RU2618346C2

RU2618346C2 - Loading and ventilation mill management system

Info

Publication number: RU2618346C2
Application number: RU2015137495A
Authority: RU
Inventors: Александр Матвеевич Дёмин; Сергей Борисович Плетников
Priority date: 2015-09-02
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2017-05-03
Also published as: RU2015137495A

Abstract

FIELD: machine engineering.

SUBSTANCE: system comprises a regulator fuel 1 with load regulator 2, which regulates the ventilation member 6, primary air controller 7, the nonlinear element 15 regulating the fuel supply body sensor 11, for estimating the beater wear rate on the amount of coal supplied to the mill, the regulator sensor ventilation minimum ventilation regulator 18, a comparing unit for generating a command signal to transfer installation minimum ventilation and productivity, switching unit, setting unit amount of coal, milled since the change of beater, minimum ventilation setpoint, RS-trigger 12, former "start" command 13 and the driver "Reset" command 14.

EFFECT: improved accuracy load control and ventilation, coal mill when operating at variable loads.

1 dwg

Description

Изобретение относится к тепловой энергетике и предназначено для управления процессами загрузки и вентиляции углеразмольных мельниц.The invention relates to thermal energy and is intended to control the processes of loading and ventilation of coal-grinding mills.

Известна схема регулирования молотковой быстроходной мельницы с регулятором загрузки, который через электроприводы воздействует на питатели сырого топлива группы мельниц в соответствии с сигналом группового задания по нагрузке, и с регулятором подачи воздуха, который воздействует на регулирующую заслонку в соответствии с сигналами задания по нагрузке, вентиляции, формируемой сужающим устройством, и динамической связи от регулятора загрузки (Плетнев Г.П. Автоматизированное управление объектами тепловых электростанций: учеб. пособие. - М.: Энергоиздат, 1981. - С. 259-260). Достоинством решения является согласованное воздействие задания по нагрузке на изменение производительности группы мельниц и изменение вентиляции каждой мельницы в отдельности. Динамическая связь ускоряет взаимодействие регуляторов в переходных режимах.There is a known control scheme for a hammer high-speed mill with a load regulator, which through electric drives acts on the raw fuel feeders of the mill group in accordance with the group load signal, and with an air supply regulator that acts on the control damper in accordance with the load, ventilation, formed by a constricting device, and dynamic communication from the load regulator (Pletnev G.P. Automated control of thermal power plants: a training manual. - M .: Energoizdat, 1981. - S. 259-260). The advantage of the solution is the coordinated effect of the load task on the change in the productivity of the group of mills and the change in ventilation of each mill individually. Dynamic coupling accelerates the interaction of regulators in transient modes.

Недостатком является воздействие на изменение подачи топлива в группу мельниц без учета различающихся условий размола топлива в каждой из них. В результате требуются корректирующие воздействия задатчиков регуляторов, чтобы не завалить ту из мельниц, которая имеет наихудшие условия размола из-за неравномерного износа бил в группе работающих мельниц.The disadvantage is the effect on the change in fuel supply to the group of mills without taking into account the different conditions of grinding of fuel in each of them. As a result, corrective actions of regulator adjusters are required in order not to overwhelm the one of the mills that has the worst grinding conditions due to uneven wear in the group of working mills.

Известна система регулирования загрузки и вентиляции быстроходной бильной мельницы с регулятором первичного воздуха, который изменяет подачу сушильно-вентилирующего агента по сигналу от датчика расхода первичного воздуха и задающему сигналу, и регулятором топлива, который изменяет подачу сырого топлива по сигналу от датчика активной мощности двигателя мельницы и по сигналу скорости изменения расхода первичного воздуха, формируемой датчиком расхода с дифференциатором (Тверской Ю.С. Автоматизация котлов с пылесистемами прямого вдувания. - М.: Энергоатомиздат, 1996. С. 104-105). Достоинством системы является согласованное изменение загрузки и вентиляции мельницы при регулировании производительности. Например, при увеличении сигнала задания регулятор первичного воздуха увеличивает вентиляцию мельницы. Аккумулированное в системе мельница-сепаратор размолотое топливо мелких фракций выносится, мощность двигателя уменьшается, и регулятор топлива увеличивает подачу топлива. Производительность размольной установки приводится в соответствии с ее вентиляцией, формируя путем стабилизации загрузки требуемую статическую зависимость вентиляции и производительности. Динамические свойства объекта управления в переходном процессе формирует дифференциатор, который уменьшает инерционность системы по каналу подачи топлива, скорость изменения которого согласуется с изменением вентиляции.A known system for controlling the loading and ventilation of a high-speed mill with a primary air regulator that changes the supply of a drying-ventilating agent according to a signal from a primary air flow sensor and a reference signal, and a fuel regulator that changes the supply of raw fuel according to a signal from a mill engine active power sensor and by the signal of the rate of change of the primary air flow rate generated by the flow sensor with a differentiator (Tverskoy Yu.S. Automation of boilers with direct injection dust systems Niya. - M .: Energoatomizdat, 1996.S. 104-105). The advantage of the system is the coordinated change in the load and ventilation of the mill during the regulation of productivity. For example, when the reference signal is increased, the primary air regulator increases the ventilation of the mill. The milled fuel of small fractions accumulated in the mill-separator system is removed, the engine power decreases, and the fuel regulator increases the fuel supply. The performance of the grinding unit is given in accordance with its ventilation, forming by stabilizing the load the required static dependence of ventilation and productivity. The dynamic properties of the control object in the transition process are formed by a differentiator, which reduces the inertia of the system along the fuel supply channel, the rate of change of which is consistent with the change in ventilation.

