CN101596477A - 用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于控制煤粉－鼓风式磨碎机的研磨干燥过程、特别是生褐煤的研磨干燥过程的方法，其中至少控制参数磨碎机转速、磨碎机之后的温度和初级空气量，包括用于控制磨碎机转速的预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})、用于控制磨碎机之后的温度的预控制曲线(VSK_{磨碎机之后的温度})、用于控制初级空气量的预控制曲线(VSK_{初级空气量})，其中预控制曲线(VSK_{磨碎机转速}、 VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量})分别根据加工煤量来确定，磨碎机转速－预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})根据所述鼓风式磨碎机的至少一个研磨工具的磨损状态(V_IST)来校正，其中相应的预控制曲线具有最小曲线和最大曲线。

Description

用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的一种方法和一种装置。

背景技术

煤粉-鼓风式磨碎机或冲击式磨碎机用在发电厂中，其中化石的固体燃料、特别是生褐煤被干燥并被磨碎成煤粉，煤粉接下来通过煤粉管道被输送给燃烧器，并在蒸汽发生器的燃烧室或者燃烧机构中被燃烧。利用热的燃烧废气用于干燥和输送磨碎料，该燃烧废气取自燃烧室的上部区域并通过鼓风式磨碎机的烟气-抽吸井筒被抽吸。待磨碎的和待干燥的生燃料或生褐煤通常在煤仓中被提供，并通过矿仓卸矿装置和/或给煤器被输送给烟气-抽吸井筒，或者通过该烟气-抽吸井筒被输送给煤粉-鼓风式磨碎机。为了能够改变或控制通过一个或多个磨碎机的煤流量，可调节或控制矿仓卸矿装置或给煤器的转速或输送速度。

发电厂中的磨碎机控制或者对发电厂-磨煤机中的研磨干燥过程的控制通常首先取决于采区导向系统或发电厂导向系统的功率设定。通过对采区导向系统的设定，可以增大或减小通向磨碎机的总燃料-物料流量，直到达到所要求的采区功率。总燃料-物料流量分布到处于工作中的各磨碎机上。各个磨碎机的燃料消耗量的大小取决于该磨碎机的研磨干燥功率或鼓风功率。对磨碎机的控制基于加工煤量来进行。根据加工煤量(例如以给料器转速、矿仓排矿大小或矿仓排矿量等形式表示)通过预控制曲线来控制其它决定性的磨碎机参数，例如磨碎机转速。为了实现在研磨干燥过程中的一定的柔性，设计有各种不同的用于控制磨碎机-参数的具有最大值和最小值或最大曲线和最小曲线的预控制曲线。

现今的磨碎机控制从研磨干燥或鼓风的角度，即从磨碎机转速和磨碎机之后的温度监视(磨碎机的煤粉出口处的温度)的角度发展演变。随着磨碎机工作时间的增加，由于磨碎机-研磨工具的磨损，例如预先破碎器头、破碎板和角护板等等的磨损，特别是对于具有预先破碎器而没有分离器的磨碎机而言，在磨碎机中所产生的可燃性煤粉或煤粉会出现明显粗化。对于燃烧来说，可燃性煤粉的粗化意味着向燃烧器输送大量的含水量大的粗颗粒。被装入的粗化的煤粉的点燃状况以及燃烧状况由此恶化。可燃性煤粉的粗化还会导致磨碎机螺旋部分中以及在后连接的煤粉管道中的输送状况的恶化。对于分离破碎机而言，即对于具有设置在煤粉出口处的分离器的鼓风式磨碎机而言，还会导致内部的固体循环的增加，因为大量的较粗的磨碎料被再次输送给磨碎机。对于冲击式磨碎机以及具有分离器的磨碎机而言，磨损的角护板增加了在螺旋部分中的气体/固体循环，并导致研磨状况和燃烧状况的恶化。

由对比文件DE 198 53 925 C2已知一种用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的方法以及一种用于实施该方法的装置，在该方法或该装置中，在所有工作情况下，即使温度调节气体量较少时，对磨碎机的研磨干燥过程进行如下控制，使得在磨碎机中及其周围，即在磨碎机抽吸管道以及磨碎机出口管道或磨碎机分离器中，不会出现不允许的高温。

