磨煤机控制

磨煤机是火电厂重要的辅机,磨煤机运行的好坏直接影响到火电厂锅炉能否安全经济稳定运行,也直接关系到电厂整个机组能否安全经济稳定运行。

磨煤机是电厂的用电大户之磨煤机控制消耗了火电厂厂用电的%～%左右,所以磨煤机也是一个潜在的节能大户。双进双出钢球磨煤机已广泛应用于MW及其以上的机组,但是目前很难找到一个比较准确的双进双出钢球磨煤机的数学模型,有关于双进双出钢球磨煤机有效好用的控制方案有待进一步的研究和开发。

在前面已建立的磨煤机数学模型的基础上,使用目前广泛应用的串级PID控制方案对双进双出钢球磨煤机控制系统进行了全面的仿真研究。在SIMULINK中建立了双进双出钢球磨煤机控制系统的整体仿真模型,在大量仿真实验的基础上,得到了各控制器参数的整定结果。

在已得到的控制器参数的基础上,对各个控制系统在给煤量热风门冷风门阶跃变化时进行了仿真研究,给出了这些阶跃变化下磨煤机煤位出口温度磨煤机负荷的输出曲线。本文对双进双出钢球磨煤机各个常规PID控制系统进行了改进,将双进双出钢球磨煤机各个控制系统原来的单常规PID控制器改为模糊PID控制器,或者改为模糊控制器和常规PID控制器结合使用的结构。仿真结果表明了改正后双进双出钢球磨煤机模糊控制系统具有良好的控制品质和良好的鲁棒性,和现有的常规PID控制系统的控制品质进行比较,得出了双进双出钢球磨煤机模糊控制系统的控制品质要略高于常规PID控制系统控制品质的结论。二电厂的制粉系统采用的是双进双出钢球磨正压直吹式系统，在投入商业运营后的实际运行中，磨煤机的启停对锅炉的燃烧和汽温扰动很大，特别是#磨煤机启停时最下层的F层E层粉投入时，锅炉极易发生超温现象，汽压波动也很大。

每套制粉系统包括台双进双出钢球磨煤机，台给煤机，台粗粉分离器，台密封风机，共用的一次风系统，个煤粉燃烧器（每层个），以及相配套的风门档板煤粉管道等。取自冷热一次风母管经调整后作为磨煤机的一次风，分别与两台给煤机出口的原煤混合，并在原煤的下落过程中完成其干燥功能。其外取自冷热一次风母管经调整后，使风温一定（有最小流量限制）作为磨煤机的旁路风，在低负荷情况下保证一定量的一次风通过粗粉分离器和煤粉管道，在启动和停运过程中通过DCS程序控制在燃烧器停止工作时对分离器煤粉管道进行吹扫。每根煤粉管道（在分离器出口挡板后）通过电动闸板门取自冷一次风母管作为吹扫风，在磨煤机停运后或启动前对煤粉管道进行吹扫。

（如图）在一次风的作用下，经磨煤机研磨后的煤粉由磨煤机两端料斗的粉侧管道送至粗粉分离器经折向门进行一次分离，在进入煤粉出口管道之前进行二次分离。合格的煤粉经过分离器出口隔绝板门，风粉混合物由一次风管道送入燃烧器在炉膛燃烧，较粗的煤粉则落入分离器内侧锥体，经锁气器将一定数量的煤粉送回磨煤机内再次研磨。磨煤机筒体内装有不同尺寸的钢球，当筒体旋转时，原煤通过钢球的撞击和研磨变成煤粉，煤粉通过一次风带入分离器进行分离。

