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电力安全技术 第l3卷(2011年第4期) 双进双出钢球磨煤机运行中的常见问题及分析刘 涛,刘兴晖(华能上安电厂,河北石家庄 050031) [摘要]双进双出钢球磨煤机以其运行可靠性高、煤种适应性广等特点被广泛应用于国内外火电厂中,但其也存在着很多问题。介绍了华能上安电厂使用的双进双出钢球磨煤机的原理及结构特点,针对该型磨煤机在运行中出现的问题,分析了问题产生的原因以及解决的方法。[关键词]双进双出钢球磨煤机;原理;结构特点;磨煤机满煤;振动双进双出钢球磨煤机自20世纪 90年代中后期被我国大量引进,并应用于燃煤发电机组。该型磨煤机适用于所有煤种,对可磨系数与磨损指数没有任何限制,对“三块”(木块、石块、铁块)不敏感, 尤其适合磨制磨损指数高(Ko&3.5)而挥发分也高的煤种。双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统出力稳定,且煤粉细度高,煤粉细度均匀性好,对锅炉稳定燃烧非常有利,能适应大幅度负荷变化的需要。但因其结构巧妙,系统布置复杂,运行特性与其他型式的磨煤机有很大不同,因此操作中也发生不少问题。以下以华能上安电厂三单元机组配置的双进双出钢球磨煤机为例,就运行过程中发生的问题及解决方法进行分析和介绍。 1 设备概况华能上安电厂三单元 2台机组为 600 MW 超临界直接空冷燃煤机组。锅炉采用东方锅炉厂的 DG-I型超临界燃煤变压直流本生炉,单炉膛、一次再热、平衡通风、前后墙对冲燃烧、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构锅炉。锅炉采用冷一次风机正压直吹式制粉系统,每台锅炉配有 6台沈阳重型机械集团有限责任公司制造的 MGS4060A双进双出钢球磨煤机。磨煤机为单侧电机驱动,每台磨煤机配置 2台自动控制称重给煤机。原煤从料斗给入混料箱内,经旁路风预干燥一
一 后,通过落煤管落到磨煤机螺旋输送装置入口,靠螺旋输送装置的旋转运动使煤穿过中空轴送入磨煤机内。磨制后的煤粉从磨煤机的两端经分离器分离, 合格的煤粉通过 6条粉管进入 6只浓缩型 HD— NR3燃烧器。 2 磨煤机的工作原理双进双出钢球磨煤机属于低速磨煤机,其转速一般为 1 5~25 r/min。华能上安电厂三单元机组磨煤机的额定转速为 16 r/min。筒内按 1:1:1重量配置①30,中40,①50的中铬钢球。双进双出磨煤机有对称的 2个原煤入口和 2个煤粉出口。这 2对人、出口形成了对称的 2个研磨回路。磨煤机的两端为中空轴,分别坐落在 2个主轴承上,中间为磨煤机的筒体。原煤经给煤机送人磨煤机两侧混料箱,在混料箱及落煤管内,原煤被旁路风初步干燥,再经磨煤机两端的中空轴内螺旋输送器的下部空间送到磨煤机筒内。螺旋输送器可避免由于燃料水分过高而引起磨煤机进口的堵塞,增加运行的可靠性。在筒体的低速旋转下,筒体内的钢球被带动运动并沿简体升高到一定高度后在重力作用下下落。在下落过程中,原煤通过钢球的冲击、钢球与钢球问的碾磨、钢球与筒体内部护甲的碾磨作用被破碎。同时,通过中空轴内筒送来的负荷风进一步对磨煤机内的煤粉进行干燥,并将煤粉经两侧耳轴内部的螺旋输送器上部空间送入 2台煤粉动态分第 l3卷(201 1年第 4期)
电力安全技术离器。在动态分离器内煤粉通过分离,细度合格的煤粉经每台分离器顶部的 2根煤粉管送人燃烧器燃烧,细度不合格的煤粉经下部的回粉管返回磨煤机重新研磨,如图 1、图 2所示。图 1 制粉系统电子称重 电子称重式给煤机 一次风管 式给煤机原煤旁路风管 :, -7L j 一回粉/磨煤机筒—
—— 一一一、 ,一一一 一/
