磨煤机转速控制系统设计
磨煤机料位自寻优控制系统设计
磨煤机料位自寻优控制系统设计作者：郑成林等来源：《山东工业技术》2015年第03期摘要：煤炭资源是我国重要能源之一，而且，应用的行业也极为广泛，尤其是发电行业，对煤炭能源的利用较大，为了提升煤炭能源的利用率，利用制粉系统将其磨制成粉状，其中用到的磨煤机是制粉系统的重要器械之一，同时也是对制粉系统能耗有着直接影响的设备。
因此，要实现企业节能降耗，就必须从磨煤机运行的经济性、节能性入手。
关键词：磨煤机；料位；控制系统1 前言磨煤机料位自寻优控制系统的应用极为广泛，主要用途是将煤磨制成粉，对提升煤炭能源的利用率有着极大的作用。
通过大量的实践证明，磨煤机料位自寻优控制系统的运行，可以做到节能、降耗的作用，对此，作者通过试探法的方式，来对磨煤机料位自寻优系统设计进行分析。
2 磨煤机料位自寻优控制系统设计以往磨煤机在运行的过程中，磨煤机制粉系统可能受到煤种的变化、钢球损耗、煤的水分变化等因素的影响，对磨煤机的运行效率产生影响，会对最佳存煤量产生漂移的现象[1]。
作者主要通过对磨煤机最佳料位自寻优系统进行试探，希望通过对系统试探过程中找到技术的难题并对其进行解决。
具体分析如下。
（1）对磨煤机制粉系统的运行状况进行观察，当系统运行稳定之后，再由系统控制人员对磨煤机料位进行自动控制，主要通过PSOF操作面板上的“自寻优开始”按钮进行操控（如下图所示），以此来起到磨煤机料位自寻优系统[2]。
在对系统进行初始化的过程中，前一周期磨煤机出力累计值为Q=0，并本周期内打磨机的出力累计值进行统计，将统计的累计值定义为W，为了减少系统运行出现的波动以及提高对出力累计值计算的可靠性，根据系统的运行情况对其进行适当的修改和调整，一般情况下，将磨煤机的每周期设置在10min至60min之间，具体要根据实际的情况来定。
（2）对磨煤机的出力方向变化情况进行准确判断，并对其进行相应的调整。
调整的主要依据是根据Q值和W值来确定的，如果利用本周期磨煤机出力的统计累计值W减上一周期磨煤机出力统计累计值Q大于零的话，那么，磨煤机的料位设定值将继续维持上一周的方向，并对其进行增加或减少磨煤机一个故障的料位变化量；相反，如果W-Q小于等于零的话，应对磨煤机料位的设定值进行调整。
磨煤机控制系统介绍
磨煤机负荷控制系统1容量风控制：同样采用比例型前馈—反馈回路。
来自燃料主控的燃料量指令一路经f(x) 直接前馈到容量风门控制器出口，成比例的调节容量风门使之提前基本达到其要求的制粉出力，另一路与该容量风门对应的计算燃料的量偏差经调节器校正后输出，完成消偏。
2 旁路风控制同样，来自燃料主控的燃料量指令，经f(x)转换为旁路风对应的风量设定值，与该旁路风门前的流量测量值的偏差进入旁路风门调节器，经其校正后，输出指令控制旁路风门动作以消除旁路风量的偏差。
另外，同侧的容量风门指令在经过f(x)转换后，作为前馈量被直接输出，按照预置的曲线成比例的动作该旁路风门，在保证总风量的同时，确保该侧混料箱内有足够的原煤干燥和送粉风量。
控制逻辑如图1_CO_COB 磨B2容量风对应煤量4图1 容量风旁路门控制3 磨煤机料位控制为准确测量磨料位，本系统采用的一套由PLC控制的恒压—差压测量系统。
磨内部的料位正比于其差压料位检测器输出信号，并以此作为料位控制的被调量，与设定值之差经调节器校正后，输出指令控制给煤机转速，而作为磨煤机负荷控制的随动子系统，磨机的料位也采用其容量风门指令的前馈信号：两侧容量风门的指令信号取平均后经f(x)转换为对应的目标给煤量，又经过惯性环节后被加到给煤机控制信号上，控制给煤机的给煤率，使其料位时刻都维持在一个合理的差压水平，从而保证磨机无论在稳态还是动态时均能提供数量充足、质量合适的煤粉。
控制逻辑如图2。
_P1图2 磨料位控制逻辑4 磨煤机冷热风门控制维持磨机入口一次风母管风压的稳定，是该制粉系统的正常稳定工作的前提，为此，该方案采用热一次风门控制磨煤机入口母管一次风压，采用单回路有差差调节；同样，其冷风门采用单回路有差调整磨出口温度，因现场烟风系统设计出力的原因，二者无需解耦。
磨煤机控制系统模糊控制器的设计
制磨 煤 机 一 次 风 量 和 磨 煤 机 出 口温 度 。 通 过 设 计 安 装
在文丘里型风 道上的差压变送 器测量一次 风温 ： 通 过
降 耗 的要 求 。为 进 一 步 降 低 火 力 发 电 厂 电 耗 成 本 ， 保 持磨煤机 最佳经济运行状 态 ， 提 高 整 套 机 组 的 自动 投 入率 ， 设 计 了模 糊 控 制 器 ， 并 通 过 仿 真研 究 ， 验 证 了磨 煤机模糊控制器算法在 Ｄ Ｃ Ｓ系 统 中的 可 行 性 。
