CN1958166A - 球磨机制粉系统的测控装置 - Google Patents

Abstract

一种球磨机制粉系统的测控装置，它包括由给煤机，球磨机，冷、热风管上的冷、热风挡板，(总风管上的总风量挡板—可选)，锁气器，粗、细粉分离器，排粉机等组成的球磨机制粉系统。测控装置的特点是：在球磨机出口管路上设置温度传感器，在细粉分离器的成品煤粉出口管路上设置粉量传感器，在细粉分离器与排粉机连接的管路上设置风量传感器，所有传感器产生的信号分别与计算机采集口连接，计算机控制的输出口分别与冷、热风挡板，给煤机和总风量挡板连接。这种测控装置具有测量点选择合理，测量信号间的干扰小，能够直接测量球磨机的出力，使控制方便准确，采用自寻优的控制方案可使球磨机载煤量为最佳值，制粉产量最多，制粉成本低等优点。

Description

球磨机制粉系统的测控装置

技术领域

本发明涉及控制技术领域，是一种球磨机制粉系统的测控装置，特别是一种用于火电厂对原煤经球磨机制成煤粉系统的测控装置。

背景技术

在火电厂中通常使用球磨机将原煤磨成粒度合格的煤粉。现有球磨机制粉系统的流程是：给煤机控制进入球磨机的原煤量，原煤与温度、流量均适当的风在球磨机内混合，由球磨机内的钢球对原煤进行研磨。风在球磨机内作为干燥剂与输送载体。煤粉被风携带进入粗粉分离器，从粗粉分离器分离出的不合格粗粉经锁气器返回到球磨机中再磨，合格的煤粉被热风送入细粉分离器。细粉分离器将煤粉与热风进行分离，分离出来的合格煤粉经锁气器送到成品煤粉仓，分离出来的乏气中含有少量的煤粉，经排粉机作为锅炉的送风被利用。

球磨机制粉系统中的球磨机，在工作时应保持内部具有合适的载煤量。如果载煤量偏少，则球磨机内部钢球之间互相撞击，不仅浪费了能量，而且使钢球磨损加快，导致钢球使用寿命降低，无疑增加了制粉成本，此时制粉量等于给煤量，但系统处于低效率状态；如果球磨机载煤量过大，钢球被埋在煤中，煤粉产量反而降低，继续下去将造成球磨机堵塞，丧失制粉能力，需要停机清理内部。

球磨机制粉系统中的热风也是制粉系统的重要参数，热风包括风的温度与流量。风温要合适，温度过高有可能导致煤粉燃烧，温度过低起不到干燥剂的作用；风量要合适，风量偏小时，原煤在球磨机内部的分布不均匀，从风中只能带出粒度很小的细粉，出粉量下降。风量过大时，大量不合格粗粉被携带出来，粗粉分离器的回粉量增加，细粉分离器分离出来的煤粉粒度增加，煤粉不合格，同时通风电耗增加。

球磨机制粉系统中分离器的工作效果与风量直接相关，一般来说风量增大，则分离出来的煤粉粒度会相应增大。

目前，对于现有球磨机制粉系统的测控装置，本领域传统的观念是基于球磨机是系统的主要设备，因此，控制方案也完全是以球磨机为主的思路，控制目标是球磨机适当的载煤量与球磨机适当的通风量、适当的风温。载煤量用给煤机转速调节，风温用冷、热风门调节，风量用总风门调节。对于球磨机的载煤量、通风量和风温传统的测控装置都是围绕着球磨机测量的，风量用球磨机入口压力表征，风温用球磨机的出口温度值表征，球磨机的载煤量通常采用球磨机前后差压、球磨机电机的电流、球磨机轴承的震动、球磨机的声音、球磨机差压与除尘器差压之比等等间接测量参数来表征载煤量，由于载煤量是间接测量参数得到的，不可避免受到其它变量的影响，如：测差压法必然受到风量的干扰；测电流法必然受到球磨机装球量的干扰；测轴承震动法的信号在高负荷时灵敏度较低；声音信号特点与震动信号类似；而测球磨机差压与除尘器差压的比值法不能保证载煤量处于最佳值。最后，上述所有方案在不同的工况下，如原煤的水分、球磨机装球量、运行一段时间钢球磨损后的情况，都会引起信号较大的变化，存在着测量环节多、装置多，测量精度低，不便于控制，控制不准确等不足。