发明内容

于是本发明的目的在于，提出一种用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程、特别是煤粉-鼓风式磨碎机中生褐煤的研磨干燥过程的方法，其避免前述缺点。本发明的目的特别是提出一种用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的方法，在该方法中，所产生的可燃性煤粉或煤粉的细度在较长的时间内基本保持在相同的细度水平上。本发明的目的还在于，提出一种用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的装置。

有关方法的前述目的通过权利要求1的特征得以实现，有关装置的前述目的通过权利要求7的特征得以实现。

本发明的有益的改进可由从属权利要求得到。

通过本发明的解决方案提出用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程的一种方法和一种装置，该方法和该装置具有如下优点：

-可燃性煤粉的细度和湿度在较长的时间内相同；

-细的可燃性煤粉在煤粉管道中的输送稳定性较高；

-分离破碎机中的固体再循环比较少；

-磨碎机中的气体/固体循环比较少；

-燃烧器的点燃状况长时间地相同。

根据本发明的一种有益的改型，通过测量求得在其中至少一个研磨工具(预先破碎器头、破碎板和角护板)上的磨损状态V_IST，测量值作为校正量用于磨碎机转速-预控制曲线VSK_{磨碎机转速}的控制。测量可以通过至少一个测量传感器来进行。通过使用测量传感器能够直接测量研磨工具的磨损状态V_IST，研磨工具的变化可以实时地输入到研磨干燥过程的控制机构中。测量可以通过市场上常见的设备来进行，例如通过光学的或其它测量设备或测量传感器来进行。

在本发明的有益的改型中，其中至少一个研磨工具(预先破碎器头、破碎板和角护板)上磨损状态V_IST根据经验通过研磨工具的工作时间来确定，由此导出的校正量用于磨碎机转速-预控制曲线VSK_{磨碎 机转速}的控制中。在这种情况下，一方面可以节省一个或多个测量传感器，另一方面可以应用有关研磨工具随着鼓风式磨碎机的工作时间的磨损状态的多年的经验。

在本发明的有益的改型中，利用根据加工煤量确定的预控制曲线VSK_{煤之前的温度}来控制参数“煤之前的温度”，其中预控制曲线VSK_{煤之前的 温度}具有最小曲线和最大曲线。采用该措施可以实现能够保持磨碎机中的材料及方法技术的温度边界。

根据本发明的一种有益的方案，当超出或低于被控制的参数之一的相关的最大曲线或最小曲线时，至少一个其它被控制的参数在加工煤量保持相同的情况下在其最大曲线和最小曲线内变化，直到超出的参数处于其相关的最大曲线和最小曲线内。由此实现煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程能够完全自动地在一定的预控制曲线的边界值或边界曲线内平滑地工作。

根据本发明的另一种有益的设计，当通过至少一个其它的被控制的参数的改变使超出的参数仍未处于其相关的最大曲线和最小曲线内时，改变加工煤量，直到超出的参数处于其相关的最大曲线和最小曲线内。由此实现煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程能够完全自动地在一定的预控制曲线的边界值或边界曲线内工作，但必须通过对加工煤量的减少或增加来校正加工煤量。

