)備。給煤機(jī)把經(jīng)過預(yù)處理煤從煤倉(cāng)中給到磨煤機(jī)中；磨煤機(jī)-般采用鋼球磨煤機(jī),鋼球磨煤機(jī)靠磨煤機(jī)內(nèi)的鋼球 與煤的撞擊、擠壓、研磨將煤塊磨成煤粉；粗粉分離器把不符合粒度要求的顆粒再返冋到磨煤機(jī)內(nèi)再處理； 細(xì)分離器是把煤粉與氣體分開，輸出合格煤粉；合格煤粉進(jìn)入粉

2、倉(cāng)以備后用。整個(gè)過程一般采用排粉機(jī)作為 動(dòng)力源，轉(zhuǎn)煤機(jī)為主要控制調(diào)節(jié)對(duì)彖，所以中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)-般采用負(fù)壓運(yùn)行方式，對(duì)懶煤機(jī)進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。 制粉工藝圖(如圖1)所示。2工藝要求及特點(diǎn)(1)工藝要求?燃燒提供合格的燃料(細(xì)度、溫度、水份)；?桝制合格的煤粉，適應(yīng)鍋爐負(fù)荷變化的要求，維持粉倉(cāng)內(nèi)粉位在一定范圍內(nèi)；?保證制粉系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備安全、經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行。工藝特點(diǎn)?多因索影響的強(qiáng)耦合的多輸入多輸出調(diào)節(jié)系統(tǒng)；?波動(dòng)大的大容量、大滯后的響應(yīng)特性；?是相對(duì)獨(dú)立的多控制對(duì)彖的控制系統(tǒng)。3控制調(diào)節(jié)要求及分析中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的調(diào)節(jié)耍求就是耍滿足系統(tǒng)的工藝耍求。(1) 屮儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的調(diào)節(jié)冋路的主要目的是為燃燒提供合格

3、的燃料。在一般情況下，通風(fēng)最的大小影響風(fēng)攜帶粉量和磨煤機(jī)的出力。通風(fēng)量太小，攜帶出的粉量很小，険煤機(jī)出 力??；通風(fēng)量太大，粗粉分離器的回粉量增大，造成系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)量大，增大磨損，加大電耗。圖1屮儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)工藝圖由經(jīng)驗(yàn)公式可以紂到氣體流速與煤粉細(xì)度的對(duì)應(yīng)公式(1)。(1)其中r90為煤粉顆粒通過90pm篩孔的百分含量；kd為系數(shù)；wa為磨煤機(jī)出口氣體流量；fd為磨筒通流 面積；pm為磨煤機(jī)出口氣體密度。由此可以通過控制磨煤機(jī)出口風(fēng)暈來控制磨煤機(jī)出口煤粉顆粒粒度。 而山們努利方程可以推導(dǎo)出式：(2)其中ap為解煤機(jī)出入口壓差；ki、k2為空氣、.磨煤機(jī)存煤的阻力系數(shù)；mm為臥煤機(jī)存煤量。從此公式可

4、 以得到磨煤機(jī)出入口壓差與磨煤機(jī)出口氣體流量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。煤粉的水份與煤粉的溫度冇關(guān)，而煤粉的溫度可以從能暈守恒方程推導(dǎo)、簡(jiǎn)化為式(3)：(3)其中wf、wg、cg為卿煤機(jī)出口煤量、入口煤量、煤比熱：wlk、wrk、ck為進(jìn)入解煤機(jī)的冷風(fēng)量、熱風(fēng) 量、空氣比熱；tl、tlk、trk. tg為磨煤機(jī)出口溫度、磨煤機(jī)進(jìn)口冷風(fēng)溫度、磨煤機(jī)進(jìn)口熱風(fēng)溫度、磨煤機(jī)入口煤的溫度。山此町知，通過冷、熱風(fēng)的配比調(diào)節(jié)能完成磨煤機(jī)出11溫度的調(diào)節(jié)。(2) 濟(jì)煤機(jī)控制的耍求?確保磨煤機(jī)安全、經(jīng)濟(jì)正常運(yùn)行；?確保制粉系統(tǒng)輔機(jī)的安全運(yùn)行；?保護(hù)設(shè)備、減輕操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度；要滿足中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)的控制要求，可分下而功能組來完成

5、：a磨煤機(jī)的啟動(dòng)子功能組建立磨煤機(jī)的潤(rùn)滑汕系統(tǒng)的讖煤機(jī)需要的正常汕壓、油溫，備用汕泵投入聯(lián)鎖：投入制粉系統(tǒng)聯(lián)鎖，開魔煤 機(jī)入口冷風(fēng)門；排粉機(jī)啟動(dòng)正常運(yùn)行后，開磨煤機(jī)入口熱風(fēng)門，關(guān)磨煤機(jī)入口冷風(fēng)門，保持磨煤機(jī)入口一定 負(fù)壓，進(jìn)行暖磨；調(diào)節(jié)磨煤機(jī)入口熱風(fēng)門，當(dāng)磨煤機(jī)出口溫度達(dá)到一定值時(shí)，啟動(dòng)磨煤機(jī)。b磨煤機(jī)的停止子功能組停止給煤機(jī)；切除制粉系統(tǒng)聯(lián)鎖；停磨煤機(jī)；先關(guān)熱風(fēng)門，再關(guān)冷風(fēng)門。c磨煤機(jī)跳閘保護(hù)磨煤機(jī)跳閘保護(hù)的條件：麼煤機(jī)本身保護(hù)動(dòng)作(油溫、油壓)，制粉系統(tǒng)跳閘，mft動(dòng)作；辭煤機(jī)跳閘保護(hù) 的動(dòng)作：停轉(zhuǎn)煤機(jī)，關(guān)熱風(fēng)門，開冷風(fēng)門。 為了實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)的上述控制調(diào)節(jié)功能需監(jiān)視測(cè)點(diǎn)及相關(guān)設(shè)備?磨煤機(jī)潤(rùn)滑

