專利名稱：球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及控制技術(shù)領(lǐng)域，是一種球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，特別是一種用于火電廠對原煤經(jīng)球磨機(jī)制成煤粉系統(tǒng)的測控裝置。
背景技術(shù)：
在火電廠中通常使用球磨機(jī)將原煤磨成粒度合格的煤粉。現(xiàn)有球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的流程是給煤機(jī)控制進(jìn)入球磨機(jī)的原煤量，原煤與溫度、流量均適當(dāng)?shù)娘L(fēng)在球磨機(jī)內(nèi)混合，由球磨機(jī)內(nèi)的鋼球?qū)υ哼M(jìn)行研磨。風(fēng)在球磨機(jī)內(nèi)作為干燥劑與輸送載體。煤粉被風(fēng)攜帶進(jìn)入粗粉分離器，從粗粉分離器分離出的不合格粗粉經(jīng)鎖氣器返回到球磨機(jī)中再磨，合格的煤粉被熱風(fēng)送入細(xì)粉分離器。細(xì)粉分離器將煤粉與熱風(fēng)進(jìn)行分離，分離出來的合格煤粉經(jīng)鎖氣器送到成品煤粉倉，分離出來的乏氣中含有少量的煤粉，經(jīng)排粉機(jī)作為鍋爐的送風(fēng)被利用。
球磨機(jī)制粉系統(tǒng)中的球磨機(jī)，在工作時(shí)應(yīng)保持內(nèi)部具有合適的載煤量。如果載煤量偏少，則球磨機(jī)內(nèi)部鋼球之間互相撞擊，不僅浪費(fèi)了能量，而且使鋼球磨損加快，導(dǎo)致鋼球使用壽命降低，無疑增加了制粉成本，此時(shí)制粉量等于給煤量，但系統(tǒng)處于低效率狀態(tài)；如果球磨機(jī)載煤量過大，鋼球被埋在煤中，煤粉產(chǎn)量反而降低，繼續(xù)下去將造成球磨機(jī)堵塞，喪失制粉能力，需要停機(jī)清理內(nèi)部。
球磨機(jī)制粉系統(tǒng)中的熱風(fēng)也是制粉系統(tǒng)的重要參數(shù)，熱風(fēng)包括風(fēng)的溫度與流量。風(fēng)溫要合適，溫度過高有可能導(dǎo)致煤粉燃燒，溫度過低起不到干燥劑的作用；風(fēng)量要合適，風(fēng)量偏小時(shí)，原煤在球磨機(jī)內(nèi)部的分布不均勻，從風(fēng)中只能帶出粒度很小的細(xì)粉，出粉量下降。風(fēng)量過大時(shí)，大量不合格粗粉被攜帶出來，粗粉分離器的回粉量增加，細(xì)粉分離器分離出來的煤粉粒度增加，煤粉不合格，同時(shí)通風(fēng)電耗增加。
球磨機(jī)制粉系統(tǒng)中分離器的工作效果與風(fēng)量直接相關(guān)，一般來說風(fēng)量增大，則分離出來的煤粉粒度會相應(yīng)增大。
目前，對于現(xiàn)有球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，本領(lǐng)域傳統(tǒng)的觀念是基于球磨機(jī)是系統(tǒng)的主要設(shè)備，因此，控制方案也完全是以球磨機(jī)為主的思路，控制目標(biāo)是球磨機(jī)適當(dāng)?shù)妮d煤量與球磨機(jī)適當(dāng)?shù)耐L(fēng)量、適當(dāng)?shù)娘L(fēng)溫。載煤量用給煤機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，風(fēng)溫用冷、熱風(fēng)門調(diào)節(jié)，風(fēng)量用總風(fēng)門調(diào)節(jié)。對于球磨機(jī)的載煤量、通風(fēng)量和風(fēng)溫傳統(tǒng)的測控裝置都是圍繞著球磨機(jī)測量的，風(fēng)量用球磨機(jī)入口壓力表征，風(fēng)溫用球磨機(jī)的出口溫度值表征，球磨機(jī)的載煤量通常采用球磨機(jī)前后差壓、球磨機(jī)電機(jī)的電流、球磨機(jī)軸承的震動、球磨機(jī)的聲音、球磨機(jī)差壓與除塵器差壓之比等等間接測量參數(shù)來表征載煤量，由于載煤量是間接測量參數(shù)得到的，不可避免受到其它變量的影響，如測差壓法必然受到風(fēng)量的干擾；測電流法必然受到球磨機(jī)裝球量的干擾；測軸承震動法的信號在高負(fù)荷時(shí)靈敏度較低；聲音信號特點(diǎn)與震動信號類似；而測球磨機(jī)差壓與除塵器差壓的比值法不能保證載煤量處于最佳值。最后，上述所有方案在不同的工況下，如原煤的水分、球磨機(jī)裝球量、運(yùn)行一段時(shí)間鋼球磨損后的情況，都會引起信號較大的變化，存在著測量環(huán)節(jié)多、裝置多，測量精度低，不便于控制，控制不準(zhǔn)確等不足。