磨煤机料位自寻优控制系统设计
第ｌ８卷 Ｖｏ１．１８ 第２期
Ｎｏ．２ 重庆电力高等专科学校学报 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｌｌｅｇｅ ２０１３年４月 Ａｐｒ．２０１３
磨煤机料位自寻优控制系统设计
蒋恒，李波
（国电重庆恒泰发电有限公司，重庆４００８０５）
【摘要】制粉系统作为火力发电厂一个重要辅助系统，其安全性、经济性与企业利益密不可分。而磨煤机作为制 粉系统的一个主要设备，其耗电量占到了整个制粉系统的７０％一８０％。由于磨煤机料位控制一直以来都是制约磨 煤机安全、经济运行的难题，因此，迫切希望找到一种方法，能实现磨煤机长期处于最佳料位区间安全、经济运行。
“试探法”磨煤机料位自寻优系统是一次大胆尝试。 【关键词】磨煤机料位；自寻优控制；安全；节能；成效 【中图分类号】ＴＫ２２３．２５ 【文献标识码】Ａ 【文章编号】１００８—８０３２（２０１３）０２－００５８－０４
０引言
我国是一个以煤炭为主要能源的国家，在电力
行业，尽管水电、风电、核电等新能源近年来发展迅
速，但目前我国火力发电量占总发电量的份额仍在
８０％以上，并且在相当一段时期内，仍将保持在电力
结构中占据主导地位。而制粉系统作为火力发电机
组中一个必不可少的重要辅助系统，其安全、经济运
行直接决定着电厂运行的安全性和经济性。据统
计，火力发电厂厂用电占全厂总发电量的１０％左
右，仅制粉系统的耗电量就占到了全厂厂用电量的
１５％～２５％，是发电厂的耗电大户之一。而影响制
粉系统能耗最主要的因素就是磨煤机，其耗电量占
整个制粉系统耗电量的７０％～８０％，因此，磨煤机
的经济运行成为发电企业节能降耗的重要途径
之一。
在制粉系统自动投入情况下，运行人员设定的
磨煤机料位值通常比较保守，一般都在习惯工作区
以内，即经济运行区的左侧，无法使球磨机在最大出
力下运行，其经济性不言而喻。因此，我们需要对磨
煤机料位控制进行优化改造，其目的就是充分发挥
中储式制粉系统的优势，在确保不发生堵煤的情况
下，尽可能通过增加磨煤机料位，使其长期处于最佳
料位值附近运行，从而提高磨煤机出力，在最短的时
问内磨制出所需的煤粉，降低制粉单耗，达到节能降
耗的目的。
１ 钢球磨煤机工作特性分析
钢球磨煤机工作特性曲线如图１所示。
收稿日期：２０１２—１２—１９ 作者简介：蒋恒（１９７８一），工程师，研究方向为控制工程。 注：１一磨功率；２一磨料位音频信号；３一差压信号；４一磨出力 图１磨煤机工作特－陛曲线
从图１可以看出，钢球磨煤机的运行范围可划
分为３个区间，如图ｌ中的Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ所示。当磨煤机
运行在Ｉ区（即常规运行区），由于磨煤机料位，即存
煤量较低，钢球下落的动能只有一小部分用于磨煤，
其它部分白白消耗于钢球间以及钢球与磨内壁间的
空撞磨损，这也加速了钢球与磨煤机衬板的消耗。
因此，磨煤机若长期在这一区间内运行是非常不经
济的。而当磨煤机运行在ＩＩＩ区内（即非稳态运行
区），由于磨煤机料位过高，极易发生满灌堵煤事
故，给安全运行带来极大隐患。因此，从安全的角度
出发，应尽量避免磨煤机在这一区间内长时间运行。
ＩＩ区显然是最佳运行区域，它的大半段是处于稳态
运行区，且钢球磨煤机的运行工作点越向稳态与非
稳态运行区的边界点Ｎ靠拢，钢球磨煤机的出力越
大。Ｎ点附近区域就是优化运行区。分析这些曲线
可以得到以下一些结论。
（１）从曲线４（磨出力）可以看出，钢球磨煤机
的出力并不随着其存煤量的增加而单调增大。实际
上钢球磨煤机的最大出力点在图中的Ｎ点，这就是 第２期 蒋恒等：磨煤机料位自寻优控制系统设计 ５９
需要寻找的最佳工作点。当存煤量太大时，工作点
超过了Ｎ点，就容易出现满罐堵煤，这时磨煤机的
出力降到最低。
（２）从曲线１（磨煤机功率）可以看出，钢球磨
煤机的功率也不是随着其存煤量的增加而单调增
大，而是有一个极值点Ｍ，并且它在磨煤机最佳工作
点Ｎ的左侧。因此，当磨煤机运行工作点越靠拢最
佳工作点Ｎ，此时磨煤机功率越小越省电。
（３）在钢球磨煤机的运行中，当存煤量较少时，
因钢球相互碰撞，导致钢球磨煤机的音频信号较强，
