文档介绍：球磨机寻优计算机集散控制系统
坑口电厂杨建凯肖振宏焦振辉
内容提要通过对球磨机控制现状的分析比较,介绍了平煤坑口电厂55MW机组钢球磨煤机寻优计算机控制系统上,采用的模糊控制与常规PID相结合的控制策略,成功地实现了制粉系统的自动调节和单耗最小工况的自动控制。
关键词球磨机计算机集散控制 PID 模糊控制策略节能
制粉系统是火力发电厂主要辅助系统之一,是火力发电厂生产过程中的重要组成部分,作为制粉设备的钢球磨煤机已广泛应用于国内外电厂中,但在使用过程中还存在着一些亟待解决的问题。最突出的是无法实现自动控制,不能运行在最佳经济出力状态,多变量耦合,多变量时滞和模型时变特性是球磨机控制的主要困难。堵煤、超温、欠煤现象时有发生,有时甚至造成设备损坏事故,导致机组停运,给企业造成重大经济损失。同时,在电厂中制粉系统又是耗电大户,占厂用电的1/4左右。对于投运的制粉系统要降低制粉电耗,必须维持磨煤机运行在最佳工况附近,保证球磨机的存煤量和通风量趋于最佳状况。目前国内绝大部分制粉系统采用人工控制手段、厂用电消耗大、经济效益差。
球磨机计算机集散控制系统克服了以前设计系统的缺陷,采用先进的模糊控制理论,通过对球磨机运行工况的连续监测、分析和判断,对给煤机转速,冷、热风门进行调节,使磨煤机运行在最佳经济工况附近,有效防止球磨机满煤等事故发生,提高制粉系统的效率,节能并降低钢耗,使自动投入率达到100%。
1 制粉系统概况
坑口电厂1号锅炉于1996年7月投产,锅炉为俄罗斯西伯利亚动力机械厂造的E-230--540KT型。配2套制粉系统,属钢球磨煤机、中间储仓式、乏气送粉系统。制粉系统的主要设计参数如下:,,干燥介质温度360°C,%,煤粉细度R90为:20%,,燃料挥发35%,;磨煤机出口温度75℃。
2 控制方案分析
中间储仓式钢球磨制粉系统的自动控制是电厂控制中的一个难点。目前国内一部分火力发电厂采用了对球磨机的自动控制装置,但因其控制算法不恰当,控制效果不佳,虽然能够保证球磨机的稳定运行,但无法实现对球磨机最大出力点自动寻优,达不到节能的目的,应用效果并不好。
常规控制方案
常规控制方案指用单回PID控制器作为调节系统,将制粉系统分为2~3个回路单独控制,坑口电厂1号炉的制粉系统采用的是最简单的单回路控制方案,如图1所示。
图1 单回路控制方案示意图
该方案在实际运行中无法实现,系统中的调节风门对入口负压影响很大。当原煤较湿,热风温度偏低或给煤偏多时,出口温度较低,为维持出口温度到设定值,必须开大热风门,而开大热风门会引起入口处负压降低,负压调节器又会关闭再循环风门。经常会出现即使全关闭循环风门也不能使入口负压回到设定值,导致系统出现正压,直致立即减少进煤量才使入口处负压回到设定值。为保证安全运行,运行人员不得不长期维持给煤量在较低水平,致使系统出力低,制粉单耗大。这套系统自动装置从未投入运行。系统运行反靠手动操作控制,因此采用常规PID定值调节系统无法消除和克服回路之间的相互干扰,而且出入口差压不能真实的反映磨煤机内存煤量,调节频频,造成运行不稳定,自动调节设备形同虚设。
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