球磨機控制系統的總結與展望

鋼球球磨機作為主要的制粉設備之一，具有可磨煤種多、可靠性高、使用時間長、維護量小等優點，已廣泛應用于國內外的火力發電廠中。但是球磨機制粉系統是一個典型的多變量非線性時變系統，各控制量和被控量之間存在著相當嚴重的耦合，這些因素使得基于經典PID方法設計的控制方案多年來幾乎沒有一套能正常投入運行。即使投入部分自動，也難以保證磨煤機處在 工況，即難以同時保證球磨機的出力大且制粉電耗低的要求。所以長期以來，球磨機制粉系統一直采用人工手動控制。因此如何有效地 這一設備的自動控制和優化運行具有重要的理論意義和現實意義。

本文 研究了以下幾個球磨機方面的問題

1、本文介紹了模糊控制的理論基礎、模糊控制器的結構和原理及模糊控制器的設計過程。簡要介紹了球磨機制粉系統的工作原理，介紹了國內目前制粉系統控制的現狀，簡要介紹了模糊控制的歷史和現狀，以及模糊控制在電廠熱工生產過程控制中的應用。

2、本文研究了球磨機制粉系統的對象特性及相關的動態數學模型。研究了制粉系統由磨煤機熱風門、冷風門、給煤量對磨煤機入品負壓、出口溫度和磨煤機負荷的階躍響應特性，對制粉系統的多變量、強耦合的特性作了詳細的分析。

3、根據制粉系統的具體特點，本文將它劃分為幾個相對獨立的子系統。由于熱風量和冷風量對球磨機的入品負壓和出口溫度有顯著的影響，因此，可以把這一過程視為一個2*2的多變量對象，二個輸入量分別為熱風調門開度和冷風調門開度，二個輸出變量分別為磨煤機入口負壓、出口溫度。針對這一多變量對象，設計了一個多變量模糊控制系統。整個模糊控制系統分為二級， 級是由兩個模糊控制器組成，第二級則為模糊解耦算法， 了多變量對象之間的耦合作用，得到最終的熱風門、冷風門的開度指令。用同樣的方法還 了排粉機入口負壓和入口溫度的控制問題。

4、由于球磨機的負荷是一個相對獨立的系統，而該系統的 問題是被調量無法精確測量，閉環控制系統無法正常工作。針對這一特點，本章提出了一個基于制粉系統電耗最小的優化開環控制方法，從而不僅避開了對球磨機負荷的測量，從而確保了制粉系統工作在一個較節能的狀態。

5、對于排粉機出口壓力（鍋爐一次風壓力）的控制，應該說它是一個典型的單回路控制系統，但由于排粉機出口手動門的開關及倒風過程對排粉機出口壓力的影響很大，而實際運行又要求排粉機出口壓力要平穩，以避免鍋爐燃燒不穩。常規的PID控制系統難于滿足實際的控制要求，據此，本文提出了模糊-PID復合型控制系統，有效地提高了控制系統的抗干擾能力，可確保排粉機出口壓力在規定的范圍內。

6、本文以山西熱電廠#5機組制粉系統為例討論了制粉系統的全程控啟停的設計，山西熱電廠球磨機制粉系統自程控啟停功能投入以來，運行5個班組全部采用程控啟停功能來啟動或停止制粉系統的運行。大大減少了運行人員的勞動強度，提高了制粉系統運行的安全性和可靠性。