球磨机的运行情况和控制方案

导读:主要表现在：人工控制完全取决于操作工人的经验和熟练程度，当操作工人经验不够多时，遇到意外情况很容易产生误操作，导致饱磨或空磨；人工操作全凭操作工根据现场情况进行粗略判断，为保险起见，常常进行大幅调节，这样生产效率始终维持在较低的水平上，很容易导致磨内负荷的大幅度的频繁波动，这样导致的直接后果是球磨机的研磨效果下降，成品合格率无法保证，球磨机处在过负荷可欠负荷的概率大大增加，导致球磨机耗损严重，电耗变大，研磨体不得不频繁更换。

球磨机的运行情况和控制方案 某电厂#1炉为哈尔滨锅炉有限公司生产的超高压自然循环、中间再热，固态排渣煤粉炉，型号为HG-420/https://www.flowerba.com/型单汽包，配两套钢球磨中间储仓式制粉系统。

钢球磨煤机为MG350/600型。

中储式球磨机制粉系统流程图如下图： 电厂目前使用的球磨机控制系统是以单回路PID控制为基础，通过调节热风门，维持入口负压；通过调节冷风门，维持出口温度；以进出口压差表征料位来调节给煤量。

球磨机系统投自动的情况并不理想，目前主要是以人工调节为主，自动控制系统基本处于闲置状态。

根据现场调研和理论分析，球磨机控制系统长期未能投入自动运行的主要原因有以下几点： 1、由于制粉系统采用负压系统，冷风主要是来自大气，以调节出口温度。

由于冷风量的不足，以及冷风温度与球磨机出口温度温差范围的限制，造成了冷风量变化对出口温度调节能力有限； 2、现有的控制方案没有考虑入口负压和出口温度两回路之间的相互耦合，两回路之间缺乏有效的解耦控制环节，造成2个单回路控制系统之间的交叉影响； 3、以进出口压差信号表征料位存在很多问题，会造成安全隐患，因此，一般情况下操作人员不敢投入自动。

在手动调节下，为了避免堵煤的发生，给煤量一般都处于保守值，这样就造成了不能根据球磨机实际运行情况，及时调整给煤量，使出力达到最佳，使得球磨机系统长期运行在非优化区，难以工作在优化状态，制粉电耗较高。

通过现场试验和分析可知，在球磨机运行过程中，出口温度与入口负压动态特性差异大，入口负压动态响应快、惯性小；出口温度惯性大、变化慢；同时入口负压变化范围大，正常运行时调节范围很宽，调节余量比较大，而出口温度需要严格控制在某个范围之内，变化范围比较小，而且球磨机的动态特性分析我们知道，热风量对于出口温度和入口负压的影响都比冷风量要大，因此，结合瞬态响应模型和耦合回路配对分析的结论，将原有控制策略进行修正。

在正常运行时，以冷风量为主调节入口负压、以热风量为主调节出口温度，以加快响应速度，提高控制品质。

针对现有球磨机控制系统存在的缺点，提出以下改进策略和方法： 1、调整现有的系统控制策略，确定以热风门为主调节出口温度、冷风门为主调节入口负压； 2、在原有单回路控制系统基础上设计解耦环节，以消除球磨机入口负压和出口温度之间的相互作用，实现对耦合回路的解耦控制； 3、在融合料位信息的基础上，研究球磨机负荷的优化控制策略和实现方法。

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球磨机控制系统的效果分析

球磨机控制系统的效果分析 1、球磨机系统的优化工况的研究 在方案实施前：无法将球磨机系统的运行工况进行参数化，更不能通过参数化的形式进行系统的优化，优化节能效果不显著。

方案实施后：通过建立球磨机系统的工况优化模型，并采用在线优化技术，确定出球磨机的优化运行参数，作为控制系统的设定值，从而将球磨机优化运行研究与自动控制结合起来，从系统整体优化的角度去研究、设计及实施控制系统。