规定 的 范 围 内 。一 般 过 调 节 冷 、 热 风 挡 板 的开 度 ， 控
１ ． ３再循环风 门控制 磨煤机入 口负压
为 防止 磨 煤 机 向外 喷 粉 和 漏 风 的现 象 发 生 ， 必 须 维 持 磨 煤 机 入 口负 压 在 规 定 的 范 围 内 ，通 常 为 ２ ０ ０ ～
虚假信号 经常会影 响操作 人员 的判 断 ，产生误操作 ，
带 来 不 必 要 的麻 烦 。
１磨煤机 常规控 制策略
１ ． １ 磨煤机出 口煤粉温度控制 系统
为了确保火 电厂 机组安全 经济可靠地运 行 ， 要求
磨 煤 机 出 口风 粉 混 合 物 的 温 度 维 持 在 规 定 的 范 围 内 。 磨 煤 机 出 口温 度 过 低 ，煤 和 煤 粉 干 燥 度 达 不 到 要 求 ， 增 加 制 粉 困难 ， 严 重 时会 造 成 磨 煤 机 出 口堵 塞 ， 影 响 煤 粉 的输送 ； 磨 煤 机 出 口温 度 过 高 ， 容 易 引 起 磨 煤 机 制 粉 系 统 燃 烧 爆 炸 。因此 磨 煤 机 出 口温 度 必 须 维 持 在
煤粉用轴流式通风机的自动化控制系统设计
煤粉用轴流式通风机的自动化控制系统设计一、引言煤粉是一种广泛应用于工业领域的重要燃料，而轴流式通风机是煤粉的常用输送工具。
为了提高煤粉输送的效率和安全性，设计一个自动化控制系统是非常必要的。
二、系统需求1. 控制参数：需要能够实时监测和调控轴流式通风机的转速、温度、湿度等参数。
2. 自动控制：系统应具备自动启停、自动调节转速和自动维护状态的功能，以降低人工操作的工作量和风险。
3. 报警功能：系统应具备异常报警功能，一旦发现转速异常、温度过高或湿度超标等情况，能够及时提醒操作人员。
4. 数据记录与分析：系统应能够记录轴流式通风机运行的各项参数数据，并且支持数据分析及历史查询功能，以便对系统运行进行评估和改进。
5. 安全性保障：系统应具备防止火灾、爆炸和其他意外事故发生的措施，同时具备自动停机并及时采取应急措施的功能。
三、系统设计1. 硬件配置a. 传感器：安装转速、温度、湿度等传感器，以实时监测相关参数。
b. 控制器：使用可编程逻辑控制器（PLC）作为系统的核心控制单元。
c. 执行机构：配备起停开关、转速调节设备和报警装置。
d. 电源：稳定的供电系统以保证系统的正常运行。
2. 软件设计a. 界面设计：基于人机交互的原则，设计一个直观易懂的用户界面，展示实时数据和控制按钮。
b. 参数监测与控制算法：编写控制算法以获取各项参数，实现自动启停、转速调节等功能。
c. 异常报警系统：设定预警和报警门限，并根据实时输入的参数进行判断，一旦参数超过门限，发出警报并提醒操作人员进行相应处理。
d. 数据记录与分析：设计一个数据库，将轴流式通风机的各项参数数据进行记录与存储，并提供数据分析和历史查询功能。
3. 安全措施a. 温度监测：安装温度传感器，及时监测轴流式通风机的温度，一旦温度过高，立即停机，并发出警报通知。
b. 防爆装置：在设计中考虑到煤粉具有易燃易爆的特性，安装防爆装置，确保煤粉的输送过程安全可靠。
c. 火灾报警：安装火灾探测器，并与系统联动，一旦发现火灾，立即触发自动停机并通知相关人员。
磨煤机控制系统方案
磨煤机控制系统方案1.磨煤机简介1.1概述磨煤机是将煤块破碎并磨成煤粉的机械，它是煤粉炉的重要辅助设备。
磨煤过程是煤被破碎及其表面积不断增加的过程。
要增加新的表面积，必须克服固体分子间的结合力，因而需消耗能量。
煤在磨煤机中被磨制成煤粉，主要是通过压碎、击碎和研碎三种方式进行。
其中压碎过程消耗的能量最省。
研碎过程最费能量。
各种磨煤机在制粉过程中都兼有上述的两种或三种方式，但以何种为主则视磨煤机的类型而定。
1.2摆动式球磨机模糊控制背景分析磨煤机是制粉系统中的大型重要设备，其安全可靠地运行与最佳工作状况是设计单位所追求。
但使用中还存在着一些急待解决的问题，最突出的是难以实现自动控制，运动轨迹过于单一不能有效的粉碎物料。
不能运行在最佳经济出力。
多变量祸合、多变量时滞和模型时变特性是磨煤机控制的主要困难。
由于磨煤机运行具有纯滞后、大惯性和非线性的显著特点，事态特性复杂，数学模型难以建立，采用常规PID调节难以奏效，所以，传统的控制方案大多都是建立在精确测量磨煤机存物料为已知量的基础上，并且是人工手动操作，其经济性完全取决于人员的操作水平、调整能力和工作责任心。
这类方法投资大，改装工作量也客观，各制粉系统水平参差不齐，控制效果并不十分明显，不适合我国采用。
模糊控制是本世纪70年代才发展起来的一种新型控制算法，其本质是一种非线性控制。
