600mw機(jī)組磨煤機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　摘要</b></p><p>　　在飛速發(fā)展的今天，人們已經(jīng)離不開電，所以電力的發(fā)展決定著人類的發(fā)展水平。我們要大大的重視電廠的用電結(jié)構(gòu)變化，要對電廠機(jī)組進(jìn)行更細(xì)心的控制，已出盡人類的發(fā)展，另外，機(jī)組容量不斷地增加，鍋爐的蓄熱量相對減少，采用機(jī)爐分別控制方式已不適應(yīng)外界負(fù)荷的要求和保持機(jī)爐之間的平衡，因此通常采用鍋爐汽輪發(fā)電機(jī)組的單元制運(yùn)行方式。在這種運(yùn)行方式下

2、，即機(jī)跟爐和爐跟機(jī)、機(jī)爐協(xié)調(diào)等控制方式。按鍋爐、汽輪機(jī)在控制過程中的任務(wù)和相互關(guān)系的不同，可以構(gòu)成這三種基本形式。</p><p>　　此外，為了使電廠能夠安全、穩(wěn)定地運(yùn)行，對磨煤機(jī)、給煤機(jī)及風(fēng)煙等各部分的控制也十分重要。</p><p>　　磨煤機(jī)是火電廠重要的輔機(jī)，磨煤機(jī)運(yùn)行的好壞直接營銷到火電廠鍋爐能否安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行，也直接關(guān)系到電廠整個(gè)機(jī)組能否安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行。給煤控制的

3、任務(wù)在于進(jìn)入鍋爐的煤量隨時(shí)與外界負(fù)荷要求相適應(yīng)。因?yàn)槠麎菏清仩t燃料量與汽輪機(jī)需要能量的平衡標(biāo)志，并且在負(fù)荷擾動(dòng)下汽壓具有近似比例的響應(yīng)特點(diǎn)，因此汽壓可以作為燃料控制系統(tǒng)的被調(diào)量。</p><p>　　鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)即為一平衡通風(fēng)系統(tǒng)，即利用一次風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)來克服氣流流通過程中的各項(xiàng)阻力。平衡通風(fēng)系統(tǒng)不僅是爐膛及尾部煙道的漏風(fēng)不會(huì)太大，保證較高的經(jīng)濟(jì)性，而且還能防止?fàn)t內(nèi)高溫?zé)煔馔赓Q(mào)，對于運(yùn)行人員的安全和鍋爐房

4、島的衛(wèi)生條件均有好處。</p><p>　　這次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容是對磨煤機(jī)控制、一次風(fēng)控制及磨煤機(jī)出口煤粉控制進(jìn)行設(shè)計(jì)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：磨煤機(jī) 給煤機(jī) 一次風(fēng) 控制 </p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the rapid development of tod

5、ay, people can not do without electricity, so the development of the power level of human development. We have to much attention structural changes of the plant's electricity, more careful control of the power plant

6、unit, has the best human development, in addition, the capacity of the units continue to increase, relative reduction of the heat storage capacity of the boiler, turbine and boiler respectively. control methods were not

7、suited to the requirements of the</p><p>　　In addition, in order to make the power plant can be safely and stable run of the mill, is also very important to the control of various parts of the stoker and Fen

8、g Yan.</p><p>　　Is an important auxiliary of the thermal power plant coal mill, coal mill to run a direct marketing to the thermal power plant boiler whether the security, economic, and stable operation of,

9、but also directly related to the entire unit of the power plant can safely, economy, stabilityoperation. Task to control coal is the amount of coal into the boiler at any time to meet the requirements of the external loa

10、d. Because the vapor pressure of the boiler fuel consumption and turbine energy balance s</p><p>　　Boiler and flue gas system is a balanced ventilation system, namely the use of a fan, blower and induced dra

11、ft fan to overcome the resistance of the airflow process. Balanced ventilation system is not only the furnace and the rear flue leakage will not be much to ensure high economic, but also to prevent the temperature inside

12、 the flue of foreign trade, good for running the safety and health conditions of the boiler room island .</p><p>　　The design of the main content of the mill control, air control and mill outlet pulverized c

13、oal control design.</p><p>　　Keyword Coal mill Coal feeder Primary air Control</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　摘要I</b></p><p>　　2 鍋爐燃燒