2、球磨机入口负压和出口温度的控制 方案实施前：入口负压和出口温度一直依靠手动操作来维持。

由于运行人员的频繁调整，使入口负压和出口温度的波动较大，不利于球磨机系统稳定运行。

方案实施后：采用模糊解耦控制算法对球磨机入口负压和出口温度进行了有效控制。

在稳定工况下，可使入口参数的波动范围更小，而当球磨机系统受到各种扰动时，能够维持入口负压和入口温度在允许的范围内，保证了系统干燥出力和通风出力。

3、负荷的自动控制 方案实施前：主要通过进出口压差来监控负荷，手动调节给煤量。

在人工操作下，负荷偏低、给煤量运行在保守值，制粉出力偏低，导致球磨机制粉电耗较高，难以实现经济运行。

方案实施后：采用了三冲量加权模糊控制算法对球磨机负荷进行了有效控制，提高了给煤量和磨煤出力，而且能够使系统维持在高出力工况下运行；而手动运行时，给煤量的控制显然不可能如自动控制时那样细致地调整。

经统计，手动运行时平均制粉出力为40t/h，而投自动后为46t/h，制粉出力提高了15%，制粉单耗降低了10%。

因此，与手动控制相比，自动控制系统能有效地提高出力、降低制粉单耗，提高经济效益。

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球磨机控制的特点和意义有哪些

球磨机控制的特点和意义有哪些 球磨机负荷指球磨机内全部瞬时装载量，主要包括入磨料量和研磨体。

一般情况下，研磨体重量的变化是及其缓慢的，短时间看可以忽略不计，因此入磨料量就直接决定了球磨机内负荷量。

粉磨效果的好坏主要由以下因素决定： 1、粉磨过程的工艺原理及各设备的匹配情况。

尤其是设备的匹配情况显得更为重要，匹配不合理，则粉磨效果将变的很差。

2、切合实际的控制方案的制定。

目前在大多数水泥厂中，球磨机负荷还主要是依靠人工控制实现。

由于球磨机本身的强非线性、强耦合性和大滞后特性，导致人工控制往往不能满足控制要求。

主要表现在：人工控制完全取决于操作工人的经验和熟练程度，当操作工人经验不够多时，遇到意外情况很容易产生误操作，导致饱磨或空磨；人工操作全凭操作工根据现场情况进行粗略判断，为保险起见，常常进行大幅调节，这样生产效率始终维持在较低的水平上，很容易导致磨内负荷的大幅度的频繁波动，这样导致的直接后果是球磨机的研磨效果下降，成品合格率无法保证，球磨机处在过负荷可欠负荷的概率大大增加，导致球磨机耗损严重，电耗变大，研磨体不得不频繁更换。

这样无形之中增加了水泥厂的经济负荷，这样的结果是每个水泥厂家都不愿意看到的。

对于球磨机这样的大滞后系统，包括了纯滞后和容量滞后两个环节，且采用常规的PID控制方案无法得到预期的控制效果，而且有可能会因为滞后时间的变化而导致系统的不稳定。

因此，非常有必要选取合适的先进控制算法，对球磨机负荷进行优化控制。

无论从设备安全的负度还是经济负度考虑，都具有重大意义。

具体体现在： 大大减轻工人负担。

许多工厂让有经验的工人根据球磨机发出的噪声来判断磨内的情况，进而决定给料量。

这个过程完全依靠工人的熟练程度，而不同的工人判断出的情况很可能不一样，这样很容易导致成品产量和质量的波动。

而且球磨机产生的巨大的噪音也对工人的健康造成危害。

采用优化控制后，操作工人的工作量将大大减小，仅在球磨机负荷出现较大的波动的时候进行干预，一般情况下无需操作。

大大减少水泥生产厂家的额外支出，提高生产效益。

球磨机负荷的剧烈波动不仅使水泥的合格率不能保证，增加了电耗量，对厂家造成不必要的经济损失。

采用优化控制系统后，较手动控制磨内负荷将明显的变的平稳，球磨机的工作效率大大提高，进而使各项指标明显提高。

厂家每天少换一次研磨体，就可以一次节省几十万元。

同时综合考虑球磨机的折旧率的减慢和水泥产量质量的提高，水泥厂每年可节省上百万元。

对促进水泥乃至各个行业的节能减排具有重大的现实意义和示范效应。

在当前大力倡导节能减排的大背景下，最大限度的降低电耗、降低生产成本，已是势在必行。

水泥行业历史是耗能大户，而粉磨系统在水泥行业总能耗中占到很高的比例。

因此，粉磨系统能耗的降低将意味着整个水泥行业能耗的大大降低。

这将对各个行业的节能降耗起明显的示范作用。

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