随着其存煤量的不断增加，钢球问慢慢填人煤，因而
检测料位的音频信号逐渐减弱，因此，通过检测音频
信号强弱，可以间接反映球磨机存煤量的大小。
２磨煤机料位优化控制功能设计
对于磨煤机制粉系统来说，最佳存煤量并不是
一成不变的。钢球损耗、煤种变化以及煤的水分变
化等都会使最佳存煤量产生漂移。因此，我们设计
了“试探法”磨煤机最佳料位自寻优系统，以期解决
这一技术难题。这种优化控制的基本思路就是通过
改变给煤量计算磨煤机出力，判断出力变化方向，使
磨出力始终向增大的方向变化，直到出力变化方向
反复变化为止，此时即为最佳料位值。其流程图如
图２所示。
图２磨煤机料位自寻优控制流程图 磨煤机料位自寻优系统的工作原理如下：
（１）当某列磨煤机制粉系统稳定运行后，由运
行人员投入磨煤机料位自动控制，然后在图３操作
面板中点击“自寻优开始”按钮，启动该列磨煤机料
位自寻优系统。
（２）系统初始化，并定义前一周期的该列磨煤
机出力累计值Ｐ１：０。
（３）统计本周期内磨煤机出力累计值，并将该值
赋给变量Ｐ２。周期长度可由运行专工根据系统运行
状况进行适当修改，为提高出力累计计算的可靠性，
减少系统波动，一般将周期设置为１０～６０ｒａｉｎ。
（４）判断出力变化方向，并作出相应调整。根
据本周期内统计的磨煤机出力累计值Ｐ２减去上一
周期内统计的磨煤机出力累计值Ｐ１，如果大于零，
则维持上一周期调整磨煤机料位设定值的方向，继
续增加或减少一个固定的磨煤机料位变化量，否则
就反向调整磨煤机料位设定值（减少或增加固定的
磨煤机料位变化量）。需要注意的是每次增加或减
少的这个固定料位变化量不宜设置过大，否则有可
能造成系统波动过大或磨煤机堵煤事故的发生，一
般设置为１％～３％。另外，当出力方向每改变一
次，就对变量Ｔ（该变量用来判断系统是否已达到最
佳料位值）累加１，否则就对变量Ｔ进行一次清零
处理。
（５）判断是否已达到最佳料位值。如果经过数
次调整，磨煤机料位设定值在某个数值来回增、减，
说明该料位值已接近自寻优系统所要寻找的该磨煤
机最佳料位值。通过变量Ｔ是否大于２作为判断依
据：如果大于２，说明系统已经处于最佳料位值附近
经济运行了，结束磨煤机料位自寻优控制，使其保持
在这一最佳料位值自动运行；否则将本周期统计的
出力累计值赋值给Ｐ１，再返回到第（３）步循环运行，
直到寻找到最佳料位，从而结束本轮自寻优控制。
３磨煤机料位控制系统分析
３．１系统控制流程
磨煤机料位控制软手操器如图３所示。
磨煤机料位单回路自动控制系统的控制流程大
致为：在自动投入情况下，ＤＣＳ系统将接收到的磨
煤机料位测量值作为被调量，与料位设定值（图３
中“ｓ”）进行比较，经过ＤＣＳ系统ＰＩＤ模块分析计算
以后，按照反作用调节功能（即当实际料位“Ｐ”大于
给定料位“Ｓ”时，调节器输出减小，反之则增大），其
输出信号经过一个选择模块，该模块的作用是当锅
炉ＭＦＴ或该磨煤机任一联锁跳闸信号发出或给煤
机断链、
堵煤等条件发生时，通过该选择模块将输出 第２期 蒋恒等：磨煤机料位自寻优控制系统设计 ６１
三，高料位可以减少钢球以及磨煤机内壁的磨损，降
低钢球消耗以及降低磨煤机的维护成本。
５结束语
磨煤机料位控制一直以来都是制约磨煤机安
全、经济运行的难题，本文设计了“试探法”磨煤机
料位自寻优系统。实践证明，该系统减少了磨煤机
耗电量，降低了钢球消耗，实现了节能降耗目标。
参考文献：
［１］王铁军，朱峰．钢球磨煤机制粉系统运行特性分析和 控制研究［Ｊ］．合肥工、Ｉ 大学学报：自然科学版，２００２， （４）． 王东风，李利平，王丽君．球磨机制粉系统控制的现状
和前景［Ｊ］．东北电力技术，２００２，（５）． 刘长良．火电厂球磨机制粉系统的自调整模糊控制
［Ｊ］．中国机电工程学报，２００１，（１２）：９４—９６． 张栾英，谷俊杰．钢球磨煤机的自寻优控制技术［Ｊ］． 中国电力，１９９３，（４）：４８—５０． 李九洲，纪斌．球磨机最佳料位的理论探寻［Ｊ］．中国 钼业，１９９９，（４）：２０－２１． 王兴国，田维锋，吕西志，等．磨煤机料位监控技术及 制粉系统优化运行［Ｊ］．中国电力，１９９６，（１）． 白志刚．自动调节系统解析与ＰＩＤ整定［Ｍ］．北京：化 学工业出版社，２０１２．
