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摘要：中速磨在運行中，煤層厚度、煤粉細度無法在線測量，其運行狀況直接影響整個機組的安全經濟運行。以某1000MW機組鍋爐兩臺磨煤機為研究對象，加裝了一套中速磨制粉狀態監測與智能控制系統，通過實驗得出相同給煤量下，隨著加載力增大，煤粉細度變細、磨進出口差壓減小、煤層厚度變小；相同給煤量下，加載力對磨煤機的單耗影響較小，給煤量對磨煤機的單耗影響較大，且隨著給煤量的增加，磨煤機的單耗呈減小趨勢；磨煤機分離器轉速的增加，煤粉逐漸變細。該試驗對通過安裝制粉狀態監測與智能控制系統提高磨煤機的運行性能具有重要意義。

關鍵詞：中速磨；狀態監測；智能控制；運行性能

某電廠1000mw機組一期工程兩臺1000MW燃煤汽輪發電機組。制粉系統采用冷一次風正壓直吹式，每臺鍋爐配6臺中速輥式磨煤機。中速磨在運行中，磨輥加載力［1］根據給煤量線性變加載調節，分離器轉速根據給煤量線性調節，磨輥與磨碗間煤層厚度和磨損量無法實現在線測量，煤粉細度無法在線測量。通過逐臺磨煤機加載力優化調整試驗，找到不同出力下最佳單耗和最佳煤粉細度的對應最佳加載力變化規律，并在不同出力、煤質及水分等工況下，將加載力動態調整在最佳范圍。該調節方案在出力、煤質和水分變化的情況下，不能自動修正調整加載力，不能自動調節煤層厚度，無法實現磨煤機出口煤粉細度在線分析。進而無法根據煤粉細度變化趨勢在線調整分離器轉速，煤粉細度和均勻性調節困難［2］。通過設計優化，對磨煤機系統進行改造，加裝一套中速磨制粉狀態監測與智能控制系統，以中速磨分離器出口煤粉細度在線分析、中速磨煤層厚度在線檢測中速磨制粉狀態監測與智能控制系統在1000MW機組的應用李洪泉，渠懷珠，彭文邦（華電萊州發電有限公司，山東萊州261400）以及振動在線監測為基礎，通過磨輥壓緊力、給煤量、分離器旋轉速度的在線自動協調控制，在線調整和自動控制煤粉細度、煤層厚度和磨煤機振動，從而實現中速磨系統制粉出力、細度調控和運行水平提升。

1工作原理

1.1煤層厚度測量

煤層厚度在線檢測系統是一套硬件測量與軟測量技術結合的測量系統，如圖1所示。該系統通過安裝在磨輥支持架上的高分辨率位移激光測量系統，監測出運行期間磨輥整體的抬升量，通過激光測距采集磨煤機運行期間磨輥提升數據，將不斷抖動的磨輥抬升量進行濾波和算法分析，得出穩定的抬升量數據，再通過磨輥和磨碗磨損分析建模和建模自動修正軟測量技術對抬升高度進行修正，剔除磨損值，輸出磨輥與磨碗間原煤厚度的精確測量值，同時在線輸出磨輥的磨損量。

1.2磨輥加載力優化控制

磨輥加載力優化控制技術，以給煤量變化作為前饋，以煤層厚度測量值作為反饋，通過在線自動調整磨輥壓力，將原煤層厚度控制在設定范圍內，實現磨輥加載力、磨煤機出力、煤層厚度三者之間的最佳匹配［3］，如圖2所示。

1.3煤粉細度在線軟測量

煤粉細度采用基于支持向量機、多傳感數據融合［4］等先進技術的煤粉細度變化趨勢在線實時軟測量技術，把影響煤粉細度的分離器轉籠轉速、磨輥碾磨力、給煤量、磨內風速等因素建立一個煤粉細度趨勢分析的仿真數據處理模型［5］如圖3所示，結合煤粉細度化驗結果和調整效果反饋值在線修正技術，實現煤粉細度及其變化趨勢的在線分析，為煤粉細度的在線調節和分離器轉速在線控制，提供調節依據。在線測量技術只有通過在線自動控制，才能最大限度地發揮其作用，煤粉細度的在線測量也一樣，只有以煤粉細度在線測量值作為反饋信號，通過自動調整轉籠速度、煤層厚度以及通風量，最終實現煤粉細度的閉環自動控制才有意義［6］。煤粉細度在線分析的目的不在于細度絕對值的多少，而是借助煤粉細度變化趨勢在線分析結果，通過自動調整和控制影響煤粉細度的變化因素，將煤粉細度閉環控制在預設的范圍內。1.4分離器優化控制根據煤粉細度變化趨勢在線實時軟測量［7］結果，結合煤粉細度化驗細度結果在線修正技術，在設定范圍內閉環控制分離器轉籠轉速，實現細度趨勢的在線測量和閉環控制。其控制原理的實質，就是尋找影響煤粉細度與各種因素之間的內在規律［8］，以煤粉軟測量分析結果為反饋，通過控制煤層厚度控制煤粉細度分布的穩定性，通過在預設范圍內精細在線調整轉籠速度，與給煤量、通風量和磨輥加載力相匹配，實現煤粉細度和均勻性的穩定和可控［9］。如圖4所示。