它不需要知道被控对象的数学模型，并具有比常规控制系统更好的稳定性和更强的鲁棒性。
模糊控制是建立在人工经验基础之上的。
对于一个熟练的操作人员，他往往凭借丰富的实践试验，采取适当的对策来巧妙的控制一个复杂过程。
若能将这些熟练操作员的实践试验加以总结和描述，并用语言表达出来，就会得到一种定性的、不精确的控制规则。
如果用模糊数学将其定量化，就转化为模糊控制算法，从而形成模糊控制理论。
1.3模糊控制理论的特点：（1）模糊控制不需要被控对象的数学模型。
模糊控制是以人对被控对象的控制经验为依据而设计的控制器，故无须知道被控对象的数学模型。
磨煤机液压油站控制原理
磨煤机液压油站控制原理
磨煤机是煤炭工业中常见的设备，用于将原始煤炭颗粒磨成细粉以便于燃烧或其他工艺需求。
而液压油站则是磨煤机中至关重要的部件，它通过液压系统来控制磨煤机的运行，保证其正常工作。
下面我们来探讨一下磨煤机液压油站的控制原理。
首先，液压油站的工作原理是利用液体在封闭系统中的传递压力来实现动力传递和控制。
在磨煤机中，液压油站主要负责控制磨煤机的启停、转速调节、压力控制等功能。
其工作原理主要包括液压泵、液压阀、油缸、油箱等组成的液压系统。
液压泵是液压油站的动力源，它负责将机械能转化为液压能，为整个液压系统提供动力。
液压阀则是控制液压系统中液体流动的关键部件，通过控制液体的流向、流量和压力来实现对磨煤机的控制。
油缸则是液压系统中的执行元件，它通过液压力来驱动磨煤机的各项运动。
油箱则用于储存液压油并起到冷却和过滤的作用。
在磨煤机的实际运行中，液压油站通过控制液压泵的输出流量和压力，以及通过液压阀对液压系统进行调节，从而实现对磨煤机的精准控制。
例如，在启停控制中，液压油站可以通过控制液压阀
来控制液压油的流向，从而实现磨煤机的启停；在转速调节中，液
压油站可以通过控制液压泵的输出流量来控制磨煤机的转速；在压
力控制中，液压油站可以通过调节液压阀来控制磨煤机的工作压力，保证其稳定运行。
总之，磨煤机液压油站是磨煤机中不可或缺的部件，它通过液
压系统的精准控制，保证了磨煤机的正常运行。
了解液压油站的控
制原理，有助于更好地理解磨煤机的工作原理和维护保养。
磨煤机控制系统优化的实现
磨煤机控制系统优化的实现
磨煤机控制系统是现代化的电力工业领域中非常重要的组成部分，其负责控制磨煤机的操作，保证了机器的正常运行。
然而，在使用一段时间后，磨煤机控制系统会出现一些问题，例如能耗过大，制程精度下降等等。
这些问题的存在往往会导致生产效率降低，从而影响电力工业的整体发展。
为此，需要进行磨煤机控制系统优化的实现。
首先，在进行优化之前，需要对磨煤机控制系统的运行情况进行全面的了解和分析。
通过了解磨煤机的工作原理和实际运行情况，可以获得关于磨煤机控制系统的详细信息及其性能瓶颈。
在此基础上，可以确定需要优化的方向，以及优化的目标。
在进行优化时，最主要的问题是提高控制系统的能耗效率。
因此，可以从磨煤机控制系统的组成部分入手进行改进。
例如，可以采用优化算法来改进控制系统，从而减少能耗。
此外，还可以优化控制系统内部的反馈机制，以使磨煤机能够更高效地运行。
在优化完磨煤机控制系统之后，可以通过特定的实验来评估新的控制系统的性能。
这样可以确保优化后的系统能够达到目标。
如果评估结果表明新的控制系统的效果比旧的好，那么就可以正式应用在控制磨煤机的生产中。
总之，优化磨煤机控制系统是电力工业发展中不可或缺的一步。
优化的目标是提高系统的能耗效率，提高生产效率和保证磨煤机的正常运行。
在优化过程中需要充分了解控制系统的运行情
况和性能瓶颈，然后通过改进控制系统的组成部分，提高其性能，最后通过实验验证新系统的实际效果，以确保改进后的系统能够达到预期效果。
磨煤机控制系统
0
100
前馈输出
0
20
热风门指令的前馈
*
热风门开度
0
100
前馈输出
0
30
冷风门切手动的条件
*
冷风门切手动的条件如下：
1.煤层退出服务
2.磨出口温度测点均坏质量
磨煤机热风调门控制
第三部分
*
磨煤机热风调门控制
*
磨煤机热风调门控制原理图
Principle diagram of heat and cold air conditioning control for coal pulverizer
第二部分
*
磨煤机冷风调门控制
*
磨煤机冷风调门控制原理图
Control principle diagram of cold air conditioning for coal mill
燃料前馈
*
①.燃料前馈为给煤量指令和实测给煤量取大值。
②.燃料前馈通过折线函数对前馈作用进行输出限幅，具体F1(x)函数如下:
磨煤机控制系统
一次风温度、一次风量的测量