Ａ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ ｔｈｅ Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｓｅｌｆ－ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｓｙｓｔｅｍ
ｏｆ ｔｈｅ Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｏａｌ ＭｉＵ
ＪＩＡＮＧ Ｈｅｎｇ，ＬＩ Ｂｏ
（Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｈｅｎｇｔａｉ Ｐｏｗｅｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．ｏｆ Ｃｈｉｎａ Ｇｕｏｄｉａｎ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ ４００８０５，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏａｌ ｐｕｌｖｅｒｉｚｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｓｙｓｔｅｍ ｉｎ ａ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｗｈｏｓｅ ｓｅｃｕｒｉｔｙ ａｎｄ
ｅｃｏｎｏｍｙ ａｒｅ ｃｌｏｓｅｌｙ ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｐｒｏｆｉｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅ．Ｔｈｅ ｃｏａｌ ｒａｉｌｌ ｉｓ ｏｎｅ ｏｆ ｉｔｓ ｍａｉｎ ｄｅｖｉｃｅｓ ｗｈｏｓｅ ｐｏｗ—
ｅｒ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ ａｃｃｏｕｎｔｓ ｆｏｒ ７０％ｔｏ ８０％ｏｆ ｔｈｅ ｗｈｏｌｅ ｓｙｓｔｅｍ．Ａｓ ｔｈｅ ｍａｔｅｒｉａｌ ｌｅｖｅｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｒａｉｌｌ ｈａｓ ａｌ－
ｗａｙｓ ｂｅｅｎ ａ ｐｒｏｂｌｅｍ ｉｎ ｉｔｓ ｓｅｃｕｒｅ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ￣ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｔｈｉｓ ｅｓｓａｙ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ａ ｓｅｌｆ－ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ
ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｔｒｉａ１．ａｎｄ—ｅｒｒｏｒ ｍｅｔｈｏｄ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｋｅｅｐ ｉｔｓ ｓｅｃｕｒｅ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃａｌ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈｉｎ ｔｈｅ ｒａｎｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｏｐｔｉ－
ｍａｌ ｍａｔｅｒｉａｌ ｌｅｖｅｌ ｏｎ ａ ｌｏｎｇ－ｔｅｒｍ ｂａｓｉｓ．
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｍａｔｅｒｉａｌ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏａｌ ｍｉｌｌ；ｓｅｌｆ－ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｒｏｌ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎ；ｅｆｆｅｃｔ
