基于cFP控制器制粉系统控制研究(2)
在我国，钢球磨煤机作为磨煤设备在大型火电厂制粉系统中被广泛地使用着。其原因是它具有其他设备不具备的优点，例如：容易适应不同的煤种性、机组运行可靠、文护简单方便、检修便宜等。鉴于目前的行情，越来越多的领域正在使用钢球磨煤机，器实用范围还在不停的扩大着。但是，鉴于它的某些缺点，自动控制领域还无法使用这类设备。磨煤机的出口的温度、入口的压力差、入口的负压以及磨煤机的载煤量等参数是制粉系统的主要控制对象。这些相互影响的参数使得制粉系统变成了一个模型实时变化和多变量耦合变量时滞的被控对象。由于数学建模不太适用于磨煤机的运行过程很，所以一直很大程度地限制着控制理论的应用。多年以来，国内外众多学者、研究人员都曾尝试过使用辨识的方法来建立过程控制模型，但都以失败告终。所以，手动控制一般都是火电厂的制粉系统的控制方式。而现场的操作人员都是依据长期的实践经验来进行手动控制。这些实践经验逐渐被完善，最终成为了一套操作规则。运行人员可以利用这套规则在手动的状态下，确保制粉系统能够相对安全、稳定地运行[3]。
近几年，关于钢球磨煤机的特点，我国进行了大量的研究[4]。在对磨煤机桶内载煤量测量上主要出现了两种常用的测量方法。它们分别是：a）利用在不同负荷条件下磨煤机工作时，其内部噪声大小的不同来反映载煤量的多少。磨煤机工作是的噪声越小表明载煤量越大。b）在不同负荷量时，测量磨煤机下轴承的动态振动的信号。这两种方法起初能帮助火电厂自动寻找最优运行方案，但随着煤的品质的不断繁杂，这种方法是实用性越来越差。制粉系统的稳定性不断受到新的挑战，原先传感器适用的各项指标也不断被打破。逐渐的，人们开始接受模糊控制。
1.2 模糊控制
模糊控制具有良好的稳定性和较强的鲁棒性，其本质是一种非线性控制，它容易与具体的生产实践经验相联系，因此未知模型系统的控制问题能很好地被其解决[5]。
非线性、大纯滞后以及大惯性等特点是球磨机运行的主要特点。由于其动态的特性十分复杂，难以准确的建立数学模型。而且，由于煤的品质的变化等一些外在原因，数学模型随之变化缓慢。所以，很难通过使用常规的PID调节来达到相应的要求。而这一问题却能被模糊控制有效地解决。因此，人们开始接受模糊控制并将其不断发展。
作为一种对系统的宏观控制方法模糊控制的核心是运用算法语言来描述系统的控制规则。例如文献[6]中使用了一种模糊控制和PID相互结合的方案。实验中采用模糊控制还是PID控制是根据偏差的大小来决定的，以确保稳态的精度以及动态的响应。该方案测量磨负荷的信息时采用了软测量技术，并通过协调器来控制钢球磨机的出口温度和磨负荷大小。另外，为了实现对钢球磨机入口负压的有效控制，实验中着重控制了冷、热风量的比例。
2 锅炉制粉系统顺序控制
2.1 锅炉制粉系统介绍
锅炉机组的重要组成部分——制粉系统，它能否正常高效地运行，将关系到整个锅炉机组能否安全、经济地运作。制粉系统在运行调整时，它的主要任务是将煤仓中传过来的原煤进行干燥、研磨粉碎，并且把锅炉燃烧时所需要的煤粉混合物送入锅炉的炉膛；也包含了煤仓、给煤机、磨煤机、煤粉分离器、排粉机以及各级风门、各条管道等系统的运行；制备并且均匀连续地向锅炉供应满足燃烧要求的煤粉；确保制粉系统各项运行参数处于正常状态，防止煤粉发生自燃或者爆炸等事故；降低制粉系统的损耗，提高其经济效益[7]。
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