磨煤机冷风调门控制
主目录
磨煤机热风调门 控制
第一部分
*
一次风温度、一次风量的测量
一次风温度、一次风量的测量
*
磨煤机出口温度测量
一次风压的测量
一次风温的测量
一次风量的测量
（控制磨煤机出口风粉温度）
热风挡板
（控制一次风量
煤层退出服务
2
磨煤机入口一次风量均坏质量
热风门指令生成
*
手动时，热风门指令为燃料量的折线函数F3(x)加上运行人员手动设定的开度偏置,具体F3(x)函数如下：
BBD4360双进双出钢球磨煤机工作原理及系统控制
BBD4360双进双出钢球磨煤机工作原理及系统控制1.工作原理：首先，将煤粉通过进料装置送入磨煤机的转筒内。
转筒内装有一定数量的钢球，当转筒开始旋转时，钢球会随着转筒的运动产生撞击和摩擦作用。
这样，煤粉就会被钢球磨碎成更细的煤粉。
磨碎后的煤粉会随着转筒的旋转，从排料装置中排出，然后通过输送设备送入燃烧设备进行燃烧。
2.系统控制：（1）控制仪器：控制仪器包括PLC控制系统和人机界面。
PLC控制系统通过传感器感知转筒内煤粉粒径、进出料、转筒转速等参数，并将这些参数传输给PLC。
PLC会根据预设的控制策略对设备进行控制，例如调整转速、进料量和排料速度等。
人机界面用于监控和操作整个设备，操作员可以通过触摸屏或按钮来设置参数、查看设备运行状态等。
（2）执行机构：执行机构主要包括转筒的驱动装置和进料、排料装置的调节装置。
转筒的驱动装置一般使用电机驱动，通过PLC控制驱动电机的启停和转速调节。
进料、排料装置的调节装置一般采用变频器、调速电机等控制不同装置的速度和运行状态，以调节进料量和排料速度。
3.工作流程：首先，在装料阶段，操作员通过人机界面设置进料量，并启动设备。
进料装置会将煤粉送入转筒内。
然后，在磨煤阶段，设备开始转动，钢球与煤粉发生撞击和摩擦，将煤粉磨碎成细粉。
最后，在排料阶段，磨碎后的煤粉从排料装置中排出，送入输送设备进行后续处理。
总之，BBD4360双进双出钢球磨煤机通过转筒内钢球的撞击和摩擦作用，将煤粉磨碎成细粉。
系统控制使用PLC控制和人机界面，实现对磨煤机的进料量、转速和排料速度等参数的调节和监控。
这样，磨煤机能够稳定运行，达到预期的磨煤效果。
磨煤机
1 引言磨煤机是火力发电站煤粉制备系统的主体设备，它的工作可靠性直接影响到整个制粉系统，乃至整个锅炉机组工作的可靠性。
其作用是将一定尺寸的煤块磨制到规定的细度煤粉以供给锅炉燃烧，并在磨制过程中将煤干燥到规定的水平，以利用煤在锅炉中充分燃烧。
磨煤机的形式主要有三大类：低速磨煤机（钢球磨煤机），中速磨煤机（E型磨煤机、碗式磨煤机、平盘磨煤机及MPS磨煤机等）及高速磨煤机（风扇磨煤机、锤击式磨煤机等）。
其中，钢球磨煤机被我国大多数火电厂采用，据资料统计，在国内发电厂中钢球磨煤机占各类磨煤机总量的60%以上。
然而钢球磨煤机的缺点也是显而易见的，如运行复杂、电耗高、噪音大、耗钢多、磨损多等，特别是自动控制难以实现这个问题至今仍未得到有效地解决，绝大多数电厂现在仍以手动为主。
长期手动控制球磨机的运行，不仅容易造成球磨机满煤、断煤、跑粉、超温事件的发生，而且也不能使系统长期保持在最佳工况下运行。
钢球磨煤机作为电厂的重要设备其安全、经济运行与整个电厂的安全、经济运行有着紧密的联系，同时热工过程的自动控制是保证热力设备安全和经济运行的必要技术措施，所以有必要对钢球磨煤机的特性以及国内现有的控制方案进行深入的分析，寻找到最优控制方案，以找出磨煤机自动投入率低的根本原因。
2 锅炉燃烧系统及其设备2.1制粉系统介绍制粉系统是指将原煤磨制成煤粉，然后送入锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合。
它可以分为中间仓储式制粉系统和直吹式制粉系统。
中间仓储式制粉系统将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛燃烧；而直吹式制粉系统将原煤经磨煤机制成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧。
主要制粉系统设备如下：（一）磨煤机磨煤机是制粉系统的主要设备，它的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．低速球磨机其工作原理是电动机经减速装置带动圆筒转动，在离心力和摩擦力作用力下，护甲将钢球提升到一定高度，然后借重力自由落下。
杨柳青电厂6号单元机组磨煤机控制系统改造升级