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，克服本領(lǐng)域的技術(shù)偏見，對測控要素的測點(diǎn)進(jìn)行位置變化，提供一種測量點(diǎn)選擇合理，測量精度高，能夠直接測量球磨機(jī)的出力，便于控制球磨機(jī)載煤量為最佳值，控制參數(shù)整定方便，使制粉產(chǎn)量最多，制粉成本低的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)測控裝置。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的一種球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，它包括由給煤機(jī)14出口通過管路15a與球磨機(jī)9進(jìn)口連接，冷、熱風(fēng)管23、22分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板12、13與管路15a連接，球磨機(jī)9出口通過管路16b與粗粉分離器2進(jìn)口連接，粗粉分離器2不合格粗煤粉出口通過在管路17c上安置的鎖氣器7a與管路15a連接，粗粉分離器2合格粗煤粉出口通過管路18d與細(xì)粉分離器3進(jìn)口連接，在細(xì)粉分離器3的成品煤粉出口管路21f上置有鎖氣器7b，細(xì)粉分離器3乏氣出口通過管路19e與排粉機(jī)5進(jìn)風(fēng)口連接組成的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)，在球磨機(jī)9出口的管路16b上設(shè)有溫度傳感器8，溫度傳感器8與計(jì)算機(jī)10信號采集接口電連接，計(jì)算機(jī)10信號控制接口分別與各自控制的冷、熱風(fēng)擋板12和13電連接，其特征是在細(xì)粉分離器3的成品煤粉出口管路21f上設(shè)有粉量傳感器6，在細(xì)粉分離器3與排粉機(jī)5連接的管路19e上設(shè)有風(fēng)量傳感器4，粉量傳感器6、風(fēng)量傳感器4均與計(jì)算機(jī)10各自的信號采集接口電連接，計(jì)算機(jī)10信號控制接口與給煤機(jī)14電連接。
所述球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的冷、熱風(fēng)管23、22分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板12、13與總風(fēng)管24連接，總風(fēng)管24通過安置的總風(fēng)量擋板11與管路15a連接，計(jì)算機(jī)10信號控制接口與總風(fēng)量擋板11電連接。
本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置的風(fēng)溫控制方式與現(xiàn)有技術(shù)相同，均是由球磨機(jī)出口管路上設(shè)置的溫度傳感器將測量的溫度信號輸送給計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)控制冷、熱風(fēng)擋板的開度來實(shí)現(xiàn)風(fēng)溫調(diào)節(jié)的。本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，所具有的特殊有益效果體現(xiàn)在1.由于本發(fā)明對測控要素進(jìn)行了位置變化，在細(xì)粉分離器的成品煤粉出口管路上設(shè)置了粉量傳感器作為粉量測點(diǎn)，能夠直接測量球磨機(jī)的出力，如果載煤量是最佳值，必然球磨機(jī)的產(chǎn)量最多；2.由于本發(fā)明在細(xì)粉分離器與排粉機(jī)連接的管路上設(shè)有風(fēng)量傳感器作為風(fēng)量測點(diǎn)，即使在冷、熱風(fēng)管分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板直接與球磨機(jī)進(jìn)口連接時(shí)，也能通過本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行解耦控制，調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，冷、熱風(fēng)擋板同時(shí)同方向變化，保持風(fēng)溫為常數(shù)，而調(diào)節(jié)風(fēng)溫時(shí)，冷、熱風(fēng)擋板差動調(diào)節(jié)，保持風(fēng)量為常數(shù)；3.由于本發(fā)明在細(xì)粉分離器與排粉機(jī)連接的管路上設(shè)有風(fēng)量傳感器作為風(fēng)量測點(diǎn)，根據(jù)細(xì)粉分離器熱風(fēng)出口的風(fēng)量，對于具有總風(fēng)量擋板的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)，只須控制總風(fēng)量擋板的開度，使風(fēng)量控制為常數(shù)，就能夠容易地實(shí)現(xiàn)最佳的風(fēng)量控制，更好地保證制粉質(zhì)量；4.