廣泛運行于火電廠的中儲式鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)，普遍存在電耗高（可達廠用電的20%左右）、噪音大、鋼球耗量及護甲磨損大等問題。磨煤機只有處在最佳運行工況，達到經濟運行狀態(tài)，這些問題才能得到改善。由于磨煤機是一個具有非線性、大滯后和不確定性擾動的多變量對象，存在著被控參數之間嚴重耦合以及氣固兩相流同時存在的特點，目前僅靠人為操作很難使磨煤機工作在最佳工況，常規(guī)的控制方法也難以達到理想的控制目的。 HMZK-31型鋼球磨煤機制粉綜合控制系統(tǒng)，綜合了國內外各種磨煤機控制方案，結合制粉系統(tǒng)特點，運用多變量控制、模糊控制及自適應優(yōu)化控制理論，通過模擬人工調節(jié)經驗，實現(xiàn)對鋼球磨煤機工作過程的自動優(yōu)化控制，系統(tǒng)可保證磨煤機處于經濟運行狀態(tài)，確保制粉系統(tǒng)長期可靠運行。 一．控制原理 磨煤機運行狀況的主要工況參數有：出口溫度、入口負壓、出入口差壓、電流等；磨煤機運行狀態(tài)的主要調節(jié)參數有：熱風門開度，冷風門開度，再循環(huán)風門開度，給煤速度等。 HMZK-31型中儲式鋼球磨煤機制粉綜合控制系統(tǒng)，在對這些參數的大小及變化方向、變化速度綜合分析和判斷的基礎上，進行有效的模糊化運算處理，實時選擇合適的調節(jié)參數，組成不同的調節(jié)回路，各調節(jié)回路之間相互跟蹤，針對各調節(jié)回路時滯和模型時變特性，采用相應的人工智能控制策略和相位補償措施，實現(xiàn)對磨煤機制粉系統(tǒng)的綜合控制。 二．控制功能 2.1 通過帶約束條件的自適應優(yōu)化方法控制給煤機轉速，保證鋼球磨煤機在連續(xù)工作的前提下，不斷煤、不滿罐； 2.2 通過對制粉系統(tǒng)相關參數的模擬量閉環(huán)控制，使磨煤機始終工作在經濟運行最佳點，達到節(jié)約能耗、減少鋼球以及護甲磨損的目的； 2.3 實現(xiàn)了熱風送粉和乏氣送粉的自動倒風功能，在倒風過程中，所有的閉環(huán)控制系統(tǒng)保持在自動狀態(tài)； 2.4 在制粉系統(tǒng)的啟、停過程中，實現(xiàn)了控制系統(tǒng)之間的平穩(wěn)、無擾切換； 2.5 具有完善的程控啟動或停機功能，包括自動倒風功能。 三．系統(tǒng)組成 HMZK-31型鋼球磨煤機制粉綜合控制系統(tǒng)組成框圖： HMZK-31控制系統(tǒng)主要由可編程調節(jié)器、信號隔離變送模塊、多路數據采集模塊、等模塊組成。信號隔離變送模塊主要完成被測信號的隔離和分路輸出，使得該系統(tǒng)可以共享制粉系統(tǒng)原有變送器，而同時給常規(guī)儀表和數據采集模塊輸送信號；數據采集模塊主要完成被測信號的模數轉換；可編程調節(jié)器主要用于輸出控制信號，控制相應執(zhí)行機構動作以及數據模糊化處理、控制策略的決定、控制運算、運行工況顯示以及輸出相應的調節(jié)指令。 四．系統(tǒng)特點 4.1 無需特殊測點，根據常規(guī)測點（增加了音頻測點），進行綜合分析判斷，使得對磨煤機運行狀況的判斷更準確、更可靠。 4.2 采用多控制回路進行控制，且各回路之間相互關聯(lián)，相互跟蹤，控制回路之間的相互切換完全由磨煤機的運行狀況所決定。 4.3各控制回路的控制算法采用仿人工智能控制算法，有效克服了滯后、參數時變的影響，使得控制效果更快、更準確。 五．技術經濟指標 HMZK-31型鋼球磨煤機制粉綜合控制系統(tǒng)，可使制粉系統(tǒng)的節(jié)能效果達到20%左右，煤粉細度、均勻性得以優(yōu)化，改善了粉塵污染和噪聲污染，減輕了操作人員的勞動強度，提高系統(tǒng)運行效率，防止?jié)M灌及斷料，使制粉系統(tǒng)始終保持在平穩(wěn)高效的運行狀態(tài)，具有顯著的經濟效益和良好的社會效益 降低球磨煤機電耗：10%～25% ； 降低球磨煤機噪聲：6～10dB； 降低球鋼耗：15%～25%； 自動投入率： 大于90％。 六．解決方案 針對不同制粉系統(tǒng)，分為三種解決方案。 6.1利用DCS平臺實現(xiàn) 利用大型DCS已有的軟硬件資源，實施對鋼球磨煤機制粉系統(tǒng)的綜合控制，可達到HMZK-31控制系統(tǒng)與原有DCS系統(tǒng)的完全融合。由于充分利用了DCS的可擴展性，無需追加過多的投資，并可大大減少系統(tǒng)開發(fā)和維護的工作量，對已實現(xiàn)DCS技術改造的企業(yè)是值得推薦的實施方案。 6.2 采用智能調節(jié)器實現(xiàn) 對沒有實現(xiàn)DCS改造的小型鍋爐，采用智能調節(jié)器實施控制方案，系統(tǒng)結構簡單，占用空間小，即不改變原有操作模式，又可在不停機的狀態(tài)下進行安裝調試。 6.3采用小型DCS實現(xiàn) 對于沒有實現(xiàn)DCS控制的大型機組采用該方案。