球磨机制粉系统的任务

导读:采用乏气送粉的制粉系统，如果球磨机出口温度超出某一限值，而此时存煤量已较多，这时改变热风量，出口温度变化非常慢，风煤比失去平衡，为了防爆安全，所以就要开大球磨机入口压力冷风门，降低球磨机入口乏气温度和增加球磨机通风量，降低球磨机出口温度。

球磨机制粉系统的任务 1、球磨机入口负压调节 一般来说，入口负压是由再循环风量调节的，但再循环风量的变化直接影响锅炉的燃烧，故采用热风量作业辅助调节。

特别是当再循环风量已经超出一定的范围而负压仍达不到要求时，则应主要使用热风量参与调节。

在使用热风量参与调节时，一定要注意给煤量与热风量的配比，保证球磨机出口温度不变。

再循环风量限制范围可根据不同球磨机的具体情况由运行人员设定。

该负压值应尽量小，以最大限度地减少漏风量，应充分利用热风，提高球磨机出力。

2、球磨机出口温度调节 当制粉系统运行时，为保证球磨机通风量和干燥出力，必须将球磨机出口温度维持在允许范围内。

根据球磨机制粉系统的对象特性，球磨机的出口温度主要是与送入球磨机内的热风量和给煤量有关。

温度对象的特性存在着大惯性、太滞后的特点，当球磨机内存煤量多时，改变热风量或给煤量，出口温度变化很慢；反之，变化快一些。

球磨机在正常运行时，系统达到了动态平衡，球磨机出口温度变化很小，当系统受到风温或煤质的扰动后，这种动态平衡就会遭到破坏，控制系统的任务就是适当增减热风量和给煤量，使系统达到一种新的动态平衡。

综上所述，调节球磨机出口温度的手段是改变热风量或给煤量，或者同时调整这两个量。

3、球磨机负荷调节 球磨机的负荷控制就是给煤机的转速控制。

对于中储式钢球球磨机制粉系统，在运行过程中，总希望球磨机处在最佳工况下工作。

理论和实践均已证明，当球磨机制粉系统的制粉出力接近最大，制粉的单位电耗较小。

因此要降低制粉电耗，必须增加球磨机内的存煤量。

但若存煤过多，容易造成球磨机内满煤、堵煤。

因此，如果直接或间接测量球磨机内的存煤量是给煤机转速控制系统的关键。

目前，国内 对钢球球磨机负荷的测量研究较多，具体方法大体为以下几类：①以直接测量球磨机存煤量为基础，在球磨机轴承上安装测重装置或在原煤斗和给煤机间加装计量设备等，但这类方法投资和改装工作量大，测重装置维护量大，一旦钢球装载量发生变化时，直接影响存煤量的测量。

②通过音频传感器确定球磨机的存煤量，但当煤种、水分和钢球量等发生变化时，同样的存煤量对应的噪声电流是不同的。

③通过控制球磨机进出口压差，因为它在一定程度上能间接反映球磨机内的存煤量，但煤的含水量、煤质及钢球装载量的变化，均对压差有影响。

因此球磨机负荷调节的主要任务是，在能够保障入口负压和出口温度都正常时，尽量加大给煤量，寻找最佳经济工作点。

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研究球磨机制粉系统的背景

研究球磨机制粉系统的背景 锅炉的制粉系统是火力发电厂的重要组成部分。

其任务是按照规定的煤粉经济细度和水份磨制出锅炉所需要的煤粉输送到炉膛，以保证锅炉稳定、经济运行。

锅炉制粉系统运行的安全、经济与否直接关系到整个机组运行的经济 性与安全性。

球磨机由于煤种适应性广、运行安全可靠、维护简单及检修费用低等优点，而成为火力发电厂主要的制粉设备。

另一方面，球磨机运行时噪音大、钢球及衬板磨损量大。

它是一个具有非线性、大滞后、强耦合和具有多种不确定性扰动的多变量对象，由于原煤水分、煤质（挥发发、灰分、可磨性等）的变化，以及钢球、衬板磨损等原因，不仅特性复杂，而且缓慢时变，使磨煤、干燥、输送出力相互难以优化匹配，较难投自动和优化运行，所以经济性较低；加之，不少电厂只注重安全性而忽视经济性，使得其制粉电耗较高。

目前，国内大部分球磨机控制都是由运行人员手动操作。

长期手动控制球磨机的运行，不仅容易造成球磨机满煤、灰煤、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；经常运行于存煤量偏低、风量偏大、经济性较差的习惯运行区，制粉单耗较高。

因此，如何做到在保证球磨机安全运行的前提下，降低制粉单耗，提高经济效益，已成为电厂节能潜力挖掘的一个关键所在。

早在1963年，电力部大抓火电厂自动化试点工作时就将钢球磨煤机制粉系统自动化列为重点课题。

但由于主设备不完善，堵煤严重，技术手段有限等原因使之投入率很低，投用效果也不能保证。

随着国家厂网分开、竞价上网政策的出台，各个电厂都希望通过省煤节电来提高整体经济效益。

因此作为厂用电大户的钢球磨煤机制粉系统，其运行的经济性无庸置疑地成为关注焦点。

在中储式球磨机制粉系统中，决定球磨机出力和经济性的主要因素有：钢球量，钢球配比，筒内煤的料位、磨煤出力，通风量，煤的可磨性，原煤水分，粗粉分离器挡板开度及煤粉细度等等。