附图说明

下面对照附图详细说明本发明的实施例。

图中示出：

图1为具有分离器的煤粉-鼓风式磨碎机的示意性的横剖视图；

图2如同图1，但为纵剖视图；

图3为具有预先破碎器而没有分离器的煤粉-鼓风式磨碎机的示意性的横剖视图；

图4如同图3，但为纵剖视图；

图5示出被控制的磨碎机-参数的预控制曲线；

图6示意性地示出磨碎机、预先破碎器头或破碎板或角护板的磨损状态V_IST。

具体实施方式

图1和2示意性地示出具有分离器3的煤粉-鼓风式磨碎机1，其中采用了本发明的方法。在这种鼓风式磨碎机1中，来自未示出的煤仓的生燃料、特别是生褐煤经由给料装置16，例如给煤器、矿仓卸矿装置或另一种给料机构，并经由煤入口8进入到烟气-抽吸井筒7中，生燃料从该烟气-抽吸井筒经由磨碎机入口9到达磨碎机1中。生燃料在鼓风式磨碎机或冲击式磨碎机1中被干燥，并通过研磨工具13、14被碎化或磨碎。为了实现干燥，由鼓风式磨碎机1从使用来自磨碎机1的燃料燃烧的发电厂蒸汽发生器的未示出的燃烧室的上部区域中抽吸出燃烧废气或烟气，其中燃烧废气分别通过烟气-抽吸井筒7被输送给磨碎机1。燃烧废气还被供给初级空气，它们一起形成用于待干燥的和待研磨的生燃料的干燥和输送气体17或者在研磨干燥之后用于已研磨的煤粉的干燥和输送气体17。已磨碎的煤粉作为煤粉/输送气体混合物18在出口10离开磨碎机1，并通过分离器3到达煤粉管道11，在所述分离器3中，粗颗粒可以被分离并再次输送给磨碎机1，经由所述煤粉管道，煤粉被输送至燃烧室上的未示出的燃烧器。磨碎机1的机壳4具有磨碎机螺旋部分5，在该磨碎机螺旋部分中设置负责煤的碎化的且构造有破碎板13的带杆锤的转子6。给料装置16可在运输物料量方面调节，从而加工煤量按照采区功率或发电厂功率的设定来调节。因为用煤燃烧的采区或发电厂具有多个磨碎机1，所以按照设定的采区功率加工出的加工煤量被分配到处于工作中的磨碎机1及其给料装置16上。

与图1和2相反，图3和4的鼓风式磨碎机1没有分离器3，却有前置的预先破碎器2。因此在此省去了对磨碎料的分离，但磨碎料已经在真正研磨之前在磨碎机螺旋部分5中被预先破碎器2预先碎化。为此，预先破碎器2构造有用作研磨工具的预先破碎器头12。

在本发明的用于控制煤粉-鼓风式磨碎机1的研磨干燥过程、特别是生褐煤的研磨干燥过程的方法中，至少控制参数“磨碎机转速”、“磨碎机之后的温度”和“初级空气量”，其中磨碎机转速是磨碎机-带杆锤的转子6是转速，磨碎机之后的温度是磨碎料-/输送气体流混合物18的在磨碎机1的出口10处的温度，初级空气量是这样的空气量，这种空气在通入磨碎机1中的入口9之前输送给由鼓风式磨碎机1从未示出的燃烧室中抽吸的烟气。对这些参数的控制分别通过预控制曲线VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量}来进行，其中预控制曲线VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量}分别根据加工煤量来确定，见图5。相应的预控制曲线VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量}具有最小值和最大值或最小曲线和最大曲线，它们允许相应的参数的在最小值和最大值或最小曲线和最大曲线内的一定的柔性。另外根据本发明，磨碎机转速-预控制曲线VSK_{磨碎机转速}根据鼓风式磨碎机1的一个研磨工具或多个研磨工具12、13、14的磨损状态V_IST来校正。

一个研磨工具或多个研磨工具12、13、14的磨损状态V_IST可以通过一个或多个测量仪器，例如测量传感器15，在研磨工具12、13、14的现场根据图6测得或求得，并测量值作为磨损状态实际值输送给控制机构。但该磨损状态也可以根据经验通过研磨工具12、13、14的工作时间来确定，与其相关的特性参数或校正量可以说作为测量值被输送给控制机构。如果只使用一个或者必要时使用两个用于求得一个研磨工具或多个研磨工具12、13、14的磨损状态V_IST的测量传感器15，那么显然可以将所述一个或两个测量传感器15安装在一个或多个关键的研磨工具12、13、14上。根据经验可以确定未通过测量传感器15监视的一个研磨工具或多个研磨工具12、13、14的磨损状态V_IST。如果在全部研磨工具上，即在预先破碎器头12上、在破碎板13上和在角护板14上，都通过测量传感器15求得磨损状态V_IST，那么考虑到研磨干燥过程控制和磨碎机-检修注意力被置于最关键的研磨工具12、13、14及其磨损状态V_IST上。这将意味着，具有最严重或最糟糕的磨损状态V_IST的研磨工具12、13、14被考虑用于研磨干燥-过程控制和磨碎机-检修。在使用一个或多个测量传感器15测量磨损状态V_IST时，研磨工具12、13、14的磨损可以或者以mm或者以磨损份量(百分比)在相应的磨损的研磨工具12、13、14上测得或求得。例如，在研磨工具12、13、14上求得10mm的磨损或20％的磨损份量。这在所述实例中意味着，在必须用新的研磨工具12、13、14代替磨损的研磨工具之前，总共有50mm的磨损材料可供使用。