Недостатком системы является отсутствие контроля износа бил бильной мельницы, которая периодически должна останавливаться для их замены. Износ бил ведет и к изменению условий размола топлива, и к изменению активной мощности, потребляемой двигателем мельницы. Таким образом, система регулирования не позволяет изменять загрузку и вентиляцию углеразмольной мельницы в зависимости от износа бил.The disadvantage of the system is the lack of control of wear of the beat mill, which must periodically stop to replace them. Wear and tear leads to a change in the grinding conditions of the fuel, and to a change in the active power consumed by the mill engine. Thus, the control system does not allow changing the loading and ventilation of the coal mill, depending on the wear of the beaters.

Известна система с элементами логического управления, которая обеспечивает безударное перестроение информационной структуры регулятора загрузки мельницы (Система автоматического регулирования загрузки мельницы. Авторское свидетельство СССР №1565520, В02С 25/00, 1990 г.). Кроме исполнительного механизма регулирования производительности питателя, соединенного с выходом регулятора загрузки, к которому подключены датчик активной мощности двигателя мельницы и выход дифференциатора, входом соединенный с датчиком расхода воздуха, система содержит также датчик положения исполнительного механизма, нелинейный элемент и задатчик с блоком сравнения, выход которого соединен с управляющим входом блока коммутации. Преимуществом этой системы является формирование дополнительной функции при переходе на малую производительность с применением датчика положения исполнительного механизма регулирования питателя для измерения текущего расхода подаваемого на размол топлива, а также элементов, которые формируют команды логического управления при формировании требуемых свойств в зависимости от перестроения структуры регулятора.A known system with logical control elements, which provides a shock-free restructuring of the information structure of the mill load controller (automatic mill load control system. USSR author's certificate No. 1565520, V02C 25/00, 1990). In addition to the actuator for regulating the performance of the feeder, connected to the output of the load controller, to which the sensor of active power of the mill engine and the output of the differentiator are connected, the input is connected to the air flow sensor, the system also contains a position sensor of the actuator, a nonlinear element and a reference unit with a comparison unit, the output of which connected to the control input of the switching unit. The advantage of this system is the formation of an additional function when switching to low productivity using the position sensor of the actuator for controlling the feeder to measure the current flow rate of fuel supplied to the grinding, as well as the elements that form the logical control commands when generating the required properties depending on the rebuilding of the controller structure.

Однако система не обеспечивает управление вентиляцией мельницы и не учитывает изменение условий размола топлива по мере износа бил.However, the system does not provide control of the ventilation of the mill and does not take into account changes in the conditions of grinding of fuel as the beats wear.

Наиболее близкой к предлагаемой является система, принятая за прототип, содержащая регулирующий орган подачи топлива с регулятором загрузки, соединенным первым входом с датчиком мощности, вторым входом с выходом дифференциатора, вход которого соединен с датчиком расхода первичного воздуха, регулирующий орган вентиляции с регулятором первичного воздуха, входы которого подключены к выходу первого интегратора и датчику расхода первичного воздуха, второй интегратор и нелинейный элемент (Система регулирования температуры топливовоздушной смеси. Авторское свидетельство СССР №854439, В02С 25/00, 1991 г.). Регулятор первичного воздуха обеспечивает стабилизацию подачи горячего воздуха в мельницу в соответствии с заданием от первого интегратора. Регулятор загрузки поддерживает постоянное количество топлива в мельнице по сигналу мощности двигателя. Снимающийся сигнал по расходу первичного воздуха повышает качество стабилизации количества топлива в мельнице в переходных режимах нормальной эксплуатации.Closest to the proposed is the system adopted for the prototype, containing a fuel supply regulating body with a load regulator connected to the first input with a power sensor, the second input to the differentiator output, the input of which is connected to the primary air flow sensor, the ventilation regulating body with the primary air regulator, the inputs of which are connected to the output of the first integrator and the primary air flow sensor, the second integrator and non-linear element (Air-fuel temperature control system mixture. USSR Author's Certificate No. 854439, V02C 25/00, 1991). The primary air regulator provides stabilization of the hot air supply to the mill in accordance with the task from the first integrator. The load controller maintains a constant amount of fuel in the mill according to the engine power signal. A removable signal on the flow of primary air improves the quality of stabilization of the amount of fuel in the mill in transient conditions of normal operation.

Основным достоинством решения при регулировании группы мельниц пылеугольного котла с пылесистемой прямого вдувания по сигналу задания от первого интегратора, выполняющего функцию интегрирующего задатчика, является согласованное изменение загрузки и вентиляции каждой мельницы. В базовом режиме работы установки при постоянном сигнале задания по нагрузке регулятор первичного воздуха стабилизирует вентиляцию. При этом регулятор загрузки стабилизирует производительность путем воздействия на подачу топлива, обеспечивая инвариантность к действующим возмущениям по сигналам от дифференциатора по скорости изменения расхода воздуха (опережающий сигнал) и от датчика мощности двигателя мельницы. В регулировочном режиме работы на переменных нагрузках при изменении сигнала задания регулятор первичного воздуха воздействует на вентиляцию, что ведет к изменению потребляемой двигателем мощности и регулятор загрузки приводит подачу топлива в соответствии с вентиляцией. Второй интегратор и нелинейный элемент формируют дополнительные свойства системы для повышения надежности работы размольной установки.The main advantage of the solution when regulating a group of mills of a coal-fired boiler with a direct injection dust system according to a reference signal from the first integrator acting as an integrating setter is a coordinated change in the load and ventilation of each mill. In the basic operation mode of the installation, with a constant signal of the load reference, the primary air regulator stabilizes ventilation. In this case, the load controller stabilizes the performance by influencing the fuel supply, providing invariance to the current disturbances according to the signals from the differentiator according to the rate of change of air flow (leading signal) and from the mill engine power sensor. In the control mode of operation at variable loads, when the reference signal changes, the primary air regulator acts on the ventilation, which leads to a change in the power consumed by the engine and the load regulator leads the fuel supply in accordance with the ventilation. The second integrator and non-linear element form additional properties of the system to increase the reliability of the grinding installation.

