钢球球磨机自动调节系统的原理

球磨机参与的制粉系统是一个物料平衡、热量平衡交织在一起的复杂生产过程，多变量耦合是球磨机控制的主要困难之一。根据球磨机的运行特性，自动控制系统应有较好的环境适应能力，使得球磨机系统对给煤流量、风量等其他内部参数大的扰动，有很好的补偿能力。

球磨机自动控制调节系统分别由负荷、入口负压和出口风粉温度三个系统组成：

1、球磨机负荷调节

球磨机负荷自动调节系统的任务是保持它始终在最经济工况下运行。对于钢球球磨机来说，它的最大负荷工况就是它的最经济工况，因此，调节系统的任务就是保证球磨机在最大负荷下运行。负荷调节系统以球磨机的存煤量为被调量，而以给煤量为调节手段。但其装煤量不能直接测量，多用间接方法测量。通常情况下有两种方法：即以球磨机出入口差压代表存煤量，和用球磨机前轴瓦的振动信号表征存煤量。前者因为球磨机出入口压差受风量及其它一些因素的影响很大，不能够很准确地反映球磨机内的存煤量。后者是经过理论和实验证明了的。按此原理研制了负荷变送器测量筒内存煤量，用振动量信号表征负荷，这样可克服了用于常设机构在机两端差压信号间接近似地表示球磨机负荷的缺点，消除了风量对负荷信号的影响，提高了控制信号的灵敏度，使球磨机的实际存煤量及变化值能较为准确地反映出来，从而确保球磨机始终在最经济工况下运行。

2、球磨机入口负压调节

煤粉的细度是制粉系统的一个重要指标，球磨机的通风量（风速）是维持煤粉细度的重要参数。只要保持通过球磨机的通风量不变，则煤粉细度不变。在流动阻力不变的情况下，保持球磨机的入口负压稳定，便能达到风量恒定的目的。因此球磨机入口负压的调节实际上就是煤粉细度的调节。一般球磨机入口负压调节系统以冷风量作为调节变量，以冷风门开度作为调节手段。当入口负压上升时，要开大冷风门，使入口负压降低；当入口负压降低时，要关小冷风门，使入口负压升高。

对有温风系统的球磨机，以温风量为调节变量。采用乏气送粉的制粉系统，如果球磨机出口温度超出某一限值，而此时存煤量已较多，这时改变热风量，出口温度变化非常慢，风煤比失去平衡，为了防爆安全，所以就要开大球磨机入口压力冷风门，降低球磨机入口乏气温度和增加球磨机通风量，降低球磨机出口温度。同时关小再循环风门，维持球磨机入口负压不变。由于增加了冷风量，必然减小流经空气预热器的空气量，导致排烟温度升高，锅炉效率降低，一般情况下，此门处于关闭状态。

3、球磨机出口温度调节

球磨机出口风粉混合物温度，反映了煤粉的干湿程度，同时也是防爆安全性能指标。球磨机出口温度常以热风门为调节变量，以热风门开度为调节手段。出口温度不但与热风量及其温度有关，而且与球磨机内存煤量多少有很大关系。当存煤量多时，改变热风量，出口温度变化很慢；反之，变化很快。球磨机在正常运行时，出口温度变化很慢，适当增减热风量能够在较长时间保持出口温度稳定在一定的范围内。这个对于防爆安全也是非常必要的。

球磨机出口温度主要由热风量调节，它们的关系是：当温度升高时，要关小热风门开度使其下降；当温度降低时，要开大热风门使其上升。另一方面，热风门的开度变化对于入口负压也有影响。如果温度很低，热风门将开得很大使温度上升，大热风门过大会造成负压下降，负压调节系统将关小冷风门使负压升高。如果热风门一味地开大，会造成负压变正。所以当温度超出上下限，且变化很快时，要限制热风门开度，用给煤量作为出口温度的调节手段。有时由于干燥介质不足，球磨机不能在最大出力下运行，为使制粉系统仍能充分发挥作用，可以固定热风门开度，以给煤量作调节手段。

为了实现球磨机的上述控制调节功能需监视测点及相关设备。

1、球磨机润滑油子系统：两台润滑油泵、油温、油压、球磨机轴瓦回油温度；

2、球磨机相关风门：总风门、冷风门、热风门、再循环风门；

3、球磨机本体测点：球磨机开关状态、球磨机电机断线、球磨机电机保护、球磨机前后瓦温、球磨机前后轴温、球磨机电机轴温、球磨机电流；

4、球磨机工艺参数：球磨机入口负压、球磨机压差、球磨机出口温度、球磨机入口温度。

5、负压系统：乏气管负压、粗分出口压力、排粉机入口风压、粗分出口温度、细分入口温度、排粉机入口温度、再循环乏气温度、排粉机入口温度、排粉机电流。

从上面的分析可以看出来，球磨机是一个典型的三输入三输出系统。其中一个输入量分别为：给煤量、热风门开度和冷风门开度；三个输出量分别为：球磨机的负荷、出口温度和入口负压。