磨的调节

商丘裕东电厂双进双出钢球磨的调节及注意事项
摘要：该文章主要阐述了直吹式双进双出钢球磨的控制特征，详细阐述了磨煤机负荷控制、总风量控制、粉位控制、出口温度控制和一次风压控制等几个回路的控制策略、以及调试中需要注意的问题。

前言
裕东发电厂一期2x300MW机组的制粉系统采用的是沈阳重型机械厂制造的直吹式双进双出钢球磨系统。

该磨系引进法国阿尔斯通公司技术，在国内首次制造并在裕东电厂应用。

本文主要对该制粉系统的调节作详细介绍。

该系统没有中间仓储式制粉系统的粉仓，系统大为简化。

磨煤机的出力完全由通过磨煤机的容量风、一次风决定，因而对负荷能迅速响应。

磨煤机的筒体又具有一定的储粉能力，因而，该系统兼有直吹式和中储式制粉系统的优点。

1、系统概况
制粉系统工艺流程：
原煤由原煤仓经给煤机进入混料箱，经旁路风的预干燥后，经中空轴进入磨煤机研磨。

一次冷、热风混合后，经容量风挡板进入磨煤机，将煤粉吹出，并与旁路风混合后，由煤粉分离器进入炉膛燃烧。

由于该制粉系统没有中间仓储式制粉系统的粉仓，系统大为简化。

磨煤机的出力完全由通过磨煤机的容量风、一次风来决定，因而对负荷的响应迅速，可以达到快速升降负荷的能力，尤其是一次风对机组的影响是十分明显。

磨煤机的筒体又具有一定的储粉能力。

本厂一台机组对应三台磨煤机，其给煤机出力三台一般在120t/h左右，最大出力可达150t/h 左右，最小出力单台磨在8—12t/h左右，因此，该系统兼有直吹式和中储式制粉系统的优点，调整十分灵活。

2、调节回路及基本策略
整个制粉系统主要有以下几个调节回路：
2.1、磨煤机负荷控制
煤粉由容量风带出磨煤机，在磨内粉位一定的情况下（即风/粉比一定），控制容量风的流量，就可以控制磨的出力。

燃料主控指令经f(x)并加偏置后形成容量风的给定值，然后与实际的容量风流量进行比例积分运算形成控制指令。

考虑到密封风也进入磨煤机带出一定的煤粉，故通过半侧的总容量风量应包括密封风流量（密封风/磨差压为4kpa时大约4t/h）。

另外，还设有容量风校正回路，其工作原理为：当机组稳定，整个磨煤机工况稳定时，容量风流量不变，粉位基本不变，给煤机给煤量也保持不变。

如果此时给煤量增加，粉位增大（风/粉比减小），相同流量的容量风带的煤粉增多，因此折算出的容量风量变大，使得控制回路将挡板关小，减小容量风风量，保持进入炉膛的燃料量基本不变；反之亦然。

2.2、磨煤机总风量控制
磨煤机的总风量包括容量风和旁路风，容量风用于输送煤粉，流量与磨的负荷成正比，旁路风有两个作用；干燥原煤及保证最小总风量，防止煤粉在管道沉积。

故总风量的曲线f(x)应保证风量设定值大于最小总风量。

另外，给煤量的变化对磨的出口温度影响也较大，当出口温度偏离设定值时，适当调整旁路风风量的定值，调节磨的出口温度，本厂规定磨得出口温度一般在90—110℃正常运行，磨的出口温度超过140℃跳磨煤机。

2.3、磨煤机的粉位控制
双进双出磨煤机的优点是对负荷变化的响应快，其原因是磨煤机出力的改变是通过容量风流量的改变而改变的，而前提条件是，磨煤机的料位必须是保持恒定的，即风/粉比恒定。

因此，磨的料位控制也是双进双出磨煤机最基本的控制之一，一般在0.5左右为佳。

图四是磨煤机料位控制的方框图。

磨的料位测量有两种：
（1）差压信号
在磨的大罐底部装有两个差压测量装置，驱动端、非驱动端各一个。

装置由下向上对煤粉吹出恒定流量的气流，通过测量煤粉层上面与气流下端的差压，可测得煤粉的料位。

差压测量装置定期进行吹扫，防止煤粉堵塞。

在吹扫过程中，差压信号无效，此时该装置自动恢复为正常运行。

（2）电耳信号
通过测量磨转动时的噪音，可获得磨内的料位情况。

磨内煤粉多时，发出的噪音闷；煤粉少时发出的噪音响亮。

以上两种信号都可采用，可随意切换。

磨煤机负荷变化时，因为容量风及一次风发生变化时，必然影响料位，因此这里加了负荷前馈信号，尽量使料位较小波动。

2.4、磨煤机出口温度控制
磨的出口温度通过进入磨煤机的一次风温控制。

通过调节一次冷风，热风挡板来配比一次风温。

在暖磨期间，不控制磨的出口温度，而控制磨的入口风温，这时全开热风门关闭冷风门，一般在60℃以上就可以启动了，然后根据给煤量的大小和冷、热风门开度大小来控制磨的出口温度在正常范围内。