（上接第４９页）
通过隐患排查机制的建立，促进了运维人员对 参考文献：
设备隐患的积极整改，有效降低了变电站设备运行 ［１］ Ｑ＼ＧＤＷ ４４１－２０１０，智能变电站继电保护技术规范
风险。
４结束语
智能站的二次系统运行维护是确保智能站安全
稳定运行的重要组成部分，同时由于其专业性强、集
成度高等特点，还需要在实践中不断总结经验，优化
磨煤机模糊自整定PID控制器的设计和仿真
磨煤机模糊自整定PID控制器的设计和仿真
覃来丰;冯晓露
【期刊名称】《电站系统工程》
【年(卷),期】2007(23)4
【摘 要】磨煤机的载煤量的测量一直是磨煤机控制系统中的一个难题,已有的差压法、音频法、振动法等都无法保证其测量精度。对此提出在磨煤机出口增加煤粉浓度测量装置来辅助判断磨煤机内部载煤量的方法,可以有效地提高磨煤机载煤量的测量精度。另外,针对磨煤机非线性、大延迟和模型时变特性,提出了模糊自整定PID控制策略,来提高磨煤机运行的安全性和经济性。Matlab仿真结果表明,新系统比采用目前常规的磨煤机控制系统具有更优越的性能。
【总页数】3页(P65-67)
【关键词】钢球磨煤机;煤粉浓度测量装置;模糊自整定PID;MATLAB仿真
【作 者】覃来丰;冯晓露
【作者单位】浙江大学机械与能源学院
【正文语种】中 文
【中图分类】TK32
【相关文献】
1.自整定模糊PID控制器的设计与Simulink仿真 [J], 龚齐斌;向贤兵
2.模糊自整定PID控制器的设计与仿真 [J], 朱尧富
3.模糊自整定PID控制器的设计与仿真 [J], 王安;杨青青;闫文宇 4.在线参数自整定模糊PID控制器的设计与仿真 [J], 王伟;叶真;李瑞杰
5.电子膨胀阀模糊自整定PID控制器的设计与仿真 [J], 江竹; 秦健; 张辉
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买
自寻优-模糊自适应采样PI控制在钢球磨煤机负荷控制中的应用
自寻优一模糊自适应采样ＰＩ控制
在钢球磨煤机负荷控制中的应用
司刚全 ，张 蕊 ，刘建民。，杨紫泉。，王树信。
１．西安交通大学，陕西西安７１００４９
２．西安电力高等专科学校，陕西西安 ７１００３２
３．独山子石化热电厂，新疆奎屯８３３６００
［摘 要］
［关 键 词］
［中图分类号］
［文献标识码］
［文章编号］ 针对火电厂钢球磨煤机工作特性和控制要求，提出了一种自寻优一模糊自适应采样ＰＩ控制
相结合的双层控制策略，实现了对钢球磨煤机负荷的优化和实时控制。所开发的钢球磨
煤机负荷控制系统，采用基于多传感器信息融合技术的磨煤机负荷检测仪实现负荷的准
确测量，并采用可编程逻辑控制器（ＰＬＣ）与工控机组成一个小型的ＤＣＳ。实际应用表明，
该系统控制性能良好，节能效果显著。
火电厂；制粉系统；钢球磨煤机；负荷控制系统；自寻优；模糊自适应；采样ＰＩ
ＴＰ３２３
Ａ
１００２—３３６４（２００７）１１—００５２—０４
目前火电厂应用的钢球磨煤机（球磨机）制粉系统
约占总量的６０ ９／６以上。但是，该类制粉系统结构复杂
且运行中存在诸多缺点：耗电量占厂用电的１５ ～
２５ ，是电厂的耗电大户［１ ；运行中会产生严重的噪声
和粉尘，是电厂的大污染源；欠煤、堵煤和超温等事故
时有发生，严重时导致机组停运或发生爆炸事故。因
此，针对火电厂球磨机进行优化控制，以达到节能降
耗、安全生产和保护环境的目的，对确保发电企业的安
全、经济运行，具有十分重要的意义。
１球磨机工作特性
球磨机的运行规律可以通过其工作特性曲线（图
１）直观地反映出来 。
图１在同一坐标系中表示了球磨机的出力和电动
机功率的特性，从这２条特性曲线可以得到如下结论。 亏ｊ 褂 蠢 一 。—、＼ ＼
／一，一一。 。、
ＩＩ ＨＩ
／ｌ负荷 ／２
１一电动机功率特性 ２－－出力特性 图１球磨机的工作特性曲线
（１）从曲线２可以看出，球磨机的出力并不随着负
磨煤机毕业设计
沈阳工程学院课程设计
1
1引言