由于本發(fā)明的粉量測點(diǎn)和風(fēng)量測點(diǎn)選擇合理，且能夠?qū)崿F(xiàn)直接測量，其測量精度高，便于控制，控制準(zhǔn)確，使球磨機(jī)載煤量為最佳值，使分離器的工作點(diǎn)也在最佳值，制粉產(chǎn)量最多，制粉成本低，使構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)所有設(shè)備均工作于最大效率點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置具有總風(fēng)量擋板11的控制軟件示意圖。
圖3為本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置沒有總風(fēng)量擋板11的控制軟件示意圖。
1原煤倉，2粗粉分離器，3細(xì)粉分離器，4風(fēng)量傳感器，5排粉機(jī)，6粉量傳感器，7a、7b鎖氣器，8溫度傳感器，9球磨機(jī)，10計(jì)算機(jī)，11總風(fēng)量擋板，12冷風(fēng)擋板，13熱風(fēng)擋板，14給煤機(jī)，15a、16b、17c、18d、19e管路，20成品煤粉倉，21f成品煤粉出口管路，22熱風(fēng)管，23冷風(fēng)管，24總風(fēng)管。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
參照圖1，本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，它包括球磨機(jī)制粉系統(tǒng)，球磨機(jī)制粉系統(tǒng)由給煤機(jī)14進(jìn)口與原煤倉1連接，給煤機(jī)14出口通過管路15a與球磨機(jī)9進(jìn)口連接，冷、熱風(fēng)管23、22分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板12、13與管路15a連接，或冷、熱風(fēng)管23、22分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板12、13與總風(fēng)管24連接，總風(fēng)管24通過安置的總風(fēng)量擋板11與管路15a連接，球磨機(jī)9出口通過管路16b與粗粉分離器2進(jìn)口連接，粗粉分離器2不合格粗煤粉出口通過在管路17c上安置的鎖氣器7a與管路15a連接，粗粉分離器2合格粗煤粉出口通過管路18d與細(xì)粉分離器3進(jìn)口連接，在細(xì)粉分離器3的成品煤粉出口管路21f上置有鎖氣器7b，細(xì)粉分離器3的成品煤粉出口管路21f與成品煤粉倉20連接，細(xì)粉分離器3乏氣出口通過管路19e與排粉機(jī)5進(jìn)風(fēng)口連接組成。在球磨機(jī)9出口的管路16b上設(shè)有溫度傳感器8，溫度傳感器8與計(jì)算機(jī)10信號采集接口電連接，計(jì)算機(jī)10信號控制接口分別與各自控制的冷、熱風(fēng)擋板12和13電連接；在細(xì)粉分離器3的成品煤粉出口管路21f上設(shè)有粉量傳感器6，在細(xì)粉分離器3與排粉機(jī)5連接的管路19e上設(shè)有風(fēng)量傳感器4，粉量傳感器6、風(fēng)量傳感器4均與計(jì)算機(jī)10各自的信號采集接口電連接，計(jì)算機(jī)10信號控制接口分別與各自控制的給煤機(jī)14和總風(fēng)量擋板11電連接。
對于風(fēng)溫、風(fēng)量的控制采用定值；對于粉量的控制采用自尋優(yōu)方案(制粉量最大定義為最優(yōu))。
本發(fā)明的傳感器均為市售產(chǎn)品，傳感器選型因溫度傳感器8的工作溫度在100℃左右，因此采用銅電阻即可。風(fēng)量傳感器4為節(jié)流式一次元件，從壽命考慮，可采用噴嘴，二次元件為差壓變送器。粉量傳感器6可采用沖量式傳感器。計(jì)算機(jī)10最佳選用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，亦可選用集散系統(tǒng)。
參照圖2，在球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置具有總風(fēng)量擋板11的情況下，溫度傳感器8信號傳送給控制器，控制器對冷、熱風(fēng)擋板12和13進(jìn)行差動調(diào)節(jié)控制；風(fēng)量傳感器4信號傳送給控制器，控制器對總風(fēng)量擋板11進(jìn)行控制，能夠?qū)︼L(fēng)溫調(diào)節(jié)引起的風(fēng)量改變進(jìn)行控制；粉量傳感器6信號傳送給控制器，控制器采用自尋優(yōu)方案對給煤機(jī)14的給煤量進(jìn)行控制。
