球磨机负荷三冲量加权模糊控制

导读: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。

球磨机负荷三冲量加权模糊控制 球磨机负荷是反映在实际运行过程中筒体内剩余空间的存煤能力。

负荷优化控制，是指在料位监测的基础上，通过调节给煤机转速，将负荷控制在优化状态，使得制粉出力达到最佳。

负荷控制是球磨机系统控制的核心部分，它直接影响球磨机运行的安全性和经济性。

对于中储式球磨机制粉系统，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，当球磨机系统的出力接近最大，制粉的单位电耗较小，此时所对应的工况就是最佳工况。

因此，要降低制粉电耗，必须要提高给煤机转速，提高球磨机筒内料位，提高负荷，增大球磨机出力；但如果料位太高，则容易造成球磨机堵煤。

因此，如何将负荷控制在合适的水平，是实现球磨顶系统安全、经济运行的关键。

目前大多数火电厂仍然是借助于球磨机进出口压差来监测和控制料位。

在一定的通风量下，当料位增大时，球磨机有效通流载面缩小，流动阻力增大、风速提高，压差变大；反之，当料位减小时，压差减小。

因此，在钢球装载量和系统通风量稳定的情况下，压差信号可以反映球磨机内料位的变化。

在维持恒定通风量的情况下，球磨机压差小，说明负荷太低，应该增加给煤量，提高出力；压差过大，说明负荷过高，应适当减小给煤量，防止堵煤。

但是，进出口压差并不是负荷的单值函数，煤的含水量、煤质及钢球装载量的变化，均对压差有影响，尤其是当系统的通风量发生变化时，压差的变化十分明显，在有许多种扰动同时存在的情况下，压差信号就很难真实地反映料位了。

实际运行也表明，进出口压差不是固定不变的，而是经常在一个范围内变化。

同时，由于压差对料位变化的反应具有一定的滞后性，特别是在接近最佳状态时更是如此，这对于安全生产是不利的。

因此这种单纯以压差信号来监控料位的方法无法有效地适应球磨机系统工况的变化，使得控制系统难以长时间投入运行、自动化投入程度不高。

此外，目前已有一些基于球磨机轴承振动信号或是筒体噪声信号的料位检测方法，在此基础上的球磨机负荷控制算法也见于一些文献。

但是，需要指出的是，上述控制算法只是利用了球磨机运行中的某一类信息来监控料位，造成了负荷单冲量自动控制系统响应慢、无自适应能力，难以有效地应用。

球磨机控制算法的提出： 在手动操作时，出口温度的调节一般是通过调节冷、热风门开关，从而通过改变球磨机入口干燥剂温度的方法来实现的。

但是，当无法单独依靠磨入口温度的调整来改变出口温度，又需要保持通风量不变时，就会采用给煤量来调节出口温度。

例如：若发现球磨机料位偏低（球磨机进出口压差较低），而同时出口温度又过高时，说明磨煤出力小于干燥出力，就可以采用增加给煤量的方法降低出口温度，使之恢复到规定值，同时又使得制粉电耗降低。

在通风量基本确定的情况下，进出口压差的主要调节手段是给煤量，调节压差时需要与出口温度的调节相协调。

此外，根据球磨机工作机理可知，料位与给煤量、进出口压差和出口温度密切相关。

因此，在实际运行中，在基于振动信号表征料位的基础上，如果再融合压差和出口温度等工艺量信息，一方面能够比较全面、真实地反映筒内料位；另一方面也充分考虑到了这三个工艺参数对于给煤调节的影响。

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球磨机磨粉模糊控制的关键技术

球磨机磨粉模糊控制的关键技术 钢球球磨机已广泛应用于国内外火电厂中，但使用中还存在一些急需解决的问题，如整个制粉过程难于实现自动控制，更不能运行在最佳经济出力状态。

球磨机制粉系统是一个具有多变量时滞、多变量耦合和时变特性的被控对象，而以往的控制系统是三套独立的常规PID调节系统，很难综合考虑制粉系统的具体特点，如无法消除回路之间的相互干扰及克服对象的大时滞时变性。

另外，由于球磨机进出口差压或球磨机的振动信号受煤种、煤质及钢球装载量等因素的影响，使这些信号难于反映球磨机内的存煤量，因而对球磨机负荷的调节非常困难，相关的自动调节系统形同虚设。

即使运行人员手动操作，也常常会监视疏忽造成系统正压、跑煤和堵煤，更难以调整到最佳经济工况，从而造成制粉单耗高。

球磨机的制粉系统的输入和输出变量较多，如果把整个制粉系统作为一个整体进行多变量控制系统的设计，则整个设计过程和控制算法会十分复杂。

因此，我们必须根据制粉系统的具体特点，将它划分为几个相对独立的子系统。

首先，从球磨机的对象动态特性分析可知，热风量和冷风量对球磨机的入口负压和出口温度有显著的影响，因此，可以氢这一过程视为一个2X2的多变量对象，二个输入量分别为热风调门开度和冷风调门开度，二个输入变量分别为球磨机入口负压、出口温度。

针对这一多变量对象，将设计一个多变量模糊控制系统。

另外，由于球磨机的负荷是一个相对独立的系统，而该系统的最大问题是被调量无法精确测量，闭环控制系统无法正常工作。

针对这一特点，本章提出了一个基于使制粉系统电耗最小的优化自适应开环控制方法，从而不仅避开了对球磨机负荷的测量，从而确保了制粉 系统工作在一个较节能的状态。

对于排粉机出口夺力（锅炉一次风压力）的控制，应该说它是一个典型的回路控制系统，但由于排粉机出口手动门的开关及倒风过程对排粉机出口压力的影响很大，而实际运行又要求排粉机出口压力要平衡，以避免锅炉燃烧不稳。

常规的PID控制系统难于满足实际的控制要求，据此，本章研究提出了模糊—PID复合型控制系统，有效地提高了控制系统的抗干扰能力，可确保排粉机出口压力在规定的范围内。

这里山川主要给大家说的内容有： 1、球磨机入口负压和出口温度有多变量协调模糊控制系统； 2、球磨机负荷的最优自适应开环控制系统设计； 3、排粉机出口压力的模糊—PID复合型控制系统的设计。

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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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