Основной недостаток системы обусловлен отсутствием контроля износа бил. Периодичность замены бил зависит от абразивности размалываемого топлива и вносится в инструкцию по эксплуатации. Время замены указывается из расчета работы углеразмольной установки на номинальной нагрузке и требует ее остановки с последующим расхолаживанием. В результате при работе на переменных нагрузках ниже номинальной происходит преждевременная остановка, т.к. интенсивность износа снижается и степень износа бил за указанный интервал времени замены меньше требуемой. Во-первых, замена несношенных бил увеличивает расход металла. Во-вторых, останов мельницы чаще необходимого ведет к недоиспользованию установленной мощности. В-третьих, процессы останова и пуска сопряжены с рисками возникновения нештатных ситуаций. В-четвертых, для пылесистем прямого вдувания с молотковыми мельницами отключение и включение двигателей питателей, мельниц и другого мельничного оборудования при остановах и пусках ведет к изменениям нагрузки энергоблока и снижению качества энергии, выдаваемой потребителю. В-пятых, расхолаживание мельницы ведет к снижению кпд энергетической установки в связи с поступлением дополнительного воздуха в топку котла.The main drawback of the system is due to the lack of control of the beat wear. The frequency of replacing the beat depends on the abrasiveness of the grinded fuel and is included in the instruction manual. The replacement time is indicated on the basis of the operation of the coal-grinding plant at rated load and requires stopping it with subsequent cooling. As a result, when operating at variable loads below the rated value, a premature stop occurs, because the wear rate decreases and the wear rate for the specified replacement time interval is less than required. Firstly, replacing unworn beats increases metal consumption. Secondly, shutting down the mill more often than necessary leads to underutilization of the installed capacity. Thirdly, the shutdown and start-up processes are associated with risks of emergency situations. Fourth, for direct injection dust systems with hammer mills, turning off and turning on the motors of feeders, mills and other mill equipment during shutdowns and starts leads to changes in the load of the power unit and a decrease in the quality of energy supplied to the consumer. Fifthly, the cooldown of the mill leads to a decrease in the efficiency of the power plant in connection with the flow of additional air into the boiler furnace.

При этом отсутствует автоматическая оценка интервала времени износа бил в зависимости от изменяющейся производительности установки и нет коррекции производительности в зависимости от величины износа. В системе отсутствует датчик, обеспечивающий управление при переходе в режим подготовки к останову для замены бил, отсутствует исполнительный механизм изменения вентиляции, работа которого в этом режиме определяет подачу топлива, отсутствуют функциональные элементы и их взаимосвязи, реализующие управление после автоматически определенного окончания предыдущего интервала времени износа бил и для начала последующего.At the same time, there is no automatic assessment of the beat wear time interval depending on the changing plant productivity and there is no performance correction depending on the amount of wear. There is no sensor in the system that provides control when switching to shutdown preparation mode to replace the beat, there is no actuator for changing ventilation, the operation of which determines fuel supply in this mode, there are no functional elements and their interconnections that implement control after the automatically determined end of the previous wear time interval beat and to start the next.

Таким образом, в известной системе регулирования отсутствуют сигналы, характеризующие интенсивность износа бил в каждый текущий момент времени и степень износа бил со времени их замены в зависимости от изменения условий размола топлива, а также комплекс сигналов управления, характеризующих перевод установки на минимальную нагрузку перед ее остановом, и алгоритм действий, который при переменной нагрузке мельницы обеспечивает точность процесса управления.Thus, in the known control system there are no signals characterizing the rate of wear of the beat at each current point in time and the degree of wear of the beat from the time of their replacement, depending on changes in the fuel grinding conditions, as well as a set of control signals characterizing the transfer of the installation to the minimum load before it is stopped , and the algorithm of actions, which with variable load of the mill ensures the accuracy of the control process.

Технический результат, предлагаемого изобретения, заключается в повышении точности управления загрузкой и вентиляцией углеразмольной мельницы при работе на переменных нагрузках, за счет автоматического определения, в зависимости от количества измельченного топлива, времени для останова мельницы и замены бил, и осуществления вывода установки из состава группы работающих мельниц и перевода установки в режим минимальной вентиляции и загрузки.The technical result of the proposed invention is to improve the accuracy of controlling the loading and ventilation of the coal mill during operation at variable loads, by automatically determining, depending on the amount of crushed fuel, the time for stopping the mill and replacing the beater, and the plant is withdrawn from the group of workers mills and transferring the unit to minimum ventilation and loading.