作为易磨损的研磨工具，主要是预先破碎器2上的预先破碎器头12、在带杆锤的转子6上的破碎板13和在磨碎机机壳4上或者在鼓风式磨碎机1的磨碎机螺旋部分5的最窄处的角护板14。因此，如果经过鼓风式磨碎机1的一定的工作时间之后，例如1000小时，在至少一个研磨工具12、13、14上出现磨损，那么根据本发明，将通过输送给控制机构的测量值来校正磨碎机转速的预控制曲线VSK_{磨碎机转速}。校正如下进行：根据磨损状态V_IST提高磨碎机转速，从而尽管在研磨工具12、13、14上出现磨损，但被研磨的煤粉的细度仍然基本保持不变，且磨碎料不会出现变粗大。为了实现在工作期间在研磨工具12、13、14上的磨损的增加时磨碎料的细度基本不变，可以通过试验来求得或者根据经验确定磨碎机转速的与研磨工具12、13、14上的磨损相关联的、逐级的和按量的提高量。

除了上述参数外，还可以考虑使用用于控制研磨干燥过程的参数“煤之前的温度”。该参数是燃烧气体或烟气在通入到烟气-抽吸井筒7中的煤入口8之前的、即在烟气侧在煤入口8上游的温度，或者该温度的控制。如上所述，输送给磨碎机1的烟气从未示出的燃烧室的上部被抽出，并被抽吸经过磨碎机1的烟气-抽吸井筒7。为了控制煤入口8之前的烟气温度，同样确定具有最小曲线和最大曲线或最小值和最大值的预控制曲线VSK_{煤之前的温度}，其中预控制曲线VSK_{煤之前的温度}同样取决于加工煤量，见图5。

由图5可见的关于加工煤量的相应的预控制曲线VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量}、VSK_{煤之前的温度}及其最小曲线和最大曲线基于方法技术和控制技术的计算和工作经验。预控制曲线VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量}、VSK_{煤之前的温度}及其最小曲线和最大曲线必定与燃料或煤有关，即特别是与其水含量和灰分含量有关。相应的预控制曲线的最小曲线和最大曲线可以视系统部件的类型和工作方式和根据燃料不同而定。最小曲线和最大曲线例如可以平行于预控制曲线伸展，由此确定最小曲线和最大曲线。为此例如见在0至100％的加工煤量范围内的预控制曲线VSK_{磨碎机之后的温度}的最小曲线和最大曲线。但最小曲线和最大曲线例如也可以在0至100％的加工煤量范围的部分范围或全部范围内确定一恒定值。为此例如见在0至100％的加工煤量范围内的VSK_{初级空气量}的最小曲线和最大曲线。预控制曲线还可以规定由最小曲线和最大曲线限定的区域，例如在预控制曲线VSK_{煤之前 的温度}中可见。

通过根据图5的预控制曲线的最小值和最大值或最小曲线和最大曲线，可以实现磨碎机1或研磨干燥过程的在由这些值设定的参数边界以内的平滑的运行。如果其中一个控制量或其中一个被控制的参数离开了当前的加工煤量的、例如用于80％的蒸汽发生器功率或发电厂功率的加工煤量的规定的范围，那么一个或多个其它被控制的参数将会改变，直到偏离的或超出的控制量重新处于规定的范围内，即处于最小曲线或最大曲线内。如果此点尚未实现，则磨碎机1的加工煤量将会改变，即增加或减少，直到所有的控制量或被控制的参数都重新处于规定的控制范围内，即处于最小曲线或最大曲线内。在这种情况下，按照加工煤量的变化，蒸汽发生器功率或发电厂功率相应地增大或减小。