600MW级燃煤机组是世界多数工业发达国家重点发展的火力机组，在一些火力发电机组标准系列中是一个重要的级别。这一容量等级的机组也是目前我国火电建设中将要大力发展的系列之一。从1985年我国第一台引进的600MW火力发电机组在元宝山电厂投运开始，我国进入了发展600MW火电机组的年代。
本设计题目是磨煤机冷热风挡板控制组态图设计，组态的中心任务是实现负荷（煤量指令）变化后，通过系统组态来控制冷热风挡板开度，进而控制磨煤机出口温度和一次风量。系统是通过热风挡板的开度主调一次风量，冷风挡板的开度来维持磨煤机出口温度。系统引进前馈-反馈信号和手/自动调节功能。系统组态图的主要输入信号为出口温度信号（TEMP），输出主要信号为冷热风挡板开度，即此系统主要完成对冷热风挡板的控制，即当负荷变化后就必须改变风量，这样磨煤机出口温度也会随之变化，此组态图就是针对负荷扰动后，由于温度的改变来调节冷风挡板来维持出口温度。为了提高系系统的控制精度，把输出的冷风挡板信号（COLD DAMER）作为反馈信号来消除偏差，同时送出温度差压信号（TEMP DIFF）来作为热风挡板的一个参考信号，由于温度的变化需要对冷热风门都进行控制。
沈阳工程学院课程设计
2
2 磨煤机
2.1 磨煤机概述
磨煤机是制粉系统的主要设备，它的主要作用是将具有一定尺寸的煤块进行干燥、破碎并磨制成煤粉。磨煤机通常是按照转速进行分类的。
(1)低速球磨机
工作转速15~25r/min，又称为筒型磨煤机或低速筒式钢球磨煤机。它的工作原理是电动机经减速装置带动圆筒转动，在离心力和摩擦力的作用下，护甲将钢球提升到一定高度，然后借重力自由落下。煤主要被落下的钢球几击碎，同时还受到钢球之间的挤压、碾磨作用。原煤和热空气从一端进入磨煤机，磨好的煤粉被气流从另一端带出。热空气不仅起干燥原煤作用，而且有是输煤送粉的介质。干燥剂气流速度越大，带出的煤粉量越多，磨煤机出力越大，煤粉越粗。
211007952_火电厂一次风自寻优控制系统应用研究
科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald科技创新导报Science and Technology Innovation Herald2022 NO.22 智能智造与信息技术火电厂一次风自寻优控制系统应用研究范勇（国能重庆万州电力有限责任公司 重庆 400000）摘 要： 火电厂一次风动态自寻优控制系统（IEC）是根据机组发电功率、AGC负荷指令、总燃料量、一次风及制粉系统中的主要运行参数，经过DCS组态逻辑动态，计算出热一次风压IEC修正值，叠加到原一次风母管压力设定值，进行控制。投入一次风动态自寻优控制系统之后，在保证磨煤机风煤比及出口温度的前提下，可以有效地降低一次风机电流，提高经济效益。本文主要研究一次风自寻优控制系统的硬件安装、逻辑组态、调试方法及注意事项，分析IEC系统投入后产生的经济效益。关键词： 自寻优控制 组态 安装 调试 分析中图分类号： TM621文献标识码： A文章编号： 1674-098X(2022)08(a)-0066-04随着对环境保护、经济性要求的不断提高，迫切需要对燃煤电厂燃烧进行优化，以提高燃烧效率，在安全、稳定、可靠的前提下，做到节能减排效率最大化。当前形势下，机组中、低负荷运行时间增加，偏离额定工况，导致锅炉效率下降；同时，机组经常深度调峰、调频，原有的调节方式无法适应要求；煤种多变，偏离设计煤种，对燃烧也存在较大影响［1］。这就要求对机组进行精细化控制，以实现节能减排，提高锅炉的效率。1 系统简介国能重庆万州电厂锅炉为东方锅炉股份有限公司生产的2×1050MW超超临界燃煤直流锅炉，制粉系统为中速磨（ZGM123G）正压直吹式制粉系统，每台炉配置两台成都凯凯凯风机厂的双级动叶可调一次风机，额定功率3300kW，额定电流226.5A，DCS系统为ABB Symphony PLUS系统。2 工作原理一次风动态自寻优控制系统IEC（Intelligence Ex⁃pert Control）与DCS系统通过TCP/IP协议进行数据传递，在DCS系统中，构建通信判断及控制逻辑。DCS控制系统连续接收一次风动态自寻优控制系统（IEC）发送的模拟量心跳信号，进行判断，在保证通信正常的情况下，将IEC修正值叠加到热一次风压设定值中，进行寻优控制。IEC控制系统能快速跟踪AGC负荷的变化，并在保证所有运行磨煤机出口风量及温度的情况下，进行优化控制，逐步降低一次风压，将磨煤机风门开大，最终达到降低一次风母管压损的目的。智能控制系统IEC通过监测实时的运行参数，对热一次风压优化值进行动态调整，从而适应负荷及煤种的变化，达到最大限度降低一次风机的耗电量、保证制粉系统正常运行的目的［2］。3 IEC智能控制系统3.1 与DCS的连接方式IEC智能控制系统为独立于DCS的外挂系统，采用CAB09扩展柜、PLC卡件通讯，网口布置为交叉方式，DCS为主站，如图1所示。