二#磨煤机启停时的一级减温水调节特性分析一级减温水调节的原理一级减温水调节是一串级调节系统，内回路为减温水量的调节，在内回路中考虑到减温器的出口温度不能低于饱和温度，增加了减温器出口温度的饱和温度低限控制（考虑简化这里未标出），外回路控制参数为分隔屏出口汽温HAH1CT，设定值是主蒸汽流量的函数，目前负荷工况为℃，用二级减温器进口温度HAHCT作为前馈信号和设定值的修正信号，在CT大于℃时能自动降低温度设定值，能降低℃。#磨煤机启停阶段减温水调节特性分析）#磨煤机启停过程中容易造成二级减温器进口温度超温，在启停试验中通过对各温度点参数变化情况并与#磨煤机启停各阶段作了对比分析A磨煤机停运中双端切单端时对二级减温器进口温度影响很大，分隔屏出口温度并未上升但是二级减温器进口温度仍然快速的上升，此时调节作用主要依靠的是CT的前馈信号，在分隔屏的温度快速下降后，几分钟后减温器进口温度开始下降，此时前馈作用开始消减而此时分隔屏后温度降低较多，减温水调节阀开始关闭。B磨煤机粉管吹扫中分隔屏温度和减温器进口温度先后开始上升，随后主要跟随前馈作用调节温度，成一缓慢振荡过程，但二级减温器进口温度基本上在℃左右，分隔屏温度基本上在℃左右，此时调门开度一般%左右，减温水流量一般在T/H，温度变化不大。C磨煤机的停磨吹扫阶段，风中含粉量降低，主汽压力开始下降，此时减温水阀持续的开大，但减温水量增加不多，温度极难控制，在磨煤机分钟吹扫结束停运后，主汽压力本身是个下降过程，另两台磨煤机的快速增加燃料极易造成汽压超调，汽机调门关小后由于主汽流量减少而燃料量增加，造成二级减温器进口超温，主要超温情况发生在此阶段，二级减温器进口温度超温值也，有时过热器出口温度也超温报警增加运行处理难度。）调节特性分析：A沿蒸汽流向布置的分隔屏出口温度和二级减温器进口温度的反应变化趋势有分钟左右的惯性延迟，也是说在分隔屏温度开始下降分钟后二级减温器进口温度达到高点开始下降，调节参数整定中要充分考虑这一惯性延迟作用，避免在分隔屏温度下降时关闭调门而造成二级减温器进口温度超温。B减温水调节阀开度在%左右达到T/H左右流量，调节裕量不足，因此在温度调节初始阶段要加大喷水量将温度控制在较低值，二级减温器进口温度大于℃，再进行磨煤机切换操作很容易超温。总体上讲，一级减温器的汽温调节表现特征主要是惯性大，调节响应慢，减温水作为调节手段受减温水与汽压压差低影响，减温水裕量较低，低负荷段蒸汽流量低，受燃烧工况主汽压力和调门变化扰动影响大。调节参数优化上的考虑目前阶段整体的一级减温器温度控制能够满足运行调节要求，只是在个别工况下控制较差，因此两个主要调节器参数可保持不变，而针对超温点CT的调节应加强。）温度参数惯性延迟较大约分钟，在考虑延迟时间上，在分隔屏后温度开始下降后，外回路调节器输出也减少，而二级减温器进口温度持续上升且温度变化量小，此时要尽量保持调节阀的开度，而调节器的前馈参数中温度前馈和燃料量扰动前馈信号特点是先微分后积分的特性，所以在这一阶段应加强积分作用继续保持调节阀开度。

）#磨煤机停运阶段的分钟吹扫中，随吹扫时间越长，风中含粉量越低，而##磨煤机增加的风量含粉量较多，在汽压降低两台磨煤机加风量阶段，#磨停运的风量再增加到另外两台磨中会造成超调。在磨煤机启动阶段离合器合上后，磨煤机的燃料风量是经过一个秒积分环节处理的，这样可以降低在磨煤机刚刚运行阶段风中含粉量低却将其计算入锅炉总燃料量时对燃烧工况的影响。

目前，我们停运磨煤机都使用“BALANCE”方式，此种方式下一台磨降低的风量会增加到其他磨煤机，可以考虑停磨时对于停运磨的风量增加积分处理，减少两台运行磨的风量增加值。

三#磨煤机的启停试验和控制效果分析#炉#磨煤机停运试验：）试验目的：观察#磨煤机以最快速度停运下来所需要的时间及停运过程中对锅炉燃烧及汽温的影响。）停运操作：A#炉#磨煤机停运前操作：将#炉分割屏过热器出口温度控制由“外设”切为“内设”，温度设定值由℃降为40℃，燃烧器摆角由%降到%。辅助风挡板控制及汽温控制全部投“自动”，#磨煤机给煤量控制投“外设”，不设偏置，按照修改后的风/煤比曲线控制。

B#炉#磨煤机停运操作：4时分，运行人员将#磨煤机一次风量控制切为“内设”，设定一次风量为.m/s。待一次风量实际值达到m/s时，手动设定#磨煤机一次风量为m/s开始进行“双出”切换为“单出”操作。待切换工作完成，实际一次风量达到m/s左右时，不对A层粉管进行吹扫，直接将一次风量设到m/s，待实际一次风量达到m/s左右时，立启动#磨煤机单端停运功能组。#磨煤机“双出”切为“单出”时，##磨煤机一次风量由.5m/s上升到.7m/s左右，单端停运结束时##磨煤机一次风量上升到了7.5m/s，并稳定在7.5m/s左右。

）停运过程对锅炉汽温汽压的影响：停运过程中，主汽温变化范围：AHAH/CT9从59℃/59℃开始变化，为5.49℃/7.9℃，为54.75℃/54.82℃。再热汽温测点AHAJ/CT1/3温度由℃℃/58.3℃、5℃开始变化，为58.88℃、51℃/℃℃（“双出”切为“单出”），为℃℃/58.59℃、5℃（单端停运后）。