发明内容

本发明的目的是，克服本领域的技术偏见，对测控要素的测点进行位置变化，提供一种测量点选择合理，测量精度高，能够直接测量球磨机的出力，便于控制球磨机载煤量为最佳值，控制参数整定方便，使制粉产量最多，制粉成本低的球磨机制粉系统测控装置。

本发明的目的是由以下技术方案来实现的：一种球磨机制粉系统的测控装置，它包括由给煤机14出口通过管路15a与球磨机9进口连接，冷、热风管23、22分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板12、13与管路15a连接，球磨机9出口通过管路16b与粗粉分离器2进口连接，粗粉分离器2不合格粗煤粉出口通过在管路17c上安置的锁气器7a与管路15a连接，粗粉分离器2合格粗煤粉出口通过管路18d与细粉分离器3进口连接，在细粉分离器3的成品煤粉出口管路21f上置有锁气器7b，细粉分离器3乏气出口通过管路19e与排粉机5进风口连接组成的球磨机制粉系统，在球磨机9出口的管路16b上设有温度传感器8，温度传感器8与计算机10信号采集接口电连接，计算机10信号控制接口分别与各自控制的冷、热风挡板12和13电连接，其特征是：在细粉分离器3的成品煤粉出口管路21f上设有粉量传感器6，在细粉分离器3与排粉机5连接的管路19e上设有风量传感器4，粉量传感器6、风量传感器4均与计算机10各自的信号采集接口电连接，计算机10信号控制接口与给煤机14电连接。

所述球磨机制粉系统的冷、热风管23、22分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板12、13与总风管24连接，总风管24通过安置的总风量挡板11与管路15a连接，计算机10信号控制接口与总风量挡板11电连接。

本发明球磨机制粉系统的测控装置的风温控制方式与现有技术相同，均是由球磨机出口管路上设置的温度传感器将测量的温度信号输送给计算机，由计算机控制冷、热风挡板的开度来实现风温调节的。本发明球磨机制粉系统的测控装置与现有技术相比，所具有的特殊有益效果体现在：

1.由于本发明对测控要素进行了位置变化，在细粉分离器的成品煤粉出口管路上设置了粉量传感器作为粉量测点，能够直接测量球磨机的出力，如果载煤量是最佳值，必然球磨机的产量最多；

2.由于本发明在细粉分离器与排粉机连接的管路上设有风量传感器作为风量测点，即使在冷、热风管分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板直接与球磨机进口连接时，也能通过本领域技术人员所熟悉的计算机软件进行解耦控制，调节风量时，冷、热风挡板同时同方向变化，保持风温为常数，而调节风温时，冷、热风挡板差动调节，保持风量为常数；

3.由于本发明在细粉分离器与排粉机连接的管路上设有风量传感器作为风量测点，根据细粉分离器热风出口的风量，对于具有总风量挡板的球磨机制粉系统，只须控制总风量挡板的开度，使风量控制为常数，就能够容易地实现最佳的风量控制，更好地保证制粉质量；

4.由于本发明的粉量测点和风量测点选择合理，且能够实现直接测量，其测量精度高，便于控制，控制准确，使球磨机载煤量为最佳值，使分离器的工作点也在最佳值，制粉产量最多，制粉成本低，使构成整个系统所有设备均工作于最大效率点。

附图说明

图1为本发明球磨机制粉系统的测控装置结构示意图。

图2为本发明球磨机制粉系统的测控装置具有总风量挡板11的控制软件示意图。

图3为本发明球磨机制粉系统的测控装置没有总风量挡板11的控制软件示意图。

1原煤仓，2粗粉分离器，3细粉分离器，4风量传感器，5排粉机，6粉量传感器，7a、7b锁气器，8温度传感器，9球磨机，10计算机，11总风量挡板，12冷风挡板，13热风挡板，14给煤机，15a、16b、17c、18d、19e管路，20成品煤粉仓，21f成品煤粉出口管路，22热风管，23冷风管，24总风管。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

