球磨机的运行情况和控制方案

某电厂#1炉为哈尔滨锅炉有限公司生产的超高压自然循环、中间再热，固态排渣煤粉炉，型号为HG-420/13.7-YM1型单汽包，配两套钢球磨中间储仓式制粉系统。钢球磨煤机为MG350/600型。中储式球磨机制粉系统流程图如下图：

电厂目前使用的球磨机控制系统是以单回路PID控制为基础，通过调节热风门，维持入口负压；通过调节冷风门，维持出口温度；以进出口压差表征料位来调节给煤量。球磨机系统投自动的情况并不理想，目前主要是以人工调节为主，自动控制系统基本处于闲置状态。

根据现场调研和理论分析，球磨机控制系统长期未能投入自动运行的主要原因有以下几点：

1、由于制粉系统采用负压系统，冷风主要是来自大气，以调节出口温度。由于冷风量的不足，以及冷风温度与球磨机出口温度温差范围的限制，造成了冷风量变化对出口温度调节能力有限；

2、现有的控制方案没有考虑入口负压和出口温度两回路之间的相互耦合，两回路之间缺乏有效的解耦控制环节，造成2个单回路控制系统之间的交叉影响；

3、以进出口压差信号表征料位存在很多问题，会造成安全隐患，因此，一般情况下操作人员不敢投入自动。在手动调节下，为了避免堵煤的发生，给煤量一般都处于保守值，这样就造成了不能根据球磨机实际运行情况，及时调整给煤量，使出力达到最佳，使得球磨机系统长期运行在非优化区，难以工作在优化状态，制粉电耗较高。

通过现场试验和分析可知，在球磨机运行过程中，出口温度与入口负压动态特性差异大，入口负压动态响应快、惯性小；出口温度惯性大、变化慢；同时入口负压变化范围大，正常运行时调节范围很宽，调节余量比较大，而出口温度需要严格控制在某个范围之内，变化范围比较小，而且球磨机的动态特性分析我们知道，热风量对于出口温度和入口负压的影响都比冷风量要大，因此，结合瞬态响应模型和耦合回路配对分析的结论，将原有控制策略进行修正。在正常运行时，以冷风量为主调节入口负压、以热风量为主调节出口温度，以加快响应速度，提高控制品质。

针对现有球磨机控制系统存在的缺点，提出以下改进策略和方法：

1、调整现有的系统控制策略，确定以热风门为主调节出口温度、冷风门为主调节入口负压；

2、在原有单回路控制系统基础上设计解耦环节，以消除球磨机入口负压和出口温度之间的相互作用，实现对耦合回路的解耦控制；

3、在融合料位信息的基础上，研究球磨机负荷的优化控制策略和实现方法。