14、系統(tǒng)及其設(shè)備1</p><p>　　2.1制粉系統(tǒng)介紹1</p><p>　　2.1.1給煤機(jī)1</p><p>　　2.1.2磨煤機(jī)2</p><p><b>　　3 磨煤機(jī)概述2</b></p><p>　　3.1磨煤機(jī)選型3</p><p>　　3.2中速

15、磨工作原理4</p><p>　　3.3磨煤機(jī)主要結(jié)構(gòu)5</p><p>　　4燃燒控制子系統(tǒng)分析及研究10</p><p>　　4.1 燃料量控制系統(tǒng)分析10</p><p>　　4.1.1 燃料量的測量10</p><p>　　4.1.2燃料量控制系統(tǒng)分析10</p><p>　

16、　4.1.3 燃料量控制系統(tǒng)11</p><p>　　4.2 制粉控制系統(tǒng)分析12</p><p>　　4.2.1.給煤機(jī)控制系統(tǒng)13</p><p>　　4.2.2一次風(fēng)控制系統(tǒng)15</p><p>　　4.3 風(fēng)煤交叉限制16</p><p>　　4.3.1 單交叉限制方式16</p>&

17、lt;p>　　4.3.2交叉限制與平行調(diào)節(jié)16</p><p>　　4.3.3帶氧量校正的交叉限制17</p><p>　　4.3.4 雙交叉限制方式18</p><p>　　4.4 測量參數(shù)整定19</p><p>　　4.5 二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板位置設(shè)定21</p><p><b>　　結(jié)論

18、24</b></p><p><b>　　總結(jié)25</b></p><p><b>　　致謝26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p>　　2 鍋爐燃燒系統(tǒng)及其設(shè)備</p><p><b>

19、　　2.1制粉系統(tǒng)介紹</b></p><p>　　制粉系統(tǒng)是指將原煤破碎、干燥成為具有移動(dòng)細(xì)度和水分的煤粉，并且根據(jù)鍋爐的運(yùn)行情況對制粉出力和煤粉細(xì)度進(jìn)行合理的調(diào)整，然后送入鍋爐爐膛進(jìn)行懸浮燃燒所需設(shè)備和相關(guān)連接管道的組合?？梢苑譃橹贝凳胶蛡}儲(chǔ)式（及中間倉儲(chǔ)式）兩大類。中間倉儲(chǔ)式制粉系統(tǒng)將磨好的煤粉先儲(chǔ)存在煤粉倉中，然后再根據(jù)鍋爐運(yùn)行負(fù)荷的需要，從煤粉倉經(jīng)給粉機(jī)送入爐膛燃燒；而直吹式制粉系統(tǒng)將原煤經(jīng)

20、磨煤機(jī)制成煤粉后直接吹入爐膛進(jìn)行燃燒。本次課程設(shè)計(jì)中用到的是直吹式的制粉系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡單，投資少，系統(tǒng)的爆炸危險(xiǎn)性小，將煤粉送往噴燃器所消耗的電能少。其缺點(diǎn)：制粉系統(tǒng)出故障時(shí)，鍋爐必須降低負(fù)荷甚至停爐，可靠性差，每臺鍋爐需配置多臺磨煤機(jī)。</p><p>　　圖2.1 直吹式制粉系統(tǒng)</p><p>　　（1—原煤斗 2—給煤機(jī) 3—磨煤機(jī) 4—粗粉分離器 5—煤粉分配器 6—一次風(fēng)

21、管 7—燃燒器 8—鍋爐 9—送風(fēng)機(jī) 10—一次風(fēng)機(jī) 11—空氣預(yù)熱 12—熱風(fēng)管道 13—冷風(fēng)管道15—二次風(fēng)箱16—密封風(fēng)機(jī) 17—混合風(fēng)門 18—熱風(fēng)門 19—冷風(fēng)門 20—二次風(fēng)門 21—密封風(fēng)門 22—隔絕門）</p><p><b>　　2.1.1給煤機(jī)</b></p><p>　　給煤機(jī)的作用是根據(jù)磨煤機(jī)或鍋爐負(fù)荷的需要調(diào)節(jié)給煤量，并把原煤斗中原煤均勻