通过考虑预先破碎器头12和/或破碎板13和/或角护板14的在磨碎机控制中的磨损状态V_IST，所产生的可燃性煤粉的细度可以在较长的时间内保持在基本相同的水平上。在磨碎机1中的和在通向未示出的煤粉燃烧器的后续连接的煤粉管道11中的输送状况以及煤粉在燃烧室中的燃烧状况长时间地保持不变。磨损部件12、13、14的更换周期可以从碎化技术的角度有针对性地被优化。

附图标记清单

1鼓风式磨碎机

2预先破碎器

3分离器

4磨碎机机壳

5磨碎机螺旋部分

6带杆锤的转子

7烟气-抽吸井筒

8烟气抽吸井筒中的煤入口

9磨碎机入口

10煤粉出口

11煤粉管道

12预先破碎器头

13破碎板

14角护板

15测量传感器

16给料装置

17干燥和输送气体

18煤粉/输送气体混合物。

Claims (8)

1.一种用于控制煤粉-鼓风式磨碎机的研磨干燥过程、特别是生褐煤的研磨干燥过程的方法，其中至少控制参数磨碎机转速、磨碎机之后的温度和初级空气量，包括用于控制磨碎机转速的预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})、用于控制磨碎机之后的温度的预控制曲线(VSK_{磨碎机 之后的温度})、用于控制初级空气量的预控制曲线(VSK_{初级空气量})，其中预控制曲线(VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量})分别根据加工煤量来确定，并且磨碎机转速-预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})根据所述鼓风式磨碎机的至少一个研磨工具的磨损状态(V_IST)来校正，其中相应的预控制曲线具有最小曲线和最大曲线。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中至少一个研磨工具“预先破碎器头、破碎板和角护板”上的磨损状态(V_IST)通过测量求得，测量值作为校正量用于所述磨碎机转速-预控制曲线(VSK_{磨碎机 转速})的控制。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其中至少一个研磨工具“预先破碎器头、破碎板和角护板”上的磨损状态(V_IST)根据经验通过研磨工具的工作时间来确定，并且由此导出的校正量用于所述磨碎机转速-预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})的控制。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，利用根据加工煤量确定的预控制曲线(VSK_{煤之前的温度})来控制参数“煤之前的温度”，预控制曲线(VSK_{煤之前的温度})具有最小曲线和最大曲线。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当超出或低于被控制的参数之一的相关的最大曲线或最小曲线时，至少一个其它被控制的参数在加工煤量保持相同的情况下在其最大曲线和最小曲线内变化，直到超出的参数处于其相关的最大曲线和最小曲线内。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，当通过至少一个其它的被控制的参数的改变使所述超出的参数仍未处于其相关的最大曲线和最小曲线内时，改变加工煤量，直到超出的参数处于其相关的最大曲线和最小曲线内。

7.一种用于控制利用化石的固体燃料工作的煤粉-鼓风式磨碎机(1)的研磨干燥过程的装置，其中所述煤粉-鼓风式磨碎机(1)构造有在所述鼓风式磨碎机(1)的工作期间磨损的研磨工具(12、13、14)，其中至少可控制参数磨碎机转速、磨碎机之后的温度和初级空气量，其中所述磨碎机转速能够通过预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})来控制，所述磨碎机之后的温度能够通过预控制曲线(VSK_{磨碎机之后的温度})来控制，所述初级空气量能够通过预控制曲线(VSK_{初级空气量})来控制，其中各个预控制曲线(VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量})能够分别根据加工煤量来确定，其中所述磨碎机转速-预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})能够根据所述鼓风式磨碎机(1)的至少一个研磨工具(12、13、14)的磨损状态(V_IST)来校正，其中相应的预控制曲线(VSK_{磨碎机转速}、VSK_{磨碎机之后的温度}、VSK_{初级空气量})具有最小曲线和最大曲线。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，其中至少一个研磨工具“预先破碎器头(12)、破碎板(13)和角护板(14)”上的磨损状态(V_IST)能够通过至少一个测量传感器(15)求得，所求得的值可作为控制量输送给所述磨碎机转速-预控制曲线(VSK_{磨碎机转速})。

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