Технический результат достигается тем, что система управления загрузкой и вентиляцией мельницы, содержащая регулирующий орган подачи топлива с регулятором загрузки, соединенным первым входом с датчиком мощности, вторым входом с выходом дифференциатора, вход которого соединен с датчиком расхода первичного воздуха, регулирующий орган вентиляции, регулятор первичного воздуха, входы которого подключены к выходу первого интегратора и датчику расхода первичного воздуха, второй интегратор и нелинейный элемент, дополнительно содержит датчик регулирующего органа подачи топлива для оценки интенсивности износа бил по количеству угля, подаваемого в мельницу, датчик регулирующего органа вентиляции, регулятор минимальной вентиляции, блок сравнения для формирования командного сигнала перевода установки в режим минимальной вентиляции и производительности, блок коммутации, задатчик количества угля, размолотого со времени замены бил, и задатчик минимальной вентиляции, RS-триггер, формирователь команды «пуск» и формирователь команды «сброс», причем первый вход второго интегратора соединен с датчиком регулирующего органа подачи топлива, второй вход с выходом RS-триггера, к входу R которого подключен формирователь команды «пуск» и к входу S формирователь команды «сброс», а выход второго интегратора соединен с входом нелинейного элемента, выходом подключенного к третьему входу регулятора загрузки, и с первым входом блока сравнения, ко второму входу блока сравнения подключен задатчик количества угля, размолотого со времени замены бил, а выход блока сравнения соединен с первым входом блока коммутации, выход которого соединен с входом регулирующего органа вентиляции, второй вход блока коммутации соединен с выходом регулятора первичного воздуха, а третий вход блока коммутации соединен с выходом регулятора минимальной вентиляции, входы которого соединены с датчиком регулирующего органа вентиляции и задатчиком минимальной вентиляции.The technical result is achieved in that the mill loading and ventilation control system comprising a fuel supply regulating body with a load regulator connected to a first input with a power sensor, a second input with a differentiator output, the input of which is connected to a primary air flow sensor, a ventilation regulating organ, a primary regulator air, the inputs of which are connected to the output of the first integrator and the primary air flow sensor, the second integrator and non-linear element, further comprises a sensor to the fuel supply regulator to assess the wear rate by the amount of coal supplied to the mill, the ventilation regulator sensor, the minimum ventilation regulator, the comparison unit for generating the command signal to put the unit into minimum ventilation and capacity mode, the switching unit, the amount of coal grinded from the time of replacement beat, and the minimum ventilation adjuster, RS-trigger, “start” command shaper and “reset” shaper, the first input of the second integrat pa is connected to the sensor of the fuel supply regulating body, the second input with the RS-trigger output, to the input R of which the shaper of the “start” command is connected and to the input S of the shaper of the “reset” command, and the output of the second integrator is connected to the input of the nonlinear element, the output connected to to the third input of the load controller, and with the first input of the comparison unit, to the second input of the comparison unit is connected the gauge of the amount of coal grinded since the replacement, and the output of the comparison unit is connected to the first input of the switching unit, the output of which connected to the input of the ventilation regulator, the second input of the switching unit is connected to the output of the primary air regulator, and the third input of the switching unit is connected to the output of the minimum ventilation regulator, the inputs of which are connected to the sensor of the ventilation regulating element and the minimum ventilation regulator.

На чертеже приведена блок-схема системы.The drawing shows a block diagram of a system.

Система управления загрузкой и вентиляцией мельницы содержит регулирующий орган подачи топлива 1 с регулятором загрузки 2, соединенным первым входом с датчиком мощности 3, вторым входом - с выходом дифференциатора 4, вход которого соединен с датчиком расхода первичного воздуха 5. Входы регулятора первичного воздуха 7 подключены к выходу первого интегратора 8 и датчику расхода первичного воздуха 5. Первый вход второго интегратора 10 соединен с датчиком регулирующего органа подачи топлива 11, второй вход - с выходом RS-триггера 12, к входу R которого подключен формирователь команды «пуск» 13 и к входу S формирователь команды «сброс» 14. Выход второго интегратора 10 соединен с входом нелинейного элемента 15, выходом подключенного к третьему входу регулятора загрузки 2, и с первым входом блока сравнения 16. Ко второму входу блока сравнения 16 подключен задатчик 17 количества угля, размолотого со времени замены бил, а выход соединен с первым входом блока коммутации 9, выход которого соединен с входом регулирующего органа вентиляции 6, второй вход блока коммутации соединен с выходом регулятора первичного воздуха 7, а третий вход блока коммутации 9 соединен с выходом регулятора минимальной вентиляции 18, входы которого соединены с датчиком регулирующего органа вентиляции 19 и задатчиком 20 минимальной вентиляции.The mill loading and ventilation control system contains a fuel supply regulating element 1 with a load regulator 2 connected to the first input with a power sensor 3, and the second input to the output of the differentiator 4, the input of which is connected to the primary air flow sensor 5. The inputs of the primary air regulator 7 are connected to the output of the first integrator 8 and the primary air flow sensor 5. The first input of the second integrator 10 is connected to the sensor of the regulator of the fuel supply 11, the second input to the output of the RS-trigger 12, to the input R of which о the shaper of the “start” command 13 is connected and the shaper of the “reset” command 14 is connected to the input 14. The output of the second integrator 10 is connected to the input of the nonlinear element 15, the output connected to the third input of the load controller 2, and to the first input of the comparison unit 16. To the second input comparison unit 16 is connected to the adjuster 17 of the amount of coal grinded since the replacement beat, and the output is connected to the first input of the switching unit 9, the output of which is connected to the input of the regulatory body of ventilation 6, the second input of the switching unit is connected to the output of the regulator p rvichnogo air 7, and a third input of switch unit 9 connected to the output of minimum ventilation regulator 18, whose inputs are connected to the sensor Regulator ventilation 19 and setter 20 minimum ventilation.