6、汕子系統(tǒng)：兩臺(tái)潤(rùn)滑汕泵、汕溫、汕壓、磨煤機(jī)軸瓦回汕溫度；?麼煤機(jī)相關(guān)風(fēng)門：總風(fēng)門、冷風(fēng)門、熱風(fēng)門、再循壞風(fēng)門；?磨煤機(jī)木體測(cè)點(diǎn)：磨煤機(jī)開關(guān)狀態(tài)、磨煤機(jī)電機(jī)斷線、磨煤機(jī)電機(jī)保護(hù)、磨煤機(jī)前后瓦溫、磨煤機(jī)前后軸 溫、磨煤機(jī)電機(jī)軸溫、磨煤機(jī)電流；?磨煤機(jī)工藝參數(shù)：磨煤機(jī)入口負(fù)壓、磨煤機(jī)壓差、磨煤機(jī)出口溫度、磨機(jī)入口溫度。?負(fù)壓系統(tǒng)：乏氣管負(fù)壓、粗分出口壓力、排粉機(jī)入口風(fēng)壓、粗分岀口溫度、細(xì)分入口溫度、排粉機(jī)入口溫 度、再循環(huán)乏氣溫度、排粉機(jī)入口溫度、排粉機(jī)電流。4序煤機(jī)具體調(diào)節(jié)回路實(shí)現(xiàn)(1)磨煤機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)因?yàn)閔前給煤最、制粉最在電廠很難測(cè)最，并h影響磨煤機(jī)負(fù)荷的因索較多，這些給磨煤機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)帶來怵i

7、難。（oma0負(fù)壓磨很機(jī)出負(fù)壓）/（廓煤機(jī)岀d負(fù)壓機(jī)入o負(fù)壓）kx】6給篠機(jī)指令圖2蹴煤機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)系統(tǒng)在蘑煤機(jī)負(fù)荷調(diào)節(jié)中給煤量采川（磨煤機(jī)入口負(fù)壓憾煤機(jī)出口負(fù)圧）/ （蹴煤機(jī)出口負(fù)壓排粉機(jī)入口負(fù)壓）的綜合信號(hào)作為被調(diào)屋，pi控制器輸出控制給煤屋（給煤機(jī)轉(zhuǎn)速），保證磨煤機(jī)在變負(fù)荷的丄況下正常運(yùn)行, 控制方案如圖2所示。但從節(jié)能角度考慮，磨煤機(jī)最好在額定工況下（設(shè)計(jì)工況）工作,即中儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)中 的磨煤機(jī)采用定負(fù)荷工作方式。（2）坯煤機(jī)入口負(fù)壓調(diào)節(jié)煤粉的細(xì)度是制粉系統(tǒng)的一個(gè)匝要指標(biāo)，序煤機(jī)的風(fēng)疑（風(fēng)速）是維持煤粉細(xì)度的貢要參數(shù)，而影響擁煤機(jī) 通風(fēng)量的因索有排粉機(jī)出力、給煤雖:等因索。在止常條件下，

8、采用擁煤機(jī)入口負(fù)壓能大體反映制粉系統(tǒng)的風(fēng) 杲。磨煤機(jī)入ii負(fù)壓調(diào)節(jié)采用pi模糊控制模塊組成的控制器的方法來完成調(diào)節(jié)控制。考慮到排粉機(jī)、給煤機(jī) 運(yùn)行情況的影響，加入補(bǔ)償修止函數(shù)，這樣加快了調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)過程的調(diào)節(jié)速度控制方案如圖3所示。5丿口憋oft ao秋岡仃搭令圖3坯煤機(jī)入口負(fù)壓調(diào)節(jié)系統(tǒng)(3) 會(huì)煤機(jī)岀口溫度調(diào)節(jié)煤粉的干濕程度是煤粉安全輸送、儲(chǔ)藏的重要指標(biāo)之一。煤粉的下濕程度可以川擁煤機(jī)出口溫度來衡量。因 為磨煤機(jī)出口溫度反映滯后大、與磨煤機(jī)入口負(fù)壓相耦合，這些給口動(dòng)調(diào)節(jié)帶來了困難，所以測(cè)量溫度信號(hào) 采川超前處理，控制器采川pi-模糊控制模塊紐成的控制器，考慮到給煤機(jī)運(yùn)行情況的影響，加入補(bǔ)償修正函 數(shù)，這樣加快了調(diào)節(jié)系統(tǒng)對(duì)過程的調(diào)節(jié)速度，控制方案如圖4所示。5磨煤機(jī)具體控制冋路實(shí)現(xiàn)(1)磨煤機(jī)啟停磨煤機(jī)的卅動(dòng)條件是潤(rùn)滑油溫度正常；潤(rùn)滑油壓力不低；排粉機(jī)運(yùn)行；磨煤機(jī)潤(rùn)滑油泵聯(lián)鎖投入；制粉系統(tǒng) 聯(lián)鎖投入。(2)磨煤機(jī)設(shè)備保護(hù)(如圖5所示)磁正常壓力不低辭1而潸曲泵聯(lián)國(guó)投入斃投入能油壓力低ml壓力低聯(lián)頜投入彪煤機(jī)勒富髙 磨煤機(jī)朝富 髙3頜投人腆投入tft動(dòng)作tft動(dòng)作斃投入圖4蹴煤機(jī)出口