[發明專利]鋼球磨煤機料位測量裝置及中間儲倉式鋼球磨煤機制粉過程優化控制方法

有效

• 申請號: 200810017718.6
• 申請日: 2008-03-17
• 公開（公告）號: CN101358869A
• 公開（公告）日: 2009-02-04
• 發明（設計）人: 張相利;陳偉
• 申請（專利權）人: 西安艾貝爾科技發展有限公司
• 主分類號: G01F23/296
• 分類號: G01F23/296;G05B19/418;G05B19/048
• 代理公司: 西安西達專利代理有限責任公司
• 代理人: 劉華

技術領域

本發明涉及自動控制技術領域，具體涉鋼球磨煤機料位測量裝置及中間儲倉式鋼球磨煤機制粉過程控制方法。

背景技術

中間儲倉式鋼球磨煤機制粉系統自動控制與優化運行一直以來是困擾我國電廠生產的歷史性問題。其表現在：對磨煤機內的料位(或存煤量)無法測量，所以無法實現給煤量的自動控制；因為存煤量無法穩定，所以出口溫度和通風量難以控制；無法獲取系統的最佳工作點，所以不能保證制粉系統經濟運行；鋼球級配缺乏通用的理論依據、經驗公式和管理方法，使得鋼球盲目填加；沒有設計多臺磨煤機的經濟運行規程，導致運行不經濟。所以目前中間儲倉式鋼球磨煤機制粉系統大多仍處于人為判斷和手動操作的原始狀態，操作強度大；堵煤、超溫、欠煤現象時有發生，甚至發生制粉系統爆炸事故；更重要的是制粉系統是發電廠的耗電大戶，耗電約占廠用電20％-25％，采用人工控制手段，或局部控制與局部優化方法，均無法實現制粉系統最優運行，存在廠用電消耗大，經濟效益差；鋼球、襯板消耗大，環境噪音污染大等缺陷。

發明內容

本發明的目的是提供一種結構合理，操作方便，測量準確、可靠的鋼球磨煤機料位測量裝置。

本發明的另一目的是提供一種針對中間儲倉式鋼球磨煤機制粉過程，以連續、穩定、安全、經濟運行為目標，實現制粉過程控制的一種中間儲倉式鋼球磨煤機制粉過程控制方法。

為了克服現有技術的缺陷，本發明的技術方案是這樣解決的：一種鋼球磨煤機料位測量裝置，由噪聲傳感器和料位變送器兩部分組成。其特殊之處在于噪聲傳感器由單傳聲器或雙傳聲器構成，1號傳聲器連接一個模擬濾波放大電路，2號傳聲器連接一個模擬濾波放大電路，模擬濾波放大電路另一端分別與模擬帶通濾波器一端連接，模擬帶通濾波器5、18另一端分別與同步A/D轉換電路連接，同步A/D轉換電路另一端連接到微處理器上，微處理器依次分別與存儲單元、升級接口、顯示單元、操作控制單元、通訊單元、D/A輸出轉換電路連接，D/A輸出轉換電路與輸出變換電路連接、微處理器又與信號A/D轉換電路連接，信號A/D轉換電路與采集的煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細度信號連接，電源模塊分別給上述各電路供電。

所述煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細度信號可以選擇其中一個、兩個或三個，或用其替代信號，煤粉濕度、溫度信號通過給煤量、入口熱量、出口熱量計算近似獲得，煤粉細度信號通過風速、風量、通風溫度計算近似獲得。

一種所述的鋼球磨煤機料位測量裝置的中間儲倉式鋼球磨煤機制粉過程控制方法，包括下述步驟：

1)、制粉系統先進控制模塊獲取制粉系統歷史數據與實時數據；

2)、制粉系統先進控制模塊對數據進行處理分析后分別輸出磨煤機料位控制回路最佳運行目標值與最佳控制器參數、出口溫度控制回路最佳運行目標值與最佳控制器參數、制粉系統通風量控制回路最佳運行目標值與最佳控制器參數到各自回路；

3)、制粉系統先進控制模塊給出制粉系統故障診斷與安全評估信息；

4)、制粉系統先進控制模塊給出制粉系統運行評價與操作建議信息；

5)、磨煤機料位控制回路、磨煤機出口溫度控制回路和制粉系統通風量控制回路經過運算處理后，將控制輸出信息輸入三回路協調控制模塊；

6)、三回路協調控制模塊經過運算處理后分別控制給煤量、熱風門、再循環風門、冷風門或其他控制點。

所述的一種中間儲倉式鋼球磨煤機制粉過程控制方法，制粉系統先進控制模塊具有參數整定功能，參數整定獲取控制回路所有相關歷史及實時數據，進行綜合分析構建系統模型，根據控制輸入與控制性能分析對控制器參數進行整定，參數整定能夠在線連續整定或間歇整定。

所述制粉系統先進控制模塊具有目標優化功能，制粉系統優化分為靜態優化與動態優化兩種方式，其制粉系統靜態優化方式通過獲取制粉系統運行參數構建制粉系統優化模型，并根據運行數據不斷對模型進行更新，根據制粉系統優化模型和運行狀態對制粉系統進行優化；制粉系統動態優化方式在制粉系統運行時通過施加擾動，根據結果確定優化方向，根據最佳目標函數對最佳運行狀態進行搜索，達到制粉系統優化的目的，制粉系統的優化范圍可以根據實際選擇全部或者部分狀態，制粉系統優化目標的選擇可以根據實際需要來確定。

所述制粉系統先進控制模塊具有運行評價與操作建議功能，運行評價與操作建議給出當前操作運行評價，并對于制粉系統的運行給出運行建議，其建議是指鋼球缺失；在多臺磨煤機運行時根據各臺磨機的運行經濟性給出最佳組合運行方式；當制粉系統頻繁啟停時建議減少啟停次數，以避免頻繁啟停，影響制粉系統的經濟性和硬件壽命。