磨煤机出口温度自动控制系统设计
I
课 程 设 计 用 纸
教师批阅：
目录
摘要 .......................................................................................... 1
ABSTRACT.................................................................................. 1
1 绪论 ...................................................................................... 2
1.1 设计背景 ............................................................................ 2
1.2 设计任务及主要内容 ......................................................... 3
2 制粉系统概述 ....................................................................... 3
2.1 系统任务及类型 ................................................................ 3
2.2 煤粉的特性 ........................................................................ 4
2.3 制粉系统的主要设备 ......................................................... 5
2.4 双进双出钢球磨煤机直吹式制粉系统工作原理 .............. 6
水泥粉磨优化控制系统
1
水泥粉磨优化控制系统 水泥粉磨系统的建模与控制方法研究
2 一、背景介绍
对水泥粉磨系统的研究一直在不断的进行着，如何提高磨机的粉磨效率、提高水泥产品质量、使生产过程节能降耗一直是研究的重点，水泥粉磨过程的耗能巨大，尤其是耗电情况十分严重，由于操作人员对磨机的操作存在滞后性、不确定性、盲目性等缺点，导致粉磨系统的效率较低，进一步增加了粉磨系统的电耗.
粉磨系统操作复杂，磨机的工况也是随着现场的干扰而不断变化的，导致现场经常出现粉磨系统的不稳定情况的发生，比如称重仓仓满溢料、球磨机饱磨、球磨机空磨、皮带秤跳停、旋风筒堵料等,如果操作员不能够及时的发现并采取相应的处理措施,就会导致粉磨系统设备的保护跳停,进而必须将整个粉磨系统停下来进行处理，严重的影响了水泥的生产，对水泥的发货造成影响，从而影响了水泥厂的效益。所以在粉磨系统运行时一定要避免极端情况的发生，如果因为操作员的操作出现了停产的情况则要对相应的操作员进行处罚，责任到人.因此，如果能够对粉磨系统采用自动控制代替人工的操作，就能够避免出现极端的情况，并且能够使粉磨系统长时间处于稳定工况，在节约了电耗的同时，能够保护设备并且减少操作人员的劳动强度，具有一定的实用价值.
据统计，我国水泥工业发展较快，水泥产量逐年递增，自1985年起，我国水泥产量连续26年位居世界第一位，2011年总产量达到20。6亿吨，占到世界水泥总产量的50％之多，最近5年内我国水泥年产量及年平均增长率见表1。1， 2007年到2011年年平均增长率超过11%，如果通过采用自动控制系统能够将水泥的吨电耗降低1%左右,带来的经济效益是相当可观的。
表1 我国水泥年产量.
