炉磨煤机制粉专家控制系统工作总结样本.doc

＃5炉磨煤机制粉专家控制系统工作总结

台州发电厂
设备部

1概述我厂#5机组为国产135MW机组，其制粉系统采用2套中储式球磨机制粉系统。该机组于底大修时安装和利时MACSII集散控制系统。但在DCS系统中没有成熟中储式球磨机制粉控制系统，制粉系统还是维持人工操作，制粉系统效率得不到提高。而制粉系统如实现智能专家控制将可以自动寻找制粉系统最佳工况，它能保证制粉系统最大化逼近最佳工况，它可以在运营中依照煤质变化及各种参数变化自动寻找制粉系统最佳差压，最佳出粉量（与给煤机给煤量相应，煤质等条件变化时此值会相应变化）等，减轻人员劳动强度，并且使煤粉细度均匀性提高，同步也使制粉效率大大高于人工操作。
5月份咱们运用机组小修机会，对制粉系统控制进行了制粉系统专家控制系统改造，将磨煤机自动控制放在独立于DCS系统专门控制站上实现，这样在修改磨煤机控制方案及调试时丝毫不影响DCS系统运营，通过近一种月调试，系统于七月十日投运，经与此前记录数据比较，证明#5炉磨煤机系统在投入制粉专家控制系统后各方面指标均有提高，特别是制粉出力大大高于人工操作。
2磨煤机自动控制系统现状我厂磨煤机制粉系统控制始终采用人工手动控制，当前国内中储式制粉系统制粉系统成功投入自动运营案例不多，在省内更是没有。
3磨煤机制粉专家控制系统改造方案
制粉系统控制存在难点

图1：磨负荷与磨出入口差压关系曲线
自上世纪80年代起，国内许多单位即开始了对中储式制粉系统实行自动控制研究工作，但进展缓慢。许多控制方案只能在短时间内实现自动控制，无法长期可靠运营。其难点重要体现为：
a)多控制变量强耦合特点：中储式制粉系统是由球磨机、粗粉分离器、细粉分离器、排粉机、和相应连接管道构成复杂气固二相流系统，其风压、风温、气流和煤流存在着强烈耦合关系，对其任意参量调节，都会对其他参量产生强烈影响；
b)有限调节手段：制粉系统需要对磨煤机入口负压、出入口差压、出口温度、磨煤机负荷进行调节，某些系统同步还规定对磨煤机电流、排粉机电流等指标进行控制，但控制手段普通只有热风门、循环风门（或温风门、冷风门等）和给煤机转速等有限调节手段，在许多状况下由于风门开到极限，或执行机构故障，使某些调节手段退出调节，导致较少调节手段完毕较多控制目的局面。在理论上是无法同步满足所有控制规定。这就规定对所有被控指标进行权衡，给出可实现优化控制指标，达到各种工况下最佳控制；
c)强烈非线性特性：在制粉系统中几乎所有执行机构都存在非线性。由于气固二相流湍流效应，使磨煤机出入口差压与磨煤机实际负荷呈现出强烈稳态非线性回滞特性（图1所示）和动态大迟延特性。这也是以往用给煤量控制差压控制系统无法稳定因素；

图2：磨负荷与磨电流、磨噪声关系曲线
d)不一致、非稳定磨煤机负荷特性表达：由于无法实现对磨煤机内部存煤量（负荷）在线测量，磨煤机负荷鉴定只是由负荷特性量间接判断，运营人员和许多控制方案最惯用负荷特性为：磨煤机出入口差压、磨煤机电流和磨煤机噪声负荷（通过磨煤机噪声或震动强度判断负荷）。但这些负荷特性对负荷表征普通并不是一致、稳定。差压由于其非线性只能对负荷极端状况进行判断；磨煤机电流与负荷存在非单值相应关系（如图2所示），并最大磨煤机电流会因磨煤机钢球量多少和机械性能变化随时变化；磨煤机噪声也存在着噪声饱和现象（在磨煤机负荷较高时磨煤机特性噪声能量不再减少），同步存在着因钢球添加量和因环境产生噪声漂移。因而依照任何单一负荷特性，无法长期精确、可靠鉴定磨煤机负荷；
e)多因素产生复杂时变性：制粉系统是一种典型时变系统，煤质可磨性、挥发性、含水量，四季煤温和风温不同，机组负荷导致风温和风压变化，磨煤钢球量变化，机组维修过程中对制粉系统维护和改造，都会使制粉系统特性参量和特性发生变化。固定不变控制参量无法使系统长期稳定运营。
由于以上制粉系统控制难点存在和互相影响，使多数制粉系统控制方案无法实行，或实行一段时间后，控制品质下降，而无法继续使用。
2、制粉系统专家控制系统所采用办法：
基于制粉系统以上特性，不也许简朴单回路或几种单回路耦合就实现对如此复杂系统可靠控制，因而在实际控制系统中，采用了三层控制方式。如图3所示。此3层分别为：

图3：系统总体控制方式图
其中：模糊解耦控制层：对各个被控变量实行模糊控制并通过解耦器和调节控制器控制被控系统执行机构；解耦系数控制层：依照系统工况辨识和专家知识库，调节模糊耦合器耦合系数；系统优化控制层：依照系统实时数据和历史数据，对系统控制性能分析评估，计算出相应于当前系统最佳控制定值。
详细实时办法为：
运用图形化模糊控制专用软件构成全面模糊控制系统：当代模糊控制理论是将人类控制经验和思维方式数学化，并予以实行控制手段。它控制灵活，对于复杂系统控制具