參照圖3，在球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置沒有總風(fēng)量擋板11的情況下，溫度傳感器8和風(fēng)量傳感器4信號傳送給控制器，控制器采用模糊控制和/或解耦控制軟件對冷、熱風(fēng)擋板12和13進(jìn)行解耦控制，調(diào)節(jié)風(fēng)量時(shí)，冷、熱風(fēng)擋板同時(shí)同方向變化，保持風(fēng)溫為常數(shù)，而調(diào)節(jié)風(fēng)溫時(shí)，冷、熱風(fēng)擋板差動調(diào)節(jié)，保持風(fēng)量為常數(shù)。
本發(fā)明球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置的計(jì)算機(jī)軟件編程依據(jù)自動控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)編制，是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟悉的技術(shù)。
權(quán)利要求
1.一種球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，它包括由給煤機(jī)(14)出口通過管路(15a)與球磨機(jī)(9)進(jìn)口連接，冷、熱風(fēng)管(23、22)分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板(12、13)與管路(15a)連接，球磨機(jī)(9)出口通過管路(16b)與粗粉分離器(2)進(jìn)口連接，粗粉分離器(2)不合格粗煤粉出口通過在管路(17c)上安置的鎖氣器(7a)與管路(15a)連接，粗粉分離器(2)合格煤粉出口通過管路(18d)與細(xì)粉分離器(3)進(jìn)口連接，在細(xì)粉分離器(3)的成品煤粉出口管路(21f)上置有鎖氣器(7b)，細(xì)粉分離器(3)乏氣出口通過管路(19e)與排粉機(jī)(5)進(jìn)風(fēng)口連接組成的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)，在球磨機(jī)(9)出口的管路(16b)上設(shè)有溫度傳感器(8)，溫度傳感器(8)與計(jì)算機(jī)(10)信號采集接口電連接，計(jì)算機(jī)(10)信號控制接口分別與各自控制的冷、熱風(fēng)擋板(12)和(13)電連接，其特征是在細(xì)粉分離器(3)的成品煤粉出口管路(21f)上設(shè)有粉量傳感器(6)，在細(xì)粉分離器(3)與排粉機(jī)(5)連接的管路(19e)上設(shè)有風(fēng)量傳感器(4)，粉量傳感器(6)、風(fēng)量傳感器(4)均與計(jì)算機(jī)(10)各自的信號采集接口電連接，計(jì)算機(jī)(10)信號控制接口與給煤機(jī)(14)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，所述球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的冷、熱風(fēng)管(23、22)分別通過在各自管路上安置的冷、熱風(fēng)擋板(12、13)與總風(fēng)管(24)連接，總風(fēng)管(24)通過安置的總風(fēng)量擋板(11)與管路(15a)連接，計(jì)算機(jī)(10)信號控制接口與總風(fēng)量擋板(11)電連接。
全文摘要
一種球磨機(jī)制粉系統(tǒng)的測控裝置，它包括由給煤機(jī)，球磨機(jī)，冷、熱風(fēng)管上的冷、熱風(fēng)擋板，(總風(fēng)管上的總風(fēng)量擋板—可選)，鎖氣器，粗、細(xì)粉分離器，排粉機(jī)等組成的球磨機(jī)制粉系統(tǒng)。測控裝置的特點(diǎn)是在球磨機(jī)出口管路上設(shè)置溫度傳感器，在細(xì)粉分離器的成品煤粉出口管路上設(shè)置粉量傳感器，在細(xì)粉分離器與排粉機(jī)連接的管路上設(shè)置風(fēng)量傳感器，所有傳感器產(chǎn)生的信號分別與計(jì)算機(jī)采集口連接，計(jì)算機(jī)控制的輸出口分別與冷、熱風(fēng)擋板，給煤機(jī)和總風(fēng)量擋板連接。這種測控裝置具有測量點(diǎn)選擇合理，測量信號間的干擾小，能夠直接測量球磨機(jī)的出力，使控制方便準(zhǔn)確，采用自尋優(yōu)的控制方案可使球磨機(jī)載煤量為最佳值，制粉產(chǎn)量最多，制粉成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號B02C23/12GK1958166SQ200610131669
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月21日
發(fā)明者仇林慶, 趙君, 呂太, 關(guān)碩, 胡義 申請人:東北電力大學(xué)