Регулирующий орган подачи топлива 1 работает по командам управления, формируемым регулятором загрузки 2 по сигналу от датчика мощности двигателя мельницы 3. Отрицательная обратная связь по регулируемому параметру при увеличении мощности обеспечивает уменьшение подачи топлива. Стабилизируются условия размола при имеющейся вентиляции и текущей степени износа бил. Исчезающий сигнал по скорости изменения расхода первичного воздуха от дифференциатора 4 и датчика расхода первичного воздуха 5 (с противоположным знаком) улучшает качество работы системы при переменных нагрузках.The fuel supply regulating body 1 operates according to the control commands generated by the load regulator 2 by a signal from the mill engine power sensor 3. Negative feedback on the adjustable parameter with increasing power ensures a decrease in fuel supply. The grinding conditions are stabilized with the existing ventilation and the current degree of wear and tear. The disappearing signal in terms of the rate of change of the primary air flow rate from the differentiator 4 and the primary air flow rate sensor 5 (with the opposite sign) improves the quality of the system under variable loads.

На регулирующий орган вентиляции 6 воздействует регулятор первичного воздуха 7, приводя в соответствии подачу сушильно-вентилирующего агента от датчика расхода первичного воздуха 5 сигналу задания по нагрузке от первого интегратора 8 через второй вход блока коммутации 9. При уменьшении сигнала задания регулирующий орган 6 прикрывается и вентиляция уменьшается.The primary air regulator 7 acts on the ventilation regulatory body 6, adjusting the supply of the drying-ventilating agent from the primary air flow sensor 5 to the load reference signal from the first integrator 8 through the second input of the switching unit 9. When the reference signal decreases, the regulatory body 6 is covered and ventilation decreases.

Датчик регулирующего органа подачи топлива И выполняет оценку интенсивности износа бил по количеству угля B(t), подаваемого в мельницу.The sensor of the fuel supply regulating authority And evaluates the rate of wear of the beat by the amount of coal B (t) supplied to the mill.

Совместно со вторым интегратором 10, к первому аналоговому входу которого он присоединен, они измеряют количество угля M(t), размолотого с начала интервала времени со времени замены бил, которое соответствует моменту t_н:Together with the second integrator 10, to the first analog input of which it is connected, they measure the amount of coal M (t), grinded from the beginning of the time interval from the time of replacement of beats, which corresponds to the moment t _n :

По формируемому интегратором 10 сигналу косвенно оценивается степень износа бил, которая зависит от переменной производительности установки.By the signal generated by the integrator 10, the degree of wear of the beats is indirectly estimated, which depends on the variable productivity of the installation.

RS-триггер 12 и формирователи команд «пуск» 13 и «сброс» 14 кнопочного типа выполняют функцию памяти. RS-триггер формирует на выходе логическую «1» при наличии команды «пуск» (логической «1») на входе R и отсутствии команды «сброс» на входе S. Вход S имеет приоритет над входом R.RS-trigger 12 and the shapers of the commands "start" 13 and "reset" 14 button type perform the function of memory. The RS-trigger generates a logical “1” at the output when there is a “start” command (logical “1”) at input R and there is no “reset” command at input S. Input S takes precedence over input R.

Особенностью применения RS-триггера в данной системе является использование инверсного выхода. Поэтому RS-триггер 12 формирует на инверсном выходе логическую «1» при получении логической «1» от формирователя команды «сброс» 14 на входе S. При наличии логической «1» от формирователя команды «пуск» 13 на входе R и отсутствии логической «1» от формирователя команды «сброс» 14 на входе S на инверсном выходе RS-триггера формируется логический «0».A feature of the application of the RS-trigger in this system is the use of an inverse output. Therefore, the RS-flip-flop 12 generates a logical “1” at the inverse output when receiving a logical “1” from the “reset” command shaper 14 at input S. If there is a logical “1” from the “start” command shaper 13 at input R and there is no logical “ 1 ”from the shaper of the“ reset ”command 14 at the input S at the inverse output of the RS-trigger a logical“ 0 ”is formed.

Второй интегратор 10 по сигналу логической «1» на втором дискретно-управляемом входе от инверсного выхода RS-триггера 12, которым он управляется, обнуляет свой выход после замены бил. По сигналу логического «0» (при снятии «1») в начале нового интервала времени оценки износа бил интегратор 10 запускается и по текущим значениям датчика регулирующего органа подачи топлива 11 формирует сигнал количества угля, размолотого со времени замены бил.The second integrator 10, by a logical “1” signal at the second discrete-controlled input from the inverse output of the RS-flip-flop 12, with which it is controlled, resets its output after replacing the beat. According to the logical “0” signal (when “1” is removed), at the beginning of a new interval of time for assessing wear and tear, the integrator 10 starts up and, based on the current values of the sensor of the fuel supply regulating body 11, generates a signal of the amount of coal grinded since the replacement of beat.

Нелинейный элемент 15 по сигналу от интегратора 10 количества угля, размолотого со времени замены бил, формирует корректирующий сигнал задания по степени износа бил, подаваемый на третий вход регулятора загрузки 2. По мере увеличения сигнала на выходе интегратора 10 регулятор загрузки 2 уменьшает количество топлива в мельнице. Таким образом, при заданной первым интегратором 8 суммарной нагрузке производится автоматическое перераспределение производительности между работающими мельницами в управляемой группе в зависимости от индивидуального состояния бил в каждой из них.The non-linear element 15, upon a signal from the integrator 10 of the amount of coal grinded since the beat change, generates a correction task signal for the degree of wear of the beat, supplied to the third input of the load controller 2. As the signal at the output of the integrator 10 increases, the load controller 2 reduces the amount of fuel in the mill . Thus, at the total load specified by the first integrator 8, automatic redistribution of productivity between the operating mills in the controlled group is carried out depending on the individual state of the beats in each of them.

