基于料位软测量的筒式磨煤机运行优化研究文献综述

文献综述

1 研究意义和价值

球磨机是国内火电厂中间仓储式制粉系统中常用的设备,它具有煤种适应性广、运行可靠、维护简单、检修费用低等优点。其用电量约占厂用电的15 %，是电厂的耗电大户，也是潜在的节能大户。^[1-3]当球磨机转速固定时,耗电量在空载和带负荷运行时差别不大,因此应尽可能满负荷工作,使其能在最佳经济工况运行,从而达到最大出力。然而,事实上大部分球磨机系统都运行在保守低负荷的习惯工况下,耗电率相当大,其主要原因是由于球磨机的多变量、非线性和强耦合等特性,使得它的料位难以准确测量,运行人员只好不过多地考虑经济性而使其保守运行,因为磨筒内负荷一旦超过一定限度,将造成堵磨和跑粉事故。如果能够实时、稳定且比较准确地监测到筒内的料位,则可以根据料位测量结果直接控制给煤量,把给煤量设计成单回路控制系统,从而使球磨机在最佳经济工况下运行。因此,球磨机料位的准确测量有助于控制系统设计。^[4]

随着锅炉机组大型化的发展,制粉系统逐步采用直吹式系统,球磨机载煤负荷料位的监测越来越成为正常安全运行的需要。因此，有效、精确地监测料位成为降低制粉单耗、实现节能运行的关键。

2 研究现状

球磨机的料位即球磨机内煤的体积与减去钢球所占容积后磨煤机的容积比,它具有明确的物理意义,却无法借助现有的测量手段直接测量^[5-6]。目前，料位的主要测量方法是间接测量法，如压差法、噪声法、功率法、振动法、超声波法、应变法、油压法等。

2.1 压差法

采用球磨机进出口差压信号来表征球磨机的负荷，这是一种传统的测量煤量的方法，也是目

前应用最广泛的一种方法。当风量稳定时，存煤量变化会改变流通阻力，引起差压变化，于是用测量得到的差压信号调节给煤。但球磨机进出口差压信号并不是存煤量的单值函数，而是存煤量、通风量、磨煤机结构参数的多元函数，因此，差压信号不能准确地反映存煤量，故调节频繁，造成运行不稳定。同时，给煤对负压、出口温度也有一定的作用，因此系统各回路间不可避免地出现相互耦合，事实上，这些耦合作用正是球磨机历史上各类控制系统投入困难的重要原因之一。^[7]