、、一/二图 2 制粉系统工作流程次来风次来风一次风总管螺旋输送器一磨煤机中空轴轴承 3 运行中存在问题的分析及解决方法 3.1 磨煤机满煤的原因造成磨煤机满煤的原因主要有 2个:一是磨煤机大罐料位测量装置故障;二是磨煤机启动初期料位指示不准,这是因运行人员缺乏经验而误判断实际料位引起的。磨煤机启动初期,料位指示不准, 运行人员又判断不准确,此时运行人员为尽快建立准确料位,而将给煤机转速迅速增加或不明情况下投入给煤机自动控制。在原煤太湿、一次风温较低的情况下,煤位建立需要的时间更长,所以给煤机转速一直保持较大值。如果监视不到,未采取有效措施,磨煤机将出现满煤现象。磨煤机启动条件中出口温度小于 60℃时禁止启动给煤机,也是基于温度太低难以建立初始料位的考虑。 3.1.1 磨煤机满煤的现象(1)磨煤机滚筒噪音沉闷,耳轴处有时有异音。(2)磨煤机电流下降,完全满煤时电流将大幅 A而 度下降。(3)磨煤机料位指示迅速增至满量程,当基准料位管堵塞时料位为零。(4)磨煤机出口压力、温度不正常降低,一次风流量不正常降低。(5)严重时会堵煤至给煤机出口处,发生堵煤报警跳闸。(6)满煤初期密封腔室差压突增,然后下降, 密封腔室向外喷粉。 3.1.2 预防措施为有效预防磨煤机满煤,在磨煤机启动过程中应注意以下几点。(1)启动过程中,必须注意建立磨煤机的初始料位。(2)启动过程中,如给煤机工作不正常,应立即解除自动控制。在处理好后,继续手动执行建立磨煤机初始料位的工作。(3)只有当磨煤机料位正常后,才可将“煤位控制”选择为“自动”。(4)在增加磨煤机负荷时,必须注意给煤机煤流及分离器差压,以及出口温度变化趋势。(5)热工人员加强对磨煤机大罐料位测量装置和测量管吹扫装置的检查维护,保证其可靠运行。(6)一旦发生满煤,如满煤不严重,可停止给煤机运行或将给煤机煤量降至最低,以较小的一次风量将产生的煤粉带走,直至磨煤机料位恢复正常。这一过程应通知检修人员进行料位测量管的吹扫。如磨煤机严重满煤,应立且口停运磨煤机,通知检修人员处理。 3.2 磨煤机螺旋输送器损坏为避免由于燃料水分过高而引起磨煤机进口的堵塞,在磨煤机的两端均装有螺旋输送器。由于受磨煤机转向所决定,螺旋输送器一个为右旋,装在驱动端;另一个为左旋,装在非驱动端。每个螺旋输送器上装有 4根螺旋带,每根螺旋带都有 4条铁链将其与绞龙简体连接,以增加抗扭曲强度。螺旋输送器的作用就是将落煤管下来的煤和分离器回来的“粉”输送到磨煤机内。 3.2.1 螺旋输送器损坏原因(1)原煤中掺有破布、铁丝、较大石块、木头等杂物,增加了螺旋输送器的扭矩。(2)磨煤机长时间超出力运行或磨煤机大罐满一
一 斛蒜【{ 符器 一总送¨ 洲璧j A 而
电力安全技术 第l3卷(201 1年第4期) 煤强行运行,造成扭矩过大,扭坏螺旋输送器。(3)落煤管的位置正好在螺旋输送器正上方, 下落的煤块与向上旋转的螺旋输送器相冲击。(4)磨煤机运行中添加钢球的位置装在非驱动端,每次连续加 l t钢球,从约 10 m高处下落的钢球同样与向上旋转的螺旋输送器相冲击。(5)螺旋输送器螺旋带的铁链在断开后未及时恢复。(6)螺旋输送器枢轴与筋板焊接强度太低。 3.2.2 预防措施(1)加强原煤“三块”管理,防止破布、铁丝、石头、木头等杂物进入原煤仓。(2)磨煤机运行中加钢球时,应按照多次少量的原则进行。(3)磨煤机检修维护时,增加螺旋输送器枢轴与筋板焊接强度。(4)控制磨煤1播放器加载中，请稍候...
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电力安全技术 第l3卷(2011年第4期) 双进双出钢球磨煤机运行中的常见问题及分析刘 涛,刘兴晖(华能上安电厂,河北石家庄 050031) [摘要]双进双出钢球磨煤机以其运行可靠性高、煤种适应性广等特点被广泛应用于国内外火电厂中,但其也存在着很多问题。介绍了华能上安电厂使用的双进双出钢球磨煤机的原理及结构特点,针对该型磨煤机在运行中出现的问题,分析了问题产生的原因以及解决的方法。[关键词]双进双出钢球磨煤机;原理;结构特点;磨煤机满煤;振动双进双出钢球磨煤机自20世纪 90年代中后期被我国大量引进,并应用于燃煤发电机组。该型磨煤机适用于所有煤种,对可磨系数与磨损指数没有任何限制,对“三块”(木块、石块、铁块)不敏感, 尤其适合磨制磨损指数高(Ko&3.5)而挥发分也高的煤种。双进双出钢球磨煤机正压直吹式制粉系统出力稳定,且煤粉细度高,煤粉细度均匀性好,对锅炉稳定燃烧非常有利,能适应大幅度负荷变化的需要。但因其结构巧妙,系统布置复杂,运行特性与其他型式的磨煤机有很大不同,因此操作中也发生不少问题。以下以华能上安电厂三单元机组配置的双进双出钢球磨煤机为例,就运行过程中发生的问题及解决方法进行分析和介绍。 1 设备概况华能上安电厂三单元 2台机组为 60...