2.5、一次风压控制
一次风压是整个制粉系统正常运行的保障，为防止煤粉外冒，设有密封风系统提供磨煤机系统各处的密封。

密封风压调节系统保证密封风与磨内的差压至少为4kpa。

正常运行时应保证在该定值内运行，事故时可以退出该保护短时运行。

3、控制回路的调试和需要注意的问题
裕东#1、2机组自2004年5月30日整组启动后，即进入制粉系统的调试。

由于这套制粉系统在国内安装、使用还不多，各方面经验不足，因此开始阶段主要是操作人员手动操作，了解制粉系统工作特性，摸索出经验后才投入自动调节。

整套制粉系统运行，需要注意以下几点：
3.1料位的建立与调整
双进双出磨正常投运的关键是料位的建立。

料位建立后，磨机的出力才随容量风的流量成正比。

因此，在磨空罐启动时，首先应大量进煤，将料位迅速建立。

一般，磨正常运行时，料位（差压信号）大约控制在0.8 kpa左右，可在磨启动的初期，即将定值设定在0.8 kpa，投入料位自动。

因原煤进入磨磨成煤粉需要一段时间，在开始的时候，料位信号基本不变。

当料位信号开始快速增加时，料位已建立，此时应迅速减少给煤量，防止进煤过多，为了防止给煤机堵煤，空罐时最好采用手动方式加煤，此时给煤量一般不超过25T/H为佳（单侧），待料位建立后即可投入自动进入正常控制阶段。

（可以根据磨的电流来判断磨的料位的真实性以及磨内煤的多少，多时电流变小，少时电流变大）。

在投入锅炉跟随方式时，当主汽压减小时，须增加容量风和一次风；容量风和一次风的变化引起料位减小，给煤机增煤，料位增大后，进入锅炉的燃料增加，主汽压增大。

如果料位调节器参数设置不当，会引起系统有功的波动。

故在设参
数时，应防止与容量风调节形成振荡。

3.2一次冷、热风配比
风温的调节靠冷、热风的配比。

在调节冷、热风挡板时，应保持总一次风量不变以保证磨煤机负荷基本不变。

通过实验确定冷、热风调节挡板的特性，二者都在0%—100%的范围内变动，根据煤的干湿和给煤量的大小调节其挡板的开度，能保证磨的出口温度在正常范围内。

3.3磨煤机容量风控制
因为容量风测点安装的位置无足够的直管段，测量装置本身又存在些问题，导致风量测量不准，按原设计的控制方案投运，系统不易稳定，存在较大的内扰。

后控制方案作了修改，燃料主控的输出指令直接调节容量风挡板，而不与容量风构成闭环。

这样，因风量测量引起的扰动就被克服了。

改进后的控制回路投入DEB方式控制主汽压，稳定工况时，汽压波动范围在+/－0.1MP内。

但这种方案存在一个缺点：当燃料主控指令不变时，容量风也应不变。

如果容量风波动，系统无法迅速克服这种内扰，而要等到汽压变化后，再调整容量风风量，这就造成机组运行工况的扰动。

因此，这只是权益之计，关键还是要将容量风测点搞好。

本厂容量风们开度在10%——100%之间，最小开度为10%，最大可达100%，但平时运行时最小开度可以达到10%则一次风门开度对应就开大了：而容量风门最大可达到80%再大效果就不明显了。

其对应的一次风门开度对应就关小了；但是在异常情况下机组压力太低时二者都可以。

3.4、半磨运行时，容量风、旁路风挡板的控制
在半磨运行时，为防止出粉侧与停运侧粉位不平衡，停运侧的容量风挡板和旁路风挡板需要保持一定的开度，以维持磨内风场的平衡。

4、结束语
因在国内投用这套制粉系统不多，调试各方的经验少，资料缺，但在永城电厂顺利通过168h而进入稳定运行阶段，事实证明，双进双出磨的运用是成功的，其优点是明显的。

总之缺点是：若磨或给煤机一堵煤则必须降负荷（设计三台），给煤机遇煤湿时最爱堵煤，所以建议设计四台运行，效果最佳。