ｓ ｆ ｒ ｓａ ｄｈ ｒｗａｅ ｆｈ ｏ ｔｏ ｙｔｍ ｒ ｅｔ ｇｏｄ ｒａ ｄｏｄ ｒ ｎ ｕｔ ｃ ｕ ｅｙｆｅ ｕ ｎ． ｒｏ ｅ ， ｔ ｅｏｄｃ ｎｒｌｓｓｅ ｏｔ ｅ ｎ ａ ｄ ｒｓｏ ｅｃ ｎｒｌｓｓｅ ａｅｇ ｔｎ ｌ ｅ ｎ ｌｅ ，ａ ｄｆ ｌ ｏ ｃ ｒｖ ｒ ｑ ｅ ｔＭｏ ｅ ｖ ｒ ｈ ｌ ｏ ｔｏ ｙｔｍ ｗａ ｔ ｉ ａ ｓ ｒ
１ 言 引
１１ 元机组 和磨煤 机简 介 ．单 杨 柳 青 发 电厂 ６号 ３０ ０ ＭＷ 机 组 锅 炉 设 计 为 Ｂ Ｋ １２ 临 界 参 数 、直 吹 式 制 粉 系统 、双 炉 Ｌ 一 ０５亚 膛 、１０ ０ ％飞灰 复燃 、直流 液态 排渣 炉 ，配 有 四 台 ＭＰ 一 ２ 型 中速磨 煤 机 ，锅 炉控 制 采用 德 国西 门 Ｓ ２５
子 公 司 Ｔ Ｌ Ｐ Ｒ Ｘ ／ Ｅ Ｅ Ｅ Ｍ ＰＭＥ 分 散 控 制 系 统
年 ，由于 安装 环 境震 动大 、灰尘 多 ，且 长 期 连 续
工作 ，现在的 ｓ 模件老化严重 ，西门子又停止了 ５
对 ＳＭＡ Ｉ ５的备 件供 应 ，如今 在 对磨 煤 机 Ｐ Ｃ Ｉ ＴＣＳ Ｌ
系统 的备品备件供应上压力很大 。而且现磨煤机 控制逻辑过于复杂 ，现场设备过 于冗余 ，随着机 组 的长期连续运行 ，故 障点逐渐增多 ，严重影响 了启 停 磨 过程 的顺 利进 行 ，也大 大 影 响 了对 负 荷 升降 的响应时 间 ，无法 达到 电网对机组 响应 时 间、变化率及稳定性的要求 。
ｒ ｓ ｏ ｄ ｌ ｗ ｙ ａ ｄ ｉ ｏ ｏ ｖ ｎ ｅ ｔｔ ｅ ｏ ｅ ａ ｅ ．Ｆ ｃ ｏ ｔ ｅ ｅ ｐ ｏ ｌ ｍｓ ｉ ｉ ｎ ｃ ｓ ａ ｙ ｔ ｐ ｒ ｄ ｈ Ｃ ｃ ｎ ｒ ｌ ｓ ｓ ｅ ， ｔ ｅ ｐ ｎ ｓ ｓｏ ｌ ｎ ｓ ｎ ｔｃ ｎ ｅ ｉ ｎ ｏ ｂ ｐ ｒ ｔ ｄ ａ ｅ ｔ ｈ ｓ ｒ ｂ ｅ ， ｔ ｓ ｅ ｅ ｓ ｒ ｏ ｕ ｇ ａ ｅ ｔ ｅ ＰＬ ｏ ｔｏ ｙ ｔ ｍ ｏ ｃ ａ ｇ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉａ ｒ ｃ ｓ ， ｔ ｐ ｉ ｚ ｈ ｏ ｔｏ ｏ ｉ ｎ ｏ ｒ ｎ ｗ ｈ ｅ ｉ ｅ ． ｔ ｒｔ ｅ ｅ ｏ ｍｅ ｔ ｔ ｅ ｃ ａ ｌ ｃ ｎ ｒ ｌ ｈ ｎ ｅ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｃ ｌｐ ｏ ｅ ｓ ｏ ｏ ｔ ｍｉｅ ｔ ｅ ｃ ｎ ｒ ｌｌｇ ｃ ａ ｄ ｔ ｅ ｅ ｔ ｅ ｄ ｖ ｃ ｓ Ａｆ ｈｅ ｄ ｖ ｌ ｐ ｎ ， ｈ ｏ ｌｍｉ ｏ ｔｏ ｅ ｌ ｓ ｓｅ ｏ ｅ ａ ｅ ｔ ａ ｉｙ，ａ ｄ ｃ ｍｐ ｅｅ ｙ ａ ｃ ｒ ｓ ｔ ｈ ｘ ｅ ｔｎ ｅ ｕ ｔ ｙ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｓｓｅ ｄ ｌ ｎ ｏ ｌｔ ｌ ｃ ｏ ｄ ｈ ｔ ｅ ｅ ｐ ｃ ａ ｔ ｓ ｌ ｗｉ ｒ ． Ｋｅ ｒ ｓ ｐ ｗｅ ｌ ｎ ； ｃ ａ ｌ ；ｃ ｎ ｒ ｌ ｙ ｔｍ ； ＰＬ ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｌ ｌ ｏ ｔｏ ｓｅ ｐ ｍｉ ｓ Ｃ
华能伊敏#机组#磨煤机控制设计正文
1 引言磨煤机是火力发电站煤粉制备系统的主体设备，其安全、经济运行与整个电厂的安全、经济运行有着紧密的联系。
磨煤机的作用是将一定尺寸的煤块磨制到规定的细度煤粉以供给锅炉燃烧，并在磨制过程中将煤干燥到规定的水平，使煤能够在锅炉中充分燃烧。
磨煤机的形式主要有三大类：低速磨煤机（钢球磨煤机），中速磨煤机（E型磨煤机、碗式磨煤机、平盘磨煤机及MPS磨煤机等）及高速磨煤机（风扇磨煤机、锤击式磨煤机等）。
其中，钢球磨煤机被我国大多数火电厂采用，据资料统计，在国内发电厂中钢球磨煤机占各类磨煤机总量的60%以上。
然而钢球磨煤机的缺点也是显而易见的，如运行复杂、电耗高、噪音大、耗钢多、磨损多等，特别是自动控制难以实现这个问题至今仍未得到有效地解决，绝大多数电厂现在仍以手动为主。
不仅容易造成球磨机满煤、断煤、跑粉、超温事件的发生，系统也不能长期保持在最佳工况下运行。
寻找到最优控制方案、选择合适的磨煤机、找出磨煤机自动投入率低的根本原因，势在必行。
本次课设以华能伊敏电厂的磨煤机控制为蓝本，采用高速磨风扇煤机。
具有结构简单、制造方便，占地面积及金属耗量均较少的优点，因而初期投资低。
此外还具有制粉系统简单，设备上得快等优点。
除此之外，它还集干燥、破碎、输送三种功能于一身，控制方便灵活。