Задатчиком 17 количества угля, размолотого со времени замены бил количества угля, размолотого со времени замены бил, по результатам испытаний в соответствии с эффективностью процессов размола и вентиляции косвенно задают верхнюю границу допустимой степени износа бил.The source 17 of the amount of coal grinded from the time of replacing the beaters of the amount of coal grinded from the time of replacing the beaters, according to the test results in accordance with the efficiency of the grinding and ventilation processes, indirectly set the upper limit of the permissible degree of wear of the beaters.

Блок сравнения 16 формирует командный сигнал перевода установки в режим минимальной вентиляции и производительности по разности сигналов от второго интегратора 10 и задатчика 17 количества угля, размолотого со времени замены бил при превышении величины текущего количества угля, размолотого со времени замены бил, его заданного значения. В зависимости от знака разности входных сигналов блок сравнения 16 формирует на выходе сигнал логического управления «0» (текущее значение количества угля меньше заданного) или «1» (текущее значение больше заданного), который управляет первым входом блока коммутации 9.Comparison unit 16 generates a command signal to put the unit into minimum ventilation and productivity mode based on the difference between the signals from the second integrator 10 and the generator 17 of the amount of coal milled from the time of replacing the beat when exceeding the value of the current amount of coal milled from the time of replacing the beat, its predetermined value. Depending on the sign of the difference of the input signals, the comparison unit 16 generates a logic control signal “0” (the current value of the amount of coal is less than the set value) or “1” (the current value is more than the set value), which controls the first input of the switching unit 9.

Блок коммутации 9 представляет собой группу контактов, выход которых совмещен с выходом блока коммутации. Положение контактов определяется логическим сигналом «0» или «1» на управляющем первом входе. Блок коммутации 9 предназначен для переключения воздействия на регулирующий орган вентиляции 6 либо от регулятора первичного воздуха 7 при участии мельницы в регулировании нагрузки при логическом сигнале «0» на первом управляющем входе, либо от регулятора минимальной вентиляции 18 перед остановом при получении логической команды «1». В этом случае регулирование нагрузки выполняют остальные мельницы.The switching unit 9 is a group of contacts whose output is combined with the output of the switching unit. The position of the contacts is determined by a logical signal “0” or “1” at the control first input. The switching unit 9 is designed to switch the effect on the ventilation regulating element 6 either from the primary air regulator 7 with the participation of the mill in the load regulation with a logic signal “0” at the first control input, or from the minimum ventilation regulator 18 before stopping upon receipt of the logical command “1” . In this case, the load control is performed by the remaining mills.

Регулятор минимальной вентиляции 18 по величине рассогласования сигналов от датчика регулирующего органа вентиляции 19 и задатчика 20 минимальной вентиляции через третий вход блока коммутации 9 прикрывает регулирующий орган вентиляции 6 до минимальной степени открытия с целью вентиляции системы мельница-сепаратор перед ее остановом для замены бил. Регулятор минимальной вентиляции 18 формирует И-закон регулирования и выполняет функцию динамической балансировки вывода регулирующего органа вентиляции 19 в заданное положение с заданной скоростью.The minimum ventilation regulator 18, according to the magnitude of the mismatch of signals from the sensor of the regulating ventilation unit 19 and the minimum ventilation setter 20, through the third input of the switching unit 9, covers the ventilation regulating unit 6 to the minimum degree of opening for ventilation of the mill-separator system before stopping it to replace the beat. The minimum ventilation controller 18 forms an I-law of regulation and performs the function of dynamically balancing the output of the regulatory body of ventilation 19 to a predetermined position at a given speed.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

После останова пылесистемы и замены бил в молотковой бильной мельнице формирователем команды «сброс» 14 кнопочного типа подается кратковременная команда в виде логической «1» на вход S RS-триггера 12. На его инверсном выходе формируется управляющая логическая «1», поступающая на второй вход интегратора 10, выход которого обнуляется перед началом очередного интервала времени для оценки степени износа бил. Затем после снятия команды «сброс» формирователя 14 подается аналогичная команда формирователем команды «пуск» 13 на вход R RS-триггера 12, которая запоминается на все время до следующей замены бил. На инверсном выходе RS-триггера 12 формируется логический «0». По этому сигналу интегратор 10 запускается и начинает отсчет текущего количества угля, размолотого в мельнице за время после замены бил, которое характеризует степень их износа.After stopping the dust system and replacing the beaters in the hammer mill, the button-type reset command 14 shaper submits a short-term command in the form of a logical “1” to input S of the RS-flip-flop 12. At its inverse output, a control logic “1” is fed to the second input integrator 10, the output of which is reset before the start of the next time interval to assess the degree of wear and tear. Then, after removing the “reset” command of the shaper 14, a similar command is sent by the shaper of the “start” command 13 to the input R of the RS-trigger 12, which is stored for the entire time until the next beat change. On the inverse output of the RS-flip-flop 12 is formed a logical "0". According to this signal, the integrator 10 starts and starts counting the current amount of coal milled in the mill during the time after replacing the beat, which characterizes the degree of wear.

