雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)控制系統(tǒng)研究.pdf

1、磨煤機(jī)是火電廠(chǎng)重要的輔機(jī)，磨煤機(jī)運(yùn)行的好壞直接影響到火電廠(chǎng)鍋爐能否安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行，也直接關(guān)系到電廠(chǎng)整個(gè)機(jī)組能否安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。磨煤機(jī)是電廠(chǎng)的用電大戶(hù)之一，它消耗了火電廠(chǎng)廠(chǎng)用電的15％～25％左右，所以磨煤機(jī)也是一個(gè)潛在的節(jié)能大戶(hù)。雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)已廣泛應(yīng)用于300MW及其以上的機(jī)組，但是目前很難找到一個(gè)比較準(zhǔn)確的雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)的數(shù)學(xué)模型，有關(guān)于雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)有效、好用的控制方案有待進(jìn)一步的研究和開(kāi)發(fā)。目前火電廠(chǎng)的雙

2、進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)大多數(shù)投不上自動(dòng)，處于手動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。 本文采用機(jī)理分析法，分別分析了給煤機(jī)給煤量、熱風(fēng)門(mén)開(kāi)度、冷風(fēng)門(mén)開(kāi)度變化對(duì)磨煤機(jī)煤位、出口溫度、磨煤機(jī)負(fù)荷的影響，分析了各輸入與輸出物理量之間的關(guān)系，推導(dǎo)出了它們的數(shù)學(xué)微分方程，得到了各自的傳遞函數(shù)。以此為基礎(chǔ)，在SIMULINK環(huán)境下對(duì)各環(huán)節(jié)及被控對(duì)象整體的動(dòng)態(tài)特性進(jìn)行了仿真研究，得到了它們?cè)陔A躍擾動(dòng)輸入信號(hào)下的輸出曲線(xiàn)，仿真結(jié)果驗(yàn)證了所得數(shù)學(xué)模型的正確性。 本文分析

3、了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)控制系統(tǒng)現(xiàn)有的常規(guī)PID控制方案。在前面已建立的磨煤機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，使用目前廣泛應(yīng)用的串級(jí)PID控制方案對(duì)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了全面的仿真研究。在SIMULINK中建立了雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)控制系統(tǒng)的整體仿真模型，在大量仿真實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，得到了各控制器參數(shù)的整定結(jié)果。在已得到的最佳控制器參數(shù)的基礎(chǔ)上，對(duì)各個(gè)控制系統(tǒng)在給煤量、熱風(fēng)門(mén)、冷風(fēng)門(mén)階躍變化時(shí)進(jìn)行了仿真研究，給出了這些階躍變化下磨煤機(jī)煤位、出口溫度、

4、磨煤機(jī)負(fù)荷的輸出曲線(xiàn)。并對(duì)控制系統(tǒng)的魯棒性進(jìn)行了研究，各輸出曲線(xiàn)與實(shí)際運(yùn)行曲線(xiàn)基本相符。 本文對(duì)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)各個(gè)常規(guī)PID控制系統(tǒng)進(jìn)行了改進(jìn)，將雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)各個(gè)控制系統(tǒng)原來(lái)的單常規(guī)PID控制器改為模糊PID控制器，或者改為模糊控制器和常規(guī)PID控制器結(jié)合使用的結(jié)構(gòu)。根據(jù)電廠(chǎng)實(shí)際運(yùn)行數(shù)據(jù)確立各被控量偏差及偏差變化率的量化區(qū)間，根據(jù)電廠(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模糊控制規(guī)則。對(duì)控制系統(tǒng)在各主要環(huán)節(jié)的重要參數(shù)發(fā)生改變時(shí)進(jìn)行了仿真研究，對(duì)