2 锅炉燃烧系统及其设备2.1制粉系统介绍制粉系统是指将原煤破碎、干燥成为具有移动细度和水分的煤粉，并且根据锅炉的运行情况对制粉出力和煤粉细度进行合理的调整，然后送入锅炉炉膛进行悬浮燃烧所需设备和相关连接管道的组合。
可以分为直吹式和仓储式（及中间仓储式）两大类。
中间仓储式制粉系统将磨好的煤粉先储存在煤粉仓中，然后再根据锅炉运行负荷的需要，从煤粉仓经给粉机送入炉膛燃烧；而直吹式制粉系统将原煤经磨煤机制成煤粉后直接吹入炉膛进行燃烧。
本次课程设计中用到的是直吹式的制粉系统，其优点：设备简单，投资少，系统的爆炸危险性小，将煤粉送往喷燃器所消耗的电能少。
模糊控制理论在磨煤机控制系统中的应用
模糊控制理论在磨煤机控制系统中的应用[摘要]本文介绍了模糊控制理论在火电厂磨煤机运行控制过程中的应用情况，并详细阐述了该模糊控制系统控制方案的制定方法以及实际控制效果。
【关键字】模糊控制；磨煤机；控制方案1、课题提出背景火力发电厂锅炉配套磨煤系统中使用中间储仓式钢球磨煤机制粉系统的较多，中间储仓式钢球磨煤机制粉系统具有调节简便、运行稳定以及实用性强的特点。
通常实际生产中所规定的球磨机的长期运行方式是保持其处于最佳通风量下，通过人工调节入口冷、热风量和给煤量来调整制煤粉，尽量使其制煤粉效果处于最佳状态。
磨煤机控制系统大多采用分设的单回路控制系统，依据传统的控制理论进行设计和整定，由于中储式球磨机制粉系统为一非线性、强耦合多变量系统，故采用传统控制方式，无法使系统正常运行。
磨煤机是一个复杂的被控对象，采用常规PID控制方式或直接解耦控制方案，很难将其稳定在最佳的工作状态，更严重的情况下出现控制系统对运行状态的不正常干预造成磨煤机工作异常甚至出现停机事故。
因此实际操作过程中，往往控制系统被切除，依旧采用传统的人工控制方式，利用熟练岗位工积累的经验进行控制调整，但是这样做由于岗位工技术水平参差不齐，手动调节很容易造成球磨机温度过高以及煤粉供应过多过少的问题，关键是不能使球磨机长期保持最佳的工作状态，这样就造成生产工艺中磨吨煤耗电量数值居高不下，在大大提倡节能减排的今天，对其控制系统进行优化升级的必要性尤为凸显。
我们决定采用模糊控制技术对200MW机组的中储式制粉系统进行改造，经过系统设计、安装、调试投入运行，在接下来的运行过程中该系统一直运行比较平稳，各项指标均保持在设计初预计的数值范围以内，没出现不可控状态，满足了设计要求。
2、模糊控制理论简介模糊控制就是模仿人类大脑的对事物的思维判断方式的一种数学理论，是一类应用模糊集合理论的控制方法。
模糊控制出现的意义主要有以下两个方面的价值，一是模糊控制提出一种新的控制机制从而能够将语言作为变量引入控制逻辑中来，二是模糊控制对非线性控制领域提出一种很简单快捷的方法，尤其是当受控装置含有不确定性而且很难用常规非线性控制理论处理时，更是有明显的优势。
磨煤机出口温度自动控制系统设计
课程设计用纸ensure the safe and economic operation of pulverized coal能过高。
因此,从经济性和安全性两方面考虑必须将磨煤机出教师批阅：口的混合风温度控制在与煤种相适应的温度范围内。
3.2 调节任务及被控对象的动态特性磨煤机出口温度的调节任务是要保证磨煤机出口煤粉的温度在一定范围内（一般为60~90℃）。
为此被调量为磨煤机出口煤粉温度；调节量应选为热风量。
1、冷风量阶跃扰动时，磨煤机出口温度的动态特性热风调节门开度保持不变，冷风调节门μc阶跃增加时，磨煤机出口温度T的响应曲线如图1 所示。
图1 冷风量阶跃增加时磨煤机出口温度的响应曲线从图1中可以看出冷风量与磨煤机出口温度的动态特性是一时间常数较大的反向高阶惯性环节。
2、热风量阶跃扰动时，磨煤机出口温度的动态特性冷风调节门开度保持不变，热风调节门μH阶跃增加时，磨煤机出口温度T的响应曲线如图2 所示。
教师批阅：图2 热风量阶跃增加时磨煤机出口温度的响应曲线从图2中可以看出冷风量与磨煤机出口温度的动态特性是一时间常数较大的正向高阶惯性环节。
综上分析，磨煤机出口温度被控对象的动态特性都是有迟延，有惯性，有自平衡能力的。
4 控制系统的方案设计4.1 系统的组成及工作原理磨煤机出口温度控制系统如图3所示，磨煤机出口温度测量原理采用双变送器测量，两个变送器之间的偏差超过规定值时，表示两个变送器之一或者两个变送器同时发生了故障，这时将发生报警信号，并通过逻辑控制，使磨煤机出口温度控制由自动切换到手动，以免发生误调。
磨煤机出口温度信号经变送器及转换器T1进入磨煤机出口温度调节器PI1，与给定值进行比较，如有偏差，则PI1有控制输出，通过T2、T3去改变磨煤机热风挡板开度，使磨煤机教师批阅：图3 磨煤机出口温度控制系统磨煤机出口温度控制系统的工艺流程图如图4所示。