После включения питателя и начала подачи топлива на размол сигнал текущего количества угля B(t), подаваемого в мельницу, от датчика регулирующего органа подачи топлива 11 поступает на первый вход интегратора 10, который формирует на выходе сигнал текущего количества угля M(t), размолотого со времени замены бил. Полученный сигнал используется в данной системе для автоматического определения окончания интервала времени до следующей замены бил в зависимости от переменной нагрузки размольной установки, для коррекции ее загрузки в течение этого интервала времени и для изменения режима вентиляции после окончания этого интервала перед остановом установки для очередной замены бил.After turning on the feeder and starting the fuel supply to the grinding, the signal of the current amount of coal B (t) supplied to the mill from the sensor of the fuel supply regulating body 11 is fed to the first input of the integrator 10, which generates a signal of the current amount of coal M (t), ground at the output since the replacement beat. The received signal is used in this system to automatically determine the end of the time interval until the next beat change, depending on the variable load of the grinding unit, to correct its load during this time interval and to change the ventilation mode after the end of this interval before stopping the installation for the next beat change.

На регулирующий орган подачи топлива 1 при постоянной или переменной нагрузке воздействует регулятор загрузки 2, изменяя подачу угля - производительность установки - и поддерживая требуемое количество топлива в системе мельница-сепаратор по сигналу от датчика мощности двигателя 3 и сигналу компенсации внешнего возмущения по скорости изменения расхода воздуха от датчика расхода первичного воздуха 5, подключенного через дифференциатор 4. Сигнал от нелинейного элемента 15, который характеризует степень износа бил и формируется в зависимости от количества размолотого угля после их замены, оцениваемого интегратором 10, вводит на регулятор загрузки 2 по мере износа бил статическую поправку на загрузку мельницы.At the constant or variable load, the fuel supply regulator 1 is influenced by the load regulator 2, changing the coal supply - plant capacity - and maintaining the required amount of fuel in the mill-separator system by a signal from the engine power sensor 3 and an external disturbance compensation signal by the rate of change of air flow from a primary air flow sensor 5 connected through a differentiator 4. A signal from a non-linear element 15, which characterizes the degree of wear of the beat and is formed depending and from the amount of crushed coal after their replacement, estimated by the integrator 10, it introduces a static correction to the mill load as it wears down, as it wears.

Блок сравнения 16 сравнивает сигнал на выходе интегратора 10 текущего количества угля M(t) с заданным значением верхней границы допустимой степени износа бил от задатчика 17 количества угля, размолотого со времени замены бил. До тех пор, пока текущее значение меньше заданного, на выходе блока сравнения логический «0» и система обспечивает работу оборудования в регулировочном диапазоне изменения нагрузки. При логическом «0» на первом входе блока коммутации 9 его выход подключен ко второму входу, который соединен с регулятором первичного воздуха 7. При этом регулирующий орган вентиляции 6 изменяет подачу сушильно-вентилирующего агента по сигналу задающего первого интегратора 8, который сравнивается регулятором первичного воздуха 7 с величиной расхода воздуха от датчика расхода первичного воздуха 5. Изменение вентиляции ведет к изменению тока, потребляемого двигателем мельницы, и регулятор загрузки 2 приводит производительность установки в соответствии с вентиляцией.The comparison unit 16 compares the signal at the output of the integrator 10 of the current amount of coal M (t) with a given value of the upper limit of the permissible degree of wear of the beat from the setter 17 of the amount of coal milled since the replacement of the beat. As long as the current value is less than the set value, the logic unit is “0” at the output of the comparison unit and the system ensures the operation of the equipment in the adjustment range of the load change. With a logical “0” at the first input of the switching unit 9, its output is connected to the second input, which is connected to the primary air regulator 7. At the same time, the ventilation regulator 6 changes the supply of the drying-ventilation agent according to the signal of the first integrator 8, which is compared by the primary air regulator 7 with the value of the air flow from the primary air flow sensor 5. Changing the ventilation leads to a change in the current consumed by the mill motor, and the load regulator 2 brings the installation capacity to compliance with ventilation.

Когда сигнал на выходе интегратора 10 превысит значение от задатчика 17 количества угля, размолотого со времени замены бил, т.е. степень износа бил превысит допустимую величину, то система переводит установку на минимальную вентиляцию и соответственно производительность. На выходе блока сравнения 16 формируется логическая «1», которая подается на первый вход блока коммутации 9 и он переключает свой выход к третьему входу, соединенному с выходом регулятора минимальной вентиляции 18. Регулятор минимальной вентиляции 18 прикрывает регулирующий орган 6 до минимума, разрешенного в автоматическом режиме работы, сравнивая текущее значение сигнала от датчика регулирующего органа вентиляции 19 с минимальным от второго задатчика 20.When the signal at the output of the integrator 10 exceeds the value from the setter 17 of the amount of coal milled since the time of replacement beat, i.e. if the wear rate of the beat exceeds the permissible value, the system transfers the installation to minimal ventilation and, accordingly, performance. At the output of the comparison unit 16, a logical “1” is formed, which is fed to the first input of the switching unit 9 and it switches its output to the third input connected to the output of the minimum ventilation regulator 18. The minimum ventilation regulator 18 covers the regulating organ 6 to the minimum allowed in the automatic mode of operation, comparing the current value of the signal from the sensor of the regulatory body of ventilation 19 with the minimum from the second setter 20.