年份 2007 2008 2009 2010 2011
年产量/亿吨 13。5 14。5 16。4 18.7 20.6
年平均增长率/％ 7。4 13。1 14.0
10.2
1、水泥粉磨系统简介
摆式磨粉机的自动化控制系统设计
摆式磨粉机的自动化控制系统设计
摆式磨粉机是一种常用的磨粉工艺设备，用于将原料研磨成所需的细粉。为了提高工作效率和质量稳定性，设计一个自动化控制系统变得至关重要。本文将介绍摆式磨粉机自动化控制系统的设计要点和原则。
首先，设计自动化控制系统应考虑以下几个方面：工作稳定性，自动化程度，系统响应速度以及安全性。
1. 工作稳定性：摆式磨粉机是一种高精度的设备，所以控制系统应该能够稳定地控制磨粉过程。要实现这一点，可以采用闭环控制系统，通过传感器实时监测磨粉过程的变化，并反馈给控制器进行调整。同时，在设计过程中应注意选择稳定可靠的传感器和执行器。
2. 自动化程度：自动化控制系统设计的目的是减少人工干预，提高工作效率。因此，在设计中应充分考虑自动化程度，包括自动启停、自动供料、自动排料等功能的完善。可以利用PLC（可编程逻辑控制器）或单片机等控制器来实现这些功能。
3. 系统响应速度：摆式磨粉机的控制系统应能够快速响应不同的磨粉需求。在设计过程中，应注意降低控制系统的延迟，提高控制器的采样频率，并合理选择执行器的速度。
4. 安全性：在设计控制系统时，应考虑到摆式磨粉机的安全性。可以采用多种安全措施，如设置急停开关，设计过载保护装置等，确保操作人员和设备的安全。
接下来，我们将详细介绍摆式磨粉机自动化控制系统的硬件和软件设计。
硬件设计：首先，需要选取适合的控制器来完成控制任务。PLC是常用的控制器之一，它具有良好的可靠性和灵活性，能够满足摆式磨粉机的自动化控制要求。控制器需要连接传感器和执行器，以实现对磨粉过程的监控和控制。传感器可以选择测量磨盘转速、温度和电流等参数的传感器，以获取磨粉过程中的关键数据。执行器可以选择电机和气动执行器，用于控制磨盘转速、供料和排料等操作。
软件设计：控制系统的软件设计主要包括程序编写和界面设计。程序编写需要根据磨粉机的工作流程进行逻辑控制，实现自动化操作。可以利用Ladder Diagram（梯形图）或Structured Text（结构文本）等编程语言进行程序开发。界面设计需要为操作人员提供友好的操作界面，可以采用人机界面软件（如HMI）设计人机交互界面，实现参数设置、状态监控等功能。
水泥粉磨系统优化设计方案
水泥粉磨系统优化设计方案
随着工业化进程的不断发展，水泥行业在建筑业中扮演着至关重要的角色。而水泥生产中的核心工艺之一就是粉磨工艺，它直接影响了水泥产品的质量和产量。对水泥粉磨系统进行优化设计是十分必要的。本文将从工艺流程、设备选择、运行参数等方面给出一份水泥粉磨系统优化设计方案。
一、工艺流程优化
1. 粉磨系统工艺流程布局优化
水泥生产中的粉磨工艺流程一般包括磨煤机和水泥磨。在进行优化设计时，需要对整个系统的工艺流程布局进行优化，使其在满足产品质量的前提下，能够尽量节约能源和降低生产成本。特别是在磨煤机和水泥磨的布局上，需要根据实际场地情况合理规划其位置，以最大程度地提高生产效率。
在粉磨系统的工艺参数中，研磨介质的选择、料层厚度、研磨时间等都会直接影响到产品的细度和产量。在优化设计中，需要根据原材料特性和生产要求，合理调整工艺参数，以提高能耗效率和产品品质。
二、设备选择优化
1. 磨煤机和水泥磨设备的选型优化
在进行水泥粉磨系统优化设计时，设备的选型至关重要。需要选择具有较高生产效率和较低能耗的磨煤机和水泥磨，使得整个系统在性能和经济性方面都能够得到有效提升。还需要考虑设备的维护和维修成本，选择易于维护和保养的设备，以降低后期运营成本。
2. 辅助设备的选择优化
水泥粉磨系统中的辅助设备如输送机、除尘器等也需要进行选型优化。在选择时，需考虑其与主设备的配套性能、能耗和维护成本，以确保整个系统在运行时能够保持稳定的性能和高效的运行。
三、运行参数优化
1. 控制系统的优化
水泥粉磨系统的自动控制系统在优化设计中扮演着至关重要的角色。通过改进控制系统，使得系统能够更加精准地控制研磨参数和设备运行状态，以提高整个系统的精度和稳定性。
2. 能耗监控和调整 水泥粉磨系统的能耗在整个生产过程中占据重要地位。在进行优化设计时，需要加强对能耗的监控和调整工作，及时发现并解决能耗过高的问题，以提高系统的能耗效率。