2磨煤機性能試驗和實施效果

2.1試驗方法

磨煤機給煤量置于手動，分別將給煤量置于60t/h、65t/h、75t/h、80t/h、85t/h，在每個出力下，調整至不同加載力和分離器轉速，每個工況在穩定后保持1h左右取煤樣，化驗煤粉細度；分別記錄磨煤機電量表碼、給煤機累計表碼，計算出制粉單耗和制粉出力；記錄每個工況下的煤層厚度、磨進出口差壓。

2.2試驗結果

2.2.1加載力與煤粉細度、磨進出口差壓、煤層厚度的關系表1為A磨煤機在不同給煤量下，加載力與煤層厚度、磨進出口差壓及煤粉細度百分比的關系。在給煤量和加載力試驗范圍內，從圖中可以看出，相同給煤量下，隨著磨煤機加載力的增加，磨輥對煤的研磨作用變大，煤層厚度逐漸減小，煤粉逐漸變細，R90與R200所占的比例逐漸減小，各給煤量下由于加載力不同導致的煤粉細度相差10%~15%，變化比較明顯，煤粉變細后，可以更容易被吹出磨煤機，因此磨進出口差壓也呈減小趨勢，同理，對F磨煤機進行試驗也可以得出相同的結果，如表2。2.2.2給煤量、加載力與制粉單耗的關系圖5為磨煤機給煤量、加載力與制粉單耗的關系。從圖中可以看出，相同給煤量下，加載力對磨煤機的單耗影響較小，試驗工況下差值在0.33%~1.74%之間，而不同給煤量對磨煤機的單耗影響較大，且隨著給煤量的增加，磨煤機的單耗呈減小趨勢，當出力由85t/h降至80t/h、75t/h、65t/h時，制粉單耗分別升高6.4%、11.8%和24.5%。2.2.3分離器轉速與煤粉細度關系圖6為磨煤機分離器轉速與煤粉細度關系。從圖6中可以看出，隨著磨煤機分離器轉速的增加，R90所占的百分比逐漸減小，煤粉逐漸變細。

2.3試驗結論

相同給煤量下，隨著磨煤機加載力的增加，煤層厚度減小，磨進出口差壓減小，煤粉細度變細，各給煤量下由于加載力不同導致的煤粉細度相差10%~15%，變化比較明顯。相同給煤量下，加載力對磨煤機的單耗影響較小，試驗工況下差值在0.33%~1.74%之間，而不同給煤量對磨煤機的單耗影響較大，隨著給煤量的增加，磨煤機的單耗呈減小趨勢，當出力由85t/h降至80t/h、75t/h、65t/h時，制粉單耗分別升高6.4%、11.8%和24.5%。隨著磨煤機分離器轉速的增加煤粉逐漸變細。

3結語

傳統中速正壓直吹磨煤機無法實時測量磨煤機煤層厚度、分離器出口煤粉細度等運行指標，當負荷較高，煤層較厚時磨煤機加載力與分離器轉速等指標無法協調配合，此時不僅有堵磨風險，也不利于磨煤機經濟運行。經過設計優化，加裝中速磨制粉狀態監測與智能優化控制系統，以中速磨分離器出口煤粉細度在線分析、中速磨煤層厚度在線檢測以及振動在線監測為基礎，測量煤層厚度，煤粉細度進而使磨輥加載力、給煤量、分離器轉速有機結合，在線調整和自動控制煤粉細度、煤層厚度和磨機振動，從而實現中速磨研磨系統在制粉出力、細度調控和運行水平提升，并通過試驗驗證了上訴系統的有效性，降低了磨煤機堵磨風險，并保證磨煤機經濟運行。

參考文獻

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作者：李洪泉 渠懷珠 彭文邦 單位：華電萊州發電有限公司