После отключения питателя, выноса из системы мельница-сепаратор поданного в нее и размолотого топлива, а также последующей вентиляции, мельница останавливается и расхолаживается. Затем производится замена бил и рабочий цикл применения углеразмольной установки повторяется. При этом система автоматически формирует упорядоченную периодичность остановов.After disconnecting the feeder, removing the mill-separator from the system and the ground fuel fed into it, as well as subsequent ventilation, the mill stops and cools. Then the beater is replaced and the duty cycle of the application of the coal-grinding unit is repeated. In this case, the system automatically generates an ordered periodicity of shutdowns.

Воздействием на задатчик 17 количества угля, размолотого со времени замены бил устанавливается допустимая степень износа бил, которая в зависимости от меняющейся производительности установки улучшает ряд эксплуатационных показателей. Замена бил производится реже, что уменьшает расход металла. Увеличивается использование установленной мощности. Реже производятся остановы и пуски, что уменьшает риски возникновения нештатных ситуаций. Уменьшаются колебания нагрузок энергоблока и повышается качество энергии, выдаваемой потребителю. Повышается кпд энергетической установки в связи с уменьшением подачи воздуха в топку котла без угольной пыли при расхолаживании мельницы.The impact on the setter 17 of the amount of coal grinded from the time of replacing the beater sets the permissible degree of wear of the beater, which, depending on the changing productivity of the installation, improves a number of operational indicators. Beat replacement is less frequent, which reduces metal consumption. The use of installed capacity is increasing. Less frequent shutdowns and starts, which reduces the risk of emergency situations. The fluctuations in the loads of the power unit are reduced and the quality of the energy supplied to the consumer is increased. The efficiency of the power plant increases due to a decrease in the air supply to the boiler furnace without coal dust during the cooldown of the mill.

Изменением характеристики нелинейного элемента 15 по результатам испытаний вводится корректирующая временная зависимость загрузки мельницы от степени износа бил.By changing the characteristics of the nonlinear element 15 according to the test results, a corrective time dependence of the mill load on the degree of wear of the beater is introduced.

Согласованные параметры настройки И-регулятора минимальной вентиляции 18 и задатчика 20 минимальной вентиляции формируют условия перехода на минимальную вентиляцию и загрузку мельницы перед ее остановом.The agreed settings of the I-controller of minimum ventilation 18 and the minimum ventilation setter 20 form the conditions for switching to minimum ventilation and loading the mill before it is stopped.

Мельница с системой управления может работать как с любой требуемой постоянной производительностью, так и с переменной производительностью. При этом частота остановов для замены бил определяется величиной интервала времени, который автоматически определяется и меняется в зависимости от изменения подачи топлива.A mill with a control system can work with any desired constant output, as well as with variable output. In this case, the stop frequency for replacing the beat is determined by the size of the time interval, which is automatically determined and changes depending on the change in fuel supply.

Система может быть реализована как с применением обычных электронных средств, так и программируемых контроллеров, например МФК 1500 группы компаний «ТЕКОН» или Ремиконт P-130-ISA ОАО «ЗЭиМ».The system can be implemented using conventional electronic means as well as programmable controllers, for example MFK 1500 of the TEKON group of companies or Remicont P-130-ISA of ZEiM OJSC.

Таким образом, предлагаемая система позволяет повысить точность управления углеразмольной мельницей при работе на переменных нагрузках. Это осуществляется за счет оценки интенсивности износа бил и формирования сигнала, который обеспечивает косвенную оценку степени их износа, что позволяет управлять загрузкой и вентиляцией в зависимости от величины износа. Причем при достижении заданной степени износа автоматически осуществляется вывод установки из состава группы работающих мельниц и переход на минимальную вентиляцию и загрузку перед остановом мельницы для очередной замены бил.Thus, the proposed system allows to increase the accuracy of control of a coal-grinding mill when working at variable loads. This is done by assessing the rate of wear of the beats and the formation of a signal that provides an indirect assessment of the degree of wear, which allows you to control the load and ventilation depending on the amount of wear. Moreover, upon reaching the specified degree of wear, the unit is automatically removed from the group of working mills and switched to minimum ventilation and loading before stopping the mill for the next beat change.

Claims

Mill loading and ventilation control system, comprising a fuel supply regulating body with a load regulator connected to the first input with a power sensor and the second input to the differentiator output, whose input is connected to the primary air flow sensor, a ventilation regulating organ, and a primary air regulator whose inputs connected to the output of the first integrator and the primary air flow sensor, the second integrator and a nonlinear element, characterized in that it further comprises a control sensor fuel supply gan for assessing the rate of wear and tear by the amount of coal supplied to the mill, the sensor of the regulatory body of ventilation, the minimum ventilation controller, a comparison unit for generating a command signal to put the unit into minimum ventilation and performance mode, a switching unit, a setpoint for the amount of coal ground over time replacement beat, and the minimum ventilation adjuster, RS-trigger, shaper command "start" and shaper command "reset", and the first input of the second integrator is connected to the sensor com of the fuel supply regulating authority, the second input - with the RS-trigger output, to the input R of which the “start” command shaper is connected and to the S input - the “reset” command shaper, and the output of the second integrator is connected to the input of the nonlinear element connected to the third the input of the load controller, and with the first input of the comparison unit, to the second input of the comparison unit is connected the gauge of the amount of coal milled from the time of replacement beat, and the output of the comparison unit is connected to the first input of the switching unit, the output of which is connected to the input Regulator ventilation, the second input switching unit connected to the output of the primary air regulator, and a third switching unit input coupled to the output controller minimum ventilation, whose inputs are connected to the sensor and regulatory body ventilation setter minimum ventilation.