在FOXBORO DCS中实现磨煤机料位自动控制
・５８‘ 新 疆 石 油 科 技 ２０１２年第２期（第２２卷）
在ＦＯＸＢＯＲＯ ＤＣＳ中实现磨煤机料位自动控制
周迎伟 乌鲁木齐石化公司热电厂．８３００１９乌鲁木齐
摘要 首先对热电厂４、５号炉磨煤机控制方式及存在问题进行了分析，然后简介了磨煤机料位控制系统，最后对如何在ｆ０ｘｂｏｒｏ ＤＣＳ中实现磨煤机料位自动以及料位自动实现以后解决的问题进行了详细的阐述。 关键词ＤＣＳ磨煤机料位自动热电厂
， 一一 来。 ｌ 刖舌
乌鲁木齐石化公司热电厂４、５号锅炉为４５０ｔ的 燃煤锅炉．控制系统采用的为美国ＦＯＸＢＯＲＯ公司的
Ｉ／Ａ Ｓｅｒｉｅｓ ＤＣＳ控制系统。球磨煤机是我国火力发电 厂制粉系统中使用最多的磨煤设备。它使用钢球把煤
磨成粉末。磨煤机的工作效率取决于煤粉的填充量和 钢球充填率，如何保证磨煤机中的煤粉量和钢球的填
充率．一直是热电厂锅炉制粉系统运行中的一个难 点。目前热电厂４、５号锅炉的磨煤机采用的运行方式
就是采用人工操作ＤＣＳ输出来控制变频器．变频器 通过转数的变化来控制给煤机的下煤量，从而达到控
制磨煤机中的差压。人工操作各个风门来调节磨煤机 的进出口温度，但是人工调节的缺点也是很明显的。
因为运行人员判断磨煤机中煤粉量的标准就是磨煤 机差压．磨煤机的电流，由于这些参数都不是直接能 反应磨煤机中的煤粉量，所以磨煤机的煤粉量的调节
主要是靠经验判断，调节精度不够，而且操作人员手 动调节操作强度大。经常造成堵磨现、欠煤。给安全生
产埋下了很大的隐患。严重时会造成设备损坏，导致 机组停运，给企业造成重大损失。那么如何在Ｉ，Ａ
Ｓｅｒｉｅｓ ＤＣＳ系统中实现磨煤机料位的自动控制就摆 在了热电厂面前，在ＤＣＳ中不但要实现料位监视，还 要实现球磨机料位自动控制。只有实现了球磨机料位
自动控制．才能保证制粉电耗不会增长，才能保证磨 煤机在最经济的方式运行，才能达到降低生产成本的
提高经济效益的目的。因此经过考察和经过认真的研 究摸索，决定引入料位控制系统，并且把料位控制系
球磨机寻优计算机集散控制系统
文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
1 球磨机寻优计算机集散控制系统
坑口电厂 杨建凯 肖振宏 焦振辉
内容提要 通过对球磨机控制现状的分析比较，介绍了平煤坑口电厂55MW机组钢球磨煤机寻优计算机控制系统上，采用的模糊控制与常规PID相结合的控制策略，成功地实现了制粉系统的自动调节和单耗最小工况的自动控制。
关键词 球磨机 计算机集散控制 PID 模糊控制策略
节能
制粉系统是火力发电厂主要辅助系统之一，是火力发电厂生产过程中的重要组成部分，作为制粉设备的钢球磨煤机已广泛应用于国内外电厂中，但在使用过程中还存在着一些亟待解决的问题。最突出的是无法实现自动控制，不能运行在最佳经济出力状态，多变量耦合，多变量时滞和模型时变特性是球磨机控制的主要困难。堵煤、超温、欠煤现象时有发生，有时甚至造成设备损坏事故，导致机组停运，给企业造成重大经济损失。同时，在电厂中制粉系统又是耗电大户，占厂用电的1/4左右。对于投运的制粉系统要降低制粉电耗，必须维持磨煤机运行在最佳工况附近，保证球磨机的存煤量和通风量趋于最佳状况。目前国内绝大部分制粉系统采用人工控制手段、厂用电消耗大、经济效益差。
球磨机计算机集散控制系统克服了以前设计系统的缺陷，采用先进的模糊控制理论，通过对球磨机运行工况的连续监测、分析和判断，对给煤机转速，冷、热风门进行调节，使磨煤机运行文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.
2 在最佳经济工况附近，有效防止球磨机满煤等事故发生，提高制粉系统的效率，节能并降低钢耗，使自动投入率达到100%。
1 制粉系统概况
坑口电厂1号锅炉于1996年7月投产，锅炉为俄罗斯西伯利亚动力机械厂造的E-230-9.8-540KT型。配2套制粉系统，属钢球磨煤机、中间储仓式、乏气送粉系统。制粉系统的主要设计参数如下：磨煤机干燥剂量1.36kg/kg，磨煤机生产能力24.96t/h，干燥介质温度360°C，煤粉成份0.69%，煤粉细度R90为：20%，燃料可磨系数1.6，燃料挥发35%，低位发热量18.564MJ/kg；磨煤机出口温度75℃。