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你可能喜欢火电厂中钢球磨煤机的优化控制--《华北电力大学》2012年硕士论文
火电厂中钢球磨煤机的优化控制
【摘要】：钢球磨煤机在火电厂制粉系统中发挥了重要作用。它是一个多变量、非线性、强耦合、时变性和纯迟延大惯性的复杂控制对象,所以采用常规PID控制的球磨机系统难以投入使用。为了获得满意的控制效果,应在保证球磨机安全运行的前提下,尽量维持其工作在最佳运行工况,即不仅保证球磨机的较大出力,而且降低制粉电耗,从而提高球磨机的能源利用效率和机组运行的经济性、安全可靠性。因此,本课题的研究既对实现非线性复杂对象的控制具有理论意义,又符合工业现场的实际需求,对节能增效具有十分重要的现实意义。
基于钢球磨煤机的机理模型,采用神经网络模糊多模型软测量的方法解决了球磨机存煤量测量的难题。首先建立了钢球磨煤机的机理模型,然后深入探讨了神经网络模糊多模型软测量方法的实现问题,即如何将FCM聚类与RBF神经网络多模型理论相结合,并将其应用于球磨机存煤量测量的仿真实验。最后在深入研究自寻优控制、模糊神经网络解耦和模糊-PID复合控制策略的基础上,提出了球磨机优化控制的总体策略。
本文不仅成功地证明了将神经网络模糊多模型应用于球磨机存煤量测量的可行性和有效性,而且所提出的优化策略可以维持球磨机运行在最佳工作点附近,这为解决实际生产过程中球磨机等复杂对象的控制问题提供了一定的参考价值和借鉴意义。
【关键词】：
【学位授予单位】：华北电力大学【学位级别】：硕士【学位授予年份】：2012【分类号】：TM621.6【目录】：
摘要5-6Abstract6-10第1章 引言10-17 1.1 课题的背景及意义10-11 1.2 国内外研究现状11-16
1.2.1 球磨机存煤量测量的研究现状11-14
1.2.2 球磨机控制的研究现状14-16 1.3 本论文的主要研究内容16-17第2章 钢球磨煤机的机理模型17-27 2.1 概述17-18
2.1.1 钢球磨煤机工作原理17-18
2.1.2 建模理论及方法18 2.2 钢球磨煤机的机理模型18-22 2.3 钢球磨煤机的对象特性22-26
2.3.1 给煤量与球磨机存煤量的关系22-23
2.3.2 热风量与球磨机存煤量的关系23
2.3.3 冷风量与球磨机存煤量的关系23
2.3.4 给煤量与球磨机入口负压的关系23-24
2.3.5 热风量与球磨机入口负压的关系24
2.3.6 冷风量与球磨机入口负压的关系24
2.3.7 给煤量与球磨机出口温度的关系24-25
2.3.8 热风量与球磨机出口温度的关系25
2.3.9 冷风量与球磨机出口温度的关系25-26
2.3.10 球磨机存煤量、入口负压和出口温度的动态特性26 2.4 本章小结26-27第3章 球磨机内存煤量的软测量27-42 3.1 基本原理27-32
3.1.1 灰色关联分析27-29
3.1.2 模糊C-均值聚类算法29-30
3.1.3 径向基函数神经网络模型30-31
3.1.4 软测量方法31-32 3.2 神经网络模糊多模型软测量32-34 3.3 球磨机内存煤量的软测量34-40
3.3.1 辅助变量的选取34-36
3.3.2 模糊聚类36-37
3.3.3 神经网络多模型37-39
3.3.4 RBF神经网络单模型39
3.3.5 仿真结果39-40 3.4 球磨机通风量的测量40-41
3.4.1 测量原理40-41
3.4.2 通风量的测量41 3.5 本章小结41-42第4章 钢球磨煤机的优化控制42-59 4.1 球磨机的总体控制策略42-43 4.2 球磨机存煤量的自寻优控制43-44
4.2.1 自寻优控制算法43-44
4.2.2 自寻优控制策略44 4.3 模糊神经网络解耦44-54
4.3.1 FNN解耦理论45-46
4.3.2 FNN解耦算法46-47
4.3.3 FNN解耦方案47-49
4.3.4 球磨机FNN解耦仿真49-54 4.4 模糊-PID控制54-58
4.4.1 模糊-PID控制的概述54-55
4.4.2 存煤量子系统的模糊-PID控制55
4.4.3 出口温度子系统的模糊-PID控制55-56
4.4.4 入口负压子系统的模糊-PID控制56-57
4.4.5 各子系统模糊-PID控制的仿真结果57-58 4.5 本章小结58-59第5章 结论与展望59-61 5.1 本文的主要工作59 5.2 未来与展望59-61参考文献61-67读硕士学位期间发表的论文及其它成果67-68致谢68
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