此控制系统的被调量应选为磨煤机出口温度，调节量为冷风量和热风量。
直吹式双进双出球磨机自动控制系统分析和改进优化
ου 热力发电・2006(06)收稿日期: 20060123作者简介: 林新田(1970),男,河北石家庄人,1991年毕业于沈阳电力专科学校热自专业,助理工程师,从事电厂热工自动化工作多年。
直吹式双进双出球磨机自动控制系统分析和改进优化林新田,吴志雄(华能上安电厂,河北石家庄 050310)[摘 要] 直吹式磨煤机出力自动控制,其任务是满足锅炉热负荷的需求,并降低磨煤电耗。
针对华能上安电厂300MW 机组钢球磨煤机煤位测量不准问题,提出利用电动机功率信号代替噪音测量煤位进行给煤量控制,并对燃烧自动调节进行了改进优化,取得了满意的控制效果。
[关键词] 磨煤机;煤位;给煤量;燃烧自动控制[中图分类号]T K323 [文献标识码]B [文章编号]10023364(2006)06004002 火电厂制粉系统的安全经济运行直接影响机组的正常运行。
直吹式双进双出球磨机制粉系统的给煤量自动控制是一个非线性、大延迟、大惯性的被控对象,保证磨煤机大罐内煤位在适当位置,实现磨煤机快速满足出力、不断煤、、不发生跑粉事件,降低单位磨煤电耗、提高机组自动投入率、减小钢球对大罐内衬的撞击,成为电厂自动控制急待解决的问题。
1 系统简介1.1 系统配置华能上安电厂二期工程2台300MW 机组采用美国SV EDAL A 公司生产的直吹式双进双出钢球磨煤机。
每台锅炉配备4台磨煤机,其中3台可带满负荷,1台备用。
每台磨煤机配2台自动称重式给煤机(美国STOC K 公司制造,型号EG24,单台出力45t/h )。
磨煤机设计有电耳,装在隔音罩内。
电耳将噪音信号转换为煤位信号,磨煤机通过调整给煤量进行大罐煤位控制,以求磨煤机满足出力、不堵煤、降低电耗。
1.2 自动控制设计及使用情况磨煤机制粉能力表现在干燥出力、通风出力、磨煤出力三个方面。
华能上安电厂磨煤机出力自动控制设计为:通过同时控制冷、热风挡板开度控制磨煤机出口温度,效果良好,自动可正常投入。
辊盘式磨煤机的电气控制系统设计与实现
辊盘式磨煤机的电气控制系统设计与实现简介：辊盘式磨煤机是煤矿企业常用的煤磨设备之一，其主要用途是将原煤破碎成所需的煤粉，用于发电、冶金等行业。
辊盘式磨煤机的电气控制系统设计与实现是确保磨煤机稳定运行和安全操作的关键。
1. 控制系统的基本原理辊盘式磨煤机的控制系统包括硬件和软件两个方面。
硬件方面，主要由电控柜、电机、传感器等组成；软件方面，主要由 PLC（可编程逻辑控制器）编写的控制程序和人机界面组成。
控制系统通过监测传感器信号，实时控制电机的转速、喂料速度和排渣速度，从而控制磨煤机的工作状态。
2. 控制系统的功能需求（1）电机控制：控制电机的启停、正反转以及转速调节，确保磨盘的正常运行和可靠性。
（2）喂煤控制：控制喂煤器的进料速度，保证煤磨机的磨煤效率。
（3）排渣控制：控制磨煤机的排渣速度，防止磨盘堵塞，影响煤磨效果。
（4）微粉分类仓控制：控制粉末分类仓的开启和关闭，实现粉煤灰的分类和储存。
（5）报警与保护：监测磨煤机的温度、电流、电压等参数，对异常情况及时报警并采取相应的保护措施。
3. 控制系统的设计与实现（1）硬件设计：根据磨煤机的规格和工作要求，选择合适的电机、传感器和控制器，并进行布线和安装。
保证电气设备的可靠性、稳定性和安全性。
（2）软件设计：通过 PLC 编写控制程序，实现对电气设备的控制和监测。
包括启停控制、转速调节、喂煤控制、排渣控制、报警与保护等功能。
并通过人机界面提供操作界面，方便操作员实时监控和调整参数。
（3）系统集成：将硬件和软件系统进行集成，确保各个控制功能之间的协调运行。
并进行调试和测试，保证控制系统的正常运行。
（4）安全措施：设置各种保护装置，如过载保护、短路保护等，确保操作过程中的安全性。
同时，设置报警装置，及时发现和处理异常情况，保证人员和设备的安全。
4. 控制系统的优化和改进（1）自动化程度的提高：可以引入先进的控制算法，实现磨煤机的自动化操作，提高生产效率和质量。
磨煤机液压系统分析
中速磨煤机液压系统分析一、概述磨煤机是用来为高炉冶炼提供燃料之一的磨煤机。
液压系统为磨煤机提供了加载力。
保证液压系统的正常运行才能保障磨煤机的正常运转。
磨煤机的液压系统主要包括动力系统、执行机构、辅助系统。
二、功能原理（1）提升磨辊磨辊提升时，Y1、Y3得电，换向阀20-1处于左位，溢流阀19控制系统压力（8Mpa）；换向阀20-2处于右位推动液动换向阀34，使液动换向阀处于截至状态，此时无杆腔系统压力得以建立。