其中，制粉系统通风量是影响球磨机出力及球磨机制粉系统经济性的重要因素之一。

球磨机制粉系统所需的风量，用于干燥原煤、携带煤粉以及分离煤粉。

如果球磨机筒体通风量不足，煤粉不能及时被带走，即使增加钢球量也不能提高磨煤机的出力；如果通风量过大，排粉机的单耗增加，制粉系统的经济性会降低。

因此，根据不同的煤质，系统通风量有一个最佳值，可以使制粉单耗可以达到最小。

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钢球球磨机自动调节系统的原理

钢球球磨机自动调节系统的原理 球磨机参与的制粉系统是一个物料平衡、热量平衡交织在一起的复杂生产过程，多变量耦合是球磨机控制的主要困难之一。

根据球磨机的运行特性，自动控制系统应有较好的环境适应能力，使得球磨机系统对给煤流量、风量等其他内部参数大的扰动，有很好的补偿能力。

球磨机自动控制调节系统分别由负荷、入口负压和出口风粉温度三个系统组成： 1、球磨机负荷调节 球磨机负荷自动调节系统的任务是保持它始终在最经济工况下运行。

对于钢球球磨机来说，它的最大负荷工况就是它的最经济工况，因此，调节系统的任务就是保证球磨机在最大负荷下运行。

负荷调节系统以球磨机的存煤量为被调量，而以给煤量为调节手段。

但其装煤量不能直接测量，多用间接方法测量。

通常情况下有两种方法：即以球磨机出入口差压代表存煤量，和用球磨机前轴瓦的振动信号表征存煤量。

前者因为球磨机出入口压差受风量及其它一些因素的影响很大，不能够很准确地反映球磨机内的存煤量。

后者是经过理论和实验证明了的。

按此原理研制了负荷变送器测量筒内存煤量，用振动量信号表征负荷，这样可克服了用于常设机构在机两端差压信号间接近似地表示球磨机负荷的缺点，消除了风量对负荷信号的影响，提高了控制信号的灵敏度，使球磨机的实际存煤量及变化值能较为准确地反映出来，从而确保球磨机始终在最经济工况下运行。

2、球磨机入口负压调节 煤粉的细度是制粉系统的一个重要指标，球磨机的通风量（风速）是维持煤粉细度的重要参数。

只要保持通过球磨机的通风量不变，则煤粉细度不变。

在流动阻力不变的情况下，保持球磨机的入口负压稳定，便能达到风量恒定的目的。

因此球磨机入口负压的调节实际上就是煤粉细度的调节。

一般球磨机入口负压调节系统以冷风量作为调节变量，以冷风门开度作为调节手段。

当入口负压上升时，要开大冷风门，使入口负压降低；当入口负压降低时，要关小冷风门，使入口负压升高。

对有温风系统的球磨机，以温风量为调节变量。

采用乏气送粉的制粉系统，如果球磨机出口温度超出某一限值，而此时存煤量已较多，这时改变热风量，出口温度变化非常慢，风煤比失去平衡，为了防爆安全，所以就要开大球磨机入口压力冷风门，降低球磨机入口乏气温度和增加球磨机通风量，降低球磨机出口温度。

同时关小再循环风门，维持球磨机入口负压不变。

由于增加了冷风量，必然减小流经空气预热器的空气量，导致排烟温度升高，锅炉效率降低，一般情况下，此门处于关闭状态。

3、球磨机出口温度调节 球磨机出口风粉混合物温度，反映了煤粉的干湿程度，同时也是防爆安全性能指标。

球磨机出口温度常以热风门为调节变量，以热风门开度为调节手段。

出口温度不但与热风量及其温度有关，而且与球磨机内存煤量多少有很大关系。

当存煤量多时，改变热风量，出口温度变化很慢；反之，变化很快。

球磨机在正常运行时，出口温度变化很慢，适当增减热风量能够在较长时间保持出口温度稳定在一定的范围内。

这个对于防爆安全也是非常必要的。

球磨机出口温度主要由热风量调节，它们的关系是：当温度升高时，要关小热风门开度使其下降；当温度降低时，要开大热风门使其上升。

另一方面，热风门的开度变化对于入口负压也有影响。

如果温度很低，热风门将开得很大使温度上升，大热风门过大会造成负压下降，负压调节系统将关小冷风门使负压升高。

如果热风门一味地开大，会造成负压变正。

所以当温度超出上下限，且变化很快时，要限制热风门开度，用给煤量作为出口温度的调节手段。

有时由于干燥介质不足，球磨机不能在最大出力下运行，为使制粉系统仍能充分发挥作用，可以固定热风门开度，以给煤量作调节手段。

为了实现球磨机的上述控制调节功能需监视测点及相关设备。

1、球磨机润滑油子系统：两台润滑油泵、油温、油压、球磨机轴瓦回油温度； 2、球磨机相关风门：总风门、冷风门、热风门、再循环风门； 3、球磨机本体测点：球磨机开关状态、球磨机电机断线、球磨机电机保护、球磨机前后瓦温、球磨机前后轴温、球磨机电机轴温、球磨机电流； 4、球磨机工艺参数：球磨机入口负压、球磨机压差、球磨机出口温度、球磨机入口温度。

5、负压系统：乏气管负压、粗分出口压力、排粉机入口风压、粗分出口温度、细分入口温度、排粉机入口温度、再循环乏气温度、排粉机入口温度、排粉机电流。

从上面的分析可以看出来，球磨机是一个典型的三输入三输出系统。

其中一个输入量分别为：给煤量、热风门开度和冷风门开度；三个输出量分别为：球磨机的负荷、出口温度和入口负压。

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