锅炉二级减温器进口温度AHAH/CT2变化范围：从℃/℃开始变化，为℃/℃，为℃/℃。汽压由MPa变化到MPa（“双出”切为“单出”），然后稳定在MPa左右。#炉#磨煤机启动试验：）试验目的：观察#磨煤机从开始启动到正常运行时所需要的时间及启动过程对锅炉燃烧及汽温的影响。）启动操作：A#炉#磨煤机启动前，#炉分割屏过热器出口温度控制仍然维持在“内设”，温度设定值为40℃，燃烧器摆角维持在%。

B启动操作：时分，运行人员启动#磨煤机单端启动功能组，磨煤机离合器啮合后，##磨煤机一次风量由7.6m/s降到了.m/s。

当磨后温度达到℃，两台给煤机正常给煤时，将磨煤机给煤投“外设”，然后将一次风量设到m/s，开始对A层粉管进行吹扫。时分开始进行“切双”操作（功能组启动），操作过程中，##磨煤机一次风量由.m/s上升到了4.m/s，待#磨煤机“切双”操作完成燃烧稳定后，三台磨煤机的一次风量稳定在.m/s左右。）启动过程对锅炉汽温汽压的影响：启动过程中，主汽温变化范围：AHAH/CT9从59℃/59℃开始变化，为5℃/5℃，为54℃/59℃。再热汽温测点AHAJ/CT1/温度由℃、5℃/56.8℃、59℃开始变化，#磨煤机离合器啮合后，温度降为5.81℃℃/52.7℃、55.7℃，“切双”过程中，温度升为56.71℃、59.5℃/5.69℃.5℃，#磨煤机启动完成后，温度稳定在℃℃/℃℃。

锅炉二级减温器进口温度AHAH/CT2变化范围：从℃/℃开始变化，#磨煤机通风时变化到52.2℃/56℃，#磨煤机离合器啮合时变化到℃/516.5℃，#磨煤机“切双”时变化到55.54℃/529.1℃。汽压由MPa变化到MPa（“单出”切为“双出”），然后稳定在MPa左右。

效果分析机组正常运行时，高低负荷工况下#磨煤机对应的煤粉燃烧器火检一直很稳定，证明煤粉气流着火情况良好。在启停试验过程中，运行人员未对锅炉燃烧及汽温调整进行过干预，锅炉主再热汽温的变化幅度幅值都在允许的范围内。在另一次#炉#磨煤机启停和#炉#磨煤机启停时，运行人员都是完全凭经验操作，虽然都进行了很多燃烧汽温调整（如上所述），但汽温变化幅度及汽压变化幅度都超过了本次试验值，#炉#磨煤机启动时，锅炉二级减温器进口温度AHAH4CT瞬间更是达到了℃。所以说，启停#磨煤机时，为了防止汽温超温，光凭运行人员的经验是不够的，必须从根本原因着手，如改变磨煤机风/煤比曲线优化制粉系统控制系统等。四#磨煤机启停时保证汽压汽温稳定的运行措施针对#磨启停时经常发生汽温汽压控制失稳的现象,除了优化磨煤机功能组和汽温控制逻辑外，在日常的运行操作中，应根据系统的调节特性，掌握好参数调节的提前量，根据经验，可以参照以下措施进行：将火嘴摆角放至~%，后屏进口汽温设定值由℃手动设定为40℃，再热器出口汽温由℃手动设定为55℃，等到汽温达到设定值并稳定后再停#磨。停运#磨时负荷一般在mw~mw，这时三台磨的一次风量一般在~m/s,如果这时进行“双出”切“单出”操作，由于#磨工况发生变化带粉量大增汽压负荷上升较快，这会造成a机组级控制会自动降低#2磨的出力,#2磨一次风量很快到0.2m/s（下限）而没有下调余量，b同时由于负荷上升，汽机控制器（机组投BFC控制方式）会关小调门以保持负荷稳定，这更会造成汽温汽压上升过快。

所以在停#磨前应将#磨一次风量手动慢慢设定为m/s后再多扣#磨给煤量，为了保持汽压负荷稳定，炉控制器会把#2磨风量慢慢加高，在#2磨一次风量加至8~9m/s并稳定运行0~5分钟后，再进行#磨的“双出”切为“单出”的操作，这样可降低#磨的料位减少#磨的带粉量又可以保证在#磨“双出”切为“单出”汽温汽压上升时使#2磨有足够的下调空间，同时#2磨对应的是上四层粉管磨煤机控制们的下降可以明显降低汽温。在进行#磨的“双出”切为“单出”时，不可立将#磨设定值从m/s手动改为m/s，因为此时#磨正带粉造成汽温汽压上升，如果把#磨设定值改小，炉基本控制器会自动把#磨一次风量加大以保持炉出力平衡稳定，由于#磨出粉为上层粉管，而上层粉管出力增大会使汽温上升，这更会使汽温难以控制，所以应该在“双出”切为“单出”后，应调出汽温汽压曲线仔细观察，在汽温汽压稳定或有下降趋势时，才可将#磨设定值改为m/s,以减少#磨带粉量。