参照图1，本发明球磨机制粉系统的测控装置，它包括球磨机制粉系统，球磨机制粉系统由给煤机14进口与原煤仓1连接，给煤机14出口通过管路15a与球磨机9进口连接，冷、热风管23、22分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板12、13与管路15a连接，或冷、热风管23、22分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板12、13与总风管24连接，总风管24通过安置的总风量挡板11与管路15a连接，球磨机9出口通过管路16b与粗粉分离器2进口连接，粗粉分离器2不合格粗煤粉出口通过在管路17c上安置的锁气器7a与管路15a连接，粗粉分离器2合格粗煤粉出口通过管路18d与细粉分离器3进口连接，在细粉分离器3的成品煤粉出口管路21f上置有锁气器7b，细粉分离器3的成品煤粉出口管路21f与成品煤粉仓20连接，细粉分离器3乏气出口通过管路19e与排粉机5进风口连接组成。在球磨机9出口的管路16b上设有温度传感器8，温度传感器8与计算机10信号采集接口电连接，计算机10信号控制接口分别与各自控制的冷、热风挡板12和13电连接；在细粉分离器3的成品煤粉出口管路21f上设有粉量传感器6，在细粉分离器3与排粉机5连接的管路19e上设有风量传感器4，粉量传感器6、风量传感器4均与计算机10各自的信号采集接口电连接，计算机10信号控制接口分别与各自控制的给煤机14和总风量挡板11电连接。

对于风温、风量的控制采用定值；对于粉量的控制采用自寻优方案(制粉量最大定义为最优)。

本发明的传感器均为市售产品，传感器选型：因温度传感器8的工作温度在100℃左右，因此采用铜电阻即可。风量传感器4为节流式一次元件，从寿命考虑，可采用喷嘴，二次元件为差压变送器。粉量传感器6可采用冲量式传感器。计算机10最佳选用工业控制计算机，亦可选用集散系统。

参照图2，在球磨机制粉系统的测控装置具有总风量挡板11的情况下，温度传感器8信号传送给控制器，控制器对冷、热风挡板12和13进行差动调节控制；风量传感器4信号传送给控制器，控制器对总风量挡板11进行控制，能够对风温调节引起的风量改变进行控制；粉量传感器6信号传送给控制器，控制器采用自寻优方案对给煤机14的给煤量进行控制。

参照图3，在球磨机制粉系统的测控装置没有总风量挡板11的情况下，温度传感器8和风量传感器4信号传送给控制器，控制器采用模糊控制和/或解耦控制软件对冷、热风挡板12和13进行解耦控制，调节风量时，冷、热风挡板同时同方向变化，保持风温为常数，而调节风温时，冷、热风挡板差动调节，保持风量为常数。

本发明球磨机制粉系统的测控装置的计算机软件编程依据自动控制技术和计算机数据处理技术编制，是本领域技术人员所熟悉的技术。

Claims (2)

1.一种球磨机制粉系统的测控装置，它包括由给煤机(14)出口通过管路(15a)与球磨机(9)进口连接，冷、热风管(23、22)分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板(12、13)与管路(15a)连接，球磨机(9)出口通过管路(16b)与粗粉分离器(2)进口连接，粗粉分离器(2)不合格粗煤粉出口通过在管路(17c)上安置的锁气器(7a)与管路(15a)连接，粗粉分离器(2)合格煤粉出口通过管路(18d)与细粉分离器(3)进口连接，在细粉分离器(3)的成品煤粉出口管路(21f)上置有锁气器(7b)，细粉分离器(3)乏气出口通过管路(19e)与排粉机(5)进风口连接组成的球磨机制粉系统，在球磨机(9)出口的管路(16b)上设有温度传感器(8)，温度传感器(8)与计算机(10)信号采集接口电连接，计算机(10)信号控制接口分别与各自控制的冷、热风挡板(12)和(13)电连接，其特征是：在细粉分离器(3)的成品煤粉出口管路(21f)上设有粉量传感器(6)，在细粉分离器(3)与排粉机(5)连接的管路(19e)上设有风量传感器(4)，粉量传感器(6)、风量传感器(4)均与计算机(10)各自的信号采集接口电连接，计算机(10)信号控制接口与给煤机(14)电连接。

2.根据权利要求1所述的球磨机制粉系统的测控装置，所述球磨机制粉系统的冷、热风管(23、22)分别通过在各自管路上安置的冷、热风挡板(12、13)与总风管(24)连接，总风管(24)通过安置的总风量挡板(11)与管路(15a)连接，计算机(10)信号控制接口与总风量挡板(11)电连接。

Images