钢球磨煤机制粉系统的优化控制

关 键词 ； 球磨 机 ； 制粉 系统 ； 糊控 翩 ； 模 解耦预 测控 制 ； 稳态优 化控 制
中 图 分 类 号 ： Ｋ ２ ３ ２ Ｔ ２ ．５ 文献 标识码 ： Ａ 知 道被 控对 象 的数学 模 型 ， 且 比常 规控 制系统 并 具 有 更 好 的 稳 定 性 和 更 强 的鲁 棒 性 。它 在 一 定 程 度 上 具 有 人 的 智 能 性 、 够 尽 陕 消 除 系 统 的 大 偏 能
８ ０℃ 因此 ， 我们 可 在稳态 时进行 优化 计算 ．
求 出既 能 维持 被 控量 在 要 求 的范 围内 ， 又使 给煤 量最 大 的经济 运 行工 况 ， 正 系统 的设 定值 到新 修
的经 济工况 点运 行 。
１ 制 粉 系统 的 动态 特性
在 钢 球 磨 中 储 式 制 粉 系 统 是 一 个 具 有 纯 迟 延 、 耦 合 的 多 变 量 非 线 性 时 变 系 统 。 球 磨 本 身 强 钢 是 一 个 包 含 了 机 械 能 量 转 换 、 交 换 和 两 相 流 动 热
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第 ２ ２卷
第 ３ 期
动
力 工
程
ห้องสมุดไป่ตู้
２０ ０ ２年 ６月
ＰＯＷ ＥＲ ＥＮＧｌ ＮＥＥＲｌ ＮＧ
文 章 编 号 ： ０ ０ ６ ６ （ ０ ２ ０ ９ — ５ １ ０ — ７ １ ２ ０ ） ３ １ ３０ ７
钢 球磨 煤 机 制粉 系统 的优 化 控 制
所 有 被 控 变 量 发 生 变 化 ， 此 变 量 之 间 的 相 互 干 因 扰 十 分 严 重 同 时 ， 论 研 究 和 现 场 试 验 均 表 理
模 糊 控 制 作为 一 种 新型 的控 制方 法 、 无 需 它
收 稿 日期 ：ｏｌ ０ ７ 修 订 日期 ：ｏ ｌ０． ２ ２ ｌ ８２ ｏ ２ ｏ ４ １ 作 者 简 介 王 东 风 （ ９ １ ． ， 徽 潜 山＾ ， 士 － 师 目 １ ７ 男 安 博 讲
。
据 统计 ， 制粉 系统 用 电量 占厂用 电量 的 ｌ ｊ
～
２ ， 潜 在 的 节 能 大 户 之 一 。 因 此 ， 究 制 粉 ｊ 是 研
进 一步分 析 。 因此 、 本文 在大偏 差时 采用带 静态 解 耦 的模糊 控 制策 略 ， 尽快 消 除系统 的大偏 差 ， 小偏 差时则 采用 参 考文献 ［ ］ ３ 的解耦预 测控 制 。 由 于制 粉 系统 的特 殊 性 ， 并不 要 求将 被控 量 严 格 调 节在 某 一 固定 值 ， 只需 要 维持 在 一 定 的范
得 设 计 安 装 的 自动 控 制 系 统 一 直 未 能 投 入 运 行 。 往 设 计 的 控 制 系 统 是 基 于 ３套 独 立 的 Ｐ Ｄ 控 Ｉ 制 回 路 ， 于 各 系 统 之 间 的 耦 台 及 大 迟 延 特 性 均 对
统要 求维 持 被 控最 范 围 为差压 ： ～２ ６ Ｐ ． ２ Ｏ ． ｋ ａ 磨 煤机 人 ｌ 负压 ：０ ～５ ０ ａ 磨煤 机 出 口温 度 ：８ ＝ 】 ４０ ５Ｐ ， ６
明…： 球磨制 粉 系统 是 一 钢 个非 线性 较强 的系统 。 我 国发 电厂 所 用煤 种 多 变 ， 质 不 一 、 煤 的 粒 煤 原 度、 水份 、 度 、 温 可磨性 系数 、 挥发 份等指 标经 常发
Ｏ 引 言
中间储 仓式 制粉 系统 广泛应 用 于火 力发 电机
组 ， 火 电 厂 的 大 型 重 要 设 备 也 是 耗 电 大 户 之 是
一
差， 只是 在接 近稳 态时具 有一 定的 抖振现 象 ， 直用
到 多 变 量 系 统 时 对 于 系 统 间 的 强 耦 台 情 形 有 待 于
围 内 即 可满 足 要 求 ， 如 、 电 厂 ３ 机 组 制 粉 系 比 某 号
系 统 的 自 动 控 制 和 优 化 运 行 ． 有 重 要 的 实 际 意 具
义 。 目前 ， 由于系统 的太 时延 、 变量强 耦台及 模 多 型时 变特性 ， 由 于现有控 制方 式存 在 的问题 ． 也 使
王 东 风
（ 北 电力大 学 动力 系， 定 ０ １０ ） 华 保 ７ ０ ３ 摘 要 ： 针对 燃煤 电站钢 球磨煤机制粉 系统 多变量强耦告 的特点 ． 出 了基 于模 糊控 制和预洲 控制的复合 提
优 化 控 制策 略 谊 方 案 是在 是偏 差 时 采 用模 糊控 制 ． 偏 差 时 采 用 解 耦 预 翊 控 制 ， 在 稳 态 时进 行 监 控 优 化 。 小 ４ 井
对某 Ｄ ＴＭ ８ ７ ２ ７ ４ ０型 球 磨 机 系 统 的 仿 真 研 究 表 明 ： 出的 方 法有 较 强 的 鲁棒 性 和 抗 千 扰 能 力 ， 态 监控 策 提 穗
略 的实施有利 于提 高制精 采统 的出力 ， 达到优化运行 的 目的 ， 具有 重要 的理 论价值和 实际意义 。匿 ２葶 ５
到之处 ． 但对 于 多变量 系统 的解 耦设计 、 只是简单 地 套用单 变 量系统 的形 式 。 为此 ， 作者 在参 考文献 ：］ ３ 中提 出了动态 矩 阵控制解 耦设 计 方法 ， 文将 本
其 应 用 于 球 磨 机 系 统 的 控 制 设 计
的复杂 过 程 ， 任何 一 个 控 制变 量 的 改变 都会 造成
～
显得 无能 为力 。 参考 文献 ： ］ 制粉 系统 的耦台 情 １对 况进 行 ｒ分 析 、 结论 是 ： 钢球 磨制 粉 系统 的 ３个 在 调节 回路 中 ， 不管 ３个 回路如何 配 对 ， 均存在 着相 当严重 的耦合 、 不解 耦 的系统 是 不 可能 实 现 良好
的控 制 的 ， 耦 设 计 是 必 须 的 解 可 见 ． 究 制 粉 研 系 统 的 自动 控 制 和 优 化 运 行 ， 具 有 重 要 的 理 论 叉 意 义 。 由于 预 测 控 制 对 于 克 服 大 时 延 大 性 有 独