而且要一定要在汽温汽压降到规定值后，方可将#磨设定值改为m/s对#磨非驱动端A层粉管进行吹扫。

在#磨A层粉管吹扫完，汽温汽压在规定值后，将#磨风量设定为m/s再启动#磨停功能组，同时应注意检查#2磨一次风量是否有下调空间，在进行此项操作初期因#磨的两台给煤机全停，通风量突增带粉量增大，汽温汽压会上升很快，但由于经过前期#磨扣煤运行#磨料位不高，带粉量不会太大。总之，在启停#磨过程中应有提前量，注意启停磨的过程中不同阶段对汽压汽温变化的影响，并注意汽机调门的动作情况，调整不可过猛过大，防止汽温震荡造成超温。

以下是文档介绍：华能伊敏磨煤机控制设计引言在飞速发展的,人们已经离不开电,所以电力的发展决定着人类的发展水平。

我们要大大的重视电厂的用电结构变化,要对电厂机组进行更细心的控制,已出尽人类的发展,另外,机组容量不断地增加,锅炉的蓄热量相对减少,采用机炉分别控制方式已不适应外界负荷的要求和保持机炉之间的平衡,因此通常采用锅炉汽轮发电机组的单元制运行方式。磨煤机是火电厂重要的辅机,磨煤机运行的好坏直接营销到火电厂锅炉能否安全经济稳定运行,也直接关系到电厂整个机组能否安全经济稳定运行。

因为汽压是锅炉燃料量与汽轮机需要能量的平衡标志,并且在负荷扰动下汽压具有近似比例的响应特点,因此汽压可以作为燃料控制系统的被调量。平衡通风系统不(来源：淘豆网taodocscom/p-2248144)仅是炉膛及尾部烟道的漏风不会太大,保证较高的经济性,而且磨煤机控制还能防止炉内高温烟气外贸,对于运行人员的安全和锅炉房岛的卫生条件均有好处。

沈阳工程学院课程设计--控制系统分析1给煤机控制系统给煤机磨煤机控制适用于火力发电厂燃煤炉制粉系统,能在很大的负荷变动范围内改善锅炉性能,使过热温度再热温度和压力温度的控制更为稳定,使燃料与所需空气量更为匹配,所需的空气过剩量减少,连续给煤,称量准确,工作稳定,节能高效,是燃煤锅炉制粉系统中与磨煤机相配的先进的计量给煤设备给煤机锅炉煤量指令由锅炉负荷指令和经函数修正补偿后的总风量与总油量之差经小选后形成,以保证安全的燃料/风量比。如果锅炉负荷指令突然增大,由于受到实际风量的限制,只有在实际风量增大后,燃料量才能增大,这样达到了升负荷时先加风后加燃料的目的;同样,如果锅炉负荷指令突然减小,由于宗峰量不会突然变小,故总燃料指令将被减小,实现实际煤量减小后,再减小风量的操作要求,(来源：淘豆网taodocscom/p-2248144)达到减负荷时先减燃料后减风的目的。通过小值选择器选择定值信号的作用是为了保证锅炉在燃烧过程中,风量始终大于燃煤量,保证燃煤在炉膛中能完全燃烧,提高燃烧的经济性。小值选择器的输出作用到燃料(主)控制器PI,PI控制器接受的反馈信号是热量信号,在稳态时燃料产生的热量等于总燃料指令。燃料控制器PI的输出在加法器中加了微分作用后通过手动/自动装换器T9作用到串级(副)控制器PI,PI接受的反馈信号是台给煤机转速的平均值。当煤量指令和台给煤机的平均值信号不相等是,串级控制器PI有输出,该输出同时作用到台给煤机的控制系统。

使之改变(来源：淘豆网taodocscom/p-2248144)给煤量,作为每台给煤机的负荷要求。当某台给煤机的出去(给煤机A)与平均值不等,则通过减法器转换器T0加法器转换器TT去修正给煤机A的给煤量。转换器T的作用是实现给煤机的手动/自动转换,每台给煤机可投自动,也可由人工操作,也可因工作异常而自动地由T切换成手动方式。

当T选通A端时,转换器T也自动地选通A端,这时给煤机A的内扰可通过减法器转换器T加法器自动进行修正。转化器T(来源：淘豆网taodocscom/p-48144)在给煤机A自动方式运行时,选通A端。