研究球磨机制粉系统的背景

锅炉的制粉系统是火力发电厂的重要组成部分。其任务是按照规定的煤粉经济细度和水份磨制出锅炉所需要的煤粉输送到炉膛，以保证锅炉稳定、经济运行。锅炉制粉系统运行的安全、经济与否直接关系到整个机组运行的经济 性与安全性。

球磨机由于煤种适应性广、运行安全可靠、维护简单及检修费用低等优点，而成为火力发电厂主要的制粉设备。

另一方面，球磨机运行时噪音大、钢球及衬板磨损量大。它是一个具有非线性、大滞后、强耦合和具有多种不确定性扰动的多变量对象，由于原煤水分、煤质（挥发发、灰分、可磨性等）的变化，以及钢球、衬板磨损等原因，不仅特性复杂，而且缓慢时变，使磨煤、干燥、输送出力相互难以优化匹配，较难投自动和优化运行，所以经济性较低；加之，不少电厂只注重安全性而忽视经济性，使得其制粉电耗较高。

目前，国内大部分球磨机控制都是由运行人员手动操作。长期手动控制球磨机的运行，不仅容易造成球磨机满煤、灰煤、跑粉、超温事件的发生，而且也不能使系统长期保持在最佳工况下运行；经常运行于存煤量偏低、风量偏大、经济性较差的习惯运行区，制粉单耗较高。因此，如何做到在保证球磨机安全运行的前提下，降低制粉单耗，提高经济效益，已成为电厂节能潜力挖掘的一个关键所在。

早在1963年，电力部大抓火电厂自动化试点工作时就将钢球磨煤机制粉系统自动化列为重点课题。但由于主设备不完善，堵煤严重，技术手段有限等原因使之投入率很低，投用效果也不能保证。随着国家厂网分开、竞价上网政策的出台，各个电厂都希望通过省煤节电来提高整体经济效益。因此作为厂用电大户的钢球磨煤机制粉系统，其运行的经济性无庸置疑地成为关注焦点。

在中储式球磨机制粉系统中，决定球磨机出力和经济性的主要因素有：钢球量，钢球配比，筒内煤的料位、磨煤出力，通风量，煤的可磨性，原煤水分，粗粉分离器挡板开度及煤粉细度等等。

其中，制粉系统通风量是影响球磨机出力及球磨机制粉系统经济性的重要因素之一。球磨机制粉系统所需的风量，用于干燥原煤、携带煤粉以及分离煤粉。如果球磨机筒体通风量不足，煤粉不能及时被带走，即使增加钢球量也不能提高磨煤机的出力；如果通风量过大，排粉机的单耗增加，制粉系统的经济性会降低。因此，根据不同的煤质，系统通风量有一个最佳值，可以使制粉单耗可以达到最小。

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