磨机磨辊由于是机械联动，需要同时动作，其液压回路为同步调速回路，每个油缸无杆腔都油一个进油节流和回油节流，通过调整节流阀控制油缸上升和下降的速度，使得三缸同步。
（2）加载磨辊磨辊通过油缸提供加载力，来研磨煤。
磨辊加载时，Y2、Y4得电，液动换向阀34打开，无杆腔泄压，磨辊下降到位后，压力逐渐上升，开始研磨。
根据工况不同通过换向阀20-3可以调整加载压力。
Y5的电，磨辊定加载，Y6得电，加载压力由21比例溢流阀控制。
（3）停机泄压液压站停机后，系统可通过截止阀14进行泄压，油液经过回油过滤器。
也可以作为油循环过滤回路，在系统停机时候。
磨煤机液压系统原理图三、辅助系统（1）过滤冷却系统由与液压系统中定加载采用比例溢流阀，液压清洁度要求达到NASA7级精度，系统在泵出口设置了高压过滤器。
磨辊提升和加载时，分别通过对应溢流阀溢流回回油滤芯过滤且冷却，最终回到油箱。
（2）辅助动力系统系统中在加载油缸的无杆腔设置了蓄能器，这是由于加载过程中，由于负载的变化造成油缸出现振动时，蓄能器能够吸收振动，还可以补充由于液压内泄漏造成压力损失。
四、常见故障分析（1）系统无法建立压力一是停机时磨机的应该处于下降到位，通常此时磨机应该处于加载的状态，然后关闭液动换向阀34，之后再提升磨辊。
若是一开始就是处于提升信号，系统压力通过液控换向阀34流回油箱。
二是系统泄压截止阀没有处于关位置状态导致系统压力无法建立。
（2）系统压力异常在同不同工况下的压力由20-1、20-2、20-3三个溢流阀、比例溢流阀21和减压阀25控制，值得一提是比例溢流阀21上自带安全阀，当安全阀调整螺杆跑位时候会限制系统压力。
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给煤机 控制柜 煤流量信号 磨煤机控制 柜(PLC) 电机转速信号 磨煤机驱 动电机
霍尔式 传感器
1.默认给煤机控制柜通过质量和皮带驱动电机转速计算得到煤流量 信号。 2.煤流量的变化控制磨煤机转速。
系统构成及说明
速度闭环控制的机构控制图
给定速度 +
PLC -
变频调速系统
电机
速度反馈 信号
磨煤机转速控制电气原理图
软件流程图
开始
系统初始化 采集煤流量信号 计算转速n并预设，频率f 控制变频器输出工频为f的信号 反馈转速信号至PLC 采集电机转速信号 为预设转速？ N
Y 结束
Thank you！
霍尔传感器 系统主要由三个部分构成，即可编程逻辑控制器件PLC、变频器和电机、 霍尔传感器。首先通过设置给定输入给PLC，再通过PLC控制变频器，再经由 变频器来控制电机，随后将电机的转速反馈给PLC，经比较后输出给变频器从 而实现无静差调速。
系统功能及说明
• 系统功能：实时控制磨煤机转速
1.当煤流量增加时，磨煤机转速相应的增大到对 应的最佳转速，以避免出现分离器堵塞。 2.当煤流量减小时，磨煤机转速相应的减小到对 应的最佳转速，以避免能量浪费。
器件选型——驱动元件
• 磨煤机驱动电机——变频电机
• 原因：磨煤机驱动电机功率很大，一般电机的启动
电流为额定电流的4-7倍，导致机电设备和供电网络 受到严重冲击，减低设备寿命。
查找资料得：磨煤机驱 动电机可用西门子 MM420变频器
特点： 1.变频节能 2.功率因素补偿节能 3.软启动：周思荣 王新颖 李笔剑 刘诗昭 郭定伟
目录
• • • • • • • 项目需求分析 系统工作原理描述 系统构成及说明 系统功能及说明 器件选型及说明 硬件原理图及说明 软件流程图及说明
项目需求分析
• 1.获取煤流量信号 给煤机控制柜根据称重仪得到的质量信号和测速仪得 到的皮带驱动电机转速信号计算得来。 • 2.确定最佳转速 磨煤机控制柜根据煤流量信号计算得到最佳转速。 • 3.控制磨煤机驱动电机运转在最佳转速 霍尔式传感器反馈回磨煤机转速，磨煤机控制柜再不 断调整使驱动电机工作在最佳转速。
器件选型——传感元件
• 1.霍尔式传感器 利用电磁效应，适用于灰尘较多的场所。 • 2.光电编码器 抗冲击、振动能力差，对工作环境要求较高。 考虑到磨煤机实际的工况，我们最终选择霍尔 式传感器。
器件选型——控制元件
• 西门子SIMATIC S7-200 • 特点：
1.户外型，适用于苛刻的环境条件； 2.安全可靠； 3.可视化操作。
系统工作原理描述
• 原理概述：
磨煤机接收到给煤机控制 柜产生的煤流量信号后计算得 到磨煤机最佳转速，并将转速 信号送至磨煤机驱动电机使其 运转，再由霍尔式传感器采集 电机转速信号并反馈回磨煤机 控制柜，使得磨煤机驱动电机 转速稳定。这样便可实现对磨 煤机转速的实时控制。
系统原理描述
系统原理图
系统构成及说明