22、地送入磨煤機(jī)。給煤機(jī)的型式很多，國內(nèi)應(yīng)用較多的給煤機(jī)有圓盤式給煤機(jī)、電磁振動(dòng)式給煤機(jī)、刮板式給煤機(jī)和電動(dòng)式皮帶給煤機(jī)。</p><p><b>　　2.1.2磨煤機(jī)</b></p><p>　　給煤機(jī)的作用是根據(jù)磨煤機(jī)或鍋爐負(fù)荷的需要調(diào)節(jié)給煤量，并把原煤斗中原煤均勻地送入磨煤機(jī)。給煤機(jī)的型式很多，國內(nèi)應(yīng)用較多的給煤機(jī)有圓盤式給煤機(jī)、電磁振動(dòng)式給煤機(jī)、刮板式給煤機(jī)和電動(dòng)

23、式皮帶給煤機(jī)。</p><p><b>　　3 磨煤機(jī)概述</b></p><p>　　磨煤機(jī)是制粉系統(tǒng)的主要設(shè)備，它的主要作用是將具有一定尺寸的煤塊進(jìn)行干燥、破碎并磨制成煤粉。磨煤機(jī)通常是按照轉(zhuǎn)速進(jìn)行分類的。</p><p><b>　　(1)低速球磨機(jī)</b></p><p>　　工作轉(zhuǎn)速15~

24、25r/min，又稱為筒型磨煤機(jī)或低速筒式鋼球磨煤機(jī)。它的工作原理是電動(dòng)機(jī)經(jīng)減速裝置帶動(dòng)圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)，在離心力和摩擦力的作用下，護(hù)甲將鋼球提升到一定高度，然后借重力自由落下。煤主要被落下的鋼球幾擊碎，同時(shí)還受到鋼球之間的擠壓、碾磨作用。原煤和熱空氣從一端進(jìn)入磨煤機(jī)，磨好的煤粉被氣流從另一端帶出。熱空氣不僅起干燥原煤作用，而且有是輸煤送粉的介質(zhì)。干燥劑氣流速度越大，帶出的煤粉量越多，磨煤機(jī)出力越大，煤粉越粗。</p><p

25、>　　低速球磨機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是對煤種的適應(yīng)性強(qiáng)，有較強(qiáng)的磨煤能力，工作可靠，能連續(xù)可靠運(yùn)行；缺點(diǎn)是設(shè)備笨重，金屬耗量多，占地面積大，特別是低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，單位電耗很高。</p><p><b>　　(2)中速磨煤機(jī)</b></p><p>　　工作轉(zhuǎn)速為50~300 r/min，目前電廠采用的中速磨煤機(jī)型式主要有：平盤磨；碗式磨；球環(huán)式中速磨；MPS磨。</p&g

26、t;<p>　　中速平盤磨的工作部件是轉(zhuǎn)盤和輥?zhàn)樱D(zhuǎn)盤由電動(dòng)機(jī)通過減速帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)盤又帶動(dòng)輥?zhàn)愚D(zhuǎn)動(dòng)，煤在轉(zhuǎn)盤和輥?zhàn)又g被破碎，依靠碾壓作用來磨煤。其碾壓煤的壓力主要靠彈簧拉緊所產(chǎn)生的力。</p><p>　　中速磨的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，金屬耗量小，磨煤電耗低，煤粉均勻性好；缺點(diǎn)是磨煤部件易損壞不宜磨硬煤和水分多、灰分大的煤。</p><p><b>　

27、　(3)高速磨煤機(jī)</b></p><p>　　目前國內(nèi)常用的高速磨煤機(jī)是風(fēng)扇式磨煤機(jī)（簡稱風(fēng)扇磨）。</p><p>　　風(fēng)扇磨主要工作部件是葉輪、外殼保甲、軸及軸承箱等。形狀像風(fēng)機(jī)擋板的葉輪上裝有錳鋼制成的沖擊板，外殼內(nèi)襯有耐磨保甲。原煤進(jìn)入磨煤機(jī)，被高速轉(zhuǎn)動(dòng)的沖擊擋板擊碎后拋擲到外殼保甲上，煤粒與保甲的撞擊以及煤粒之間的相互撞擊，致使煤再次擊碎而成為煤粉。煤粉被熱空氣干燥

28、后，帶入分離起進(jìn)行粗粉分離。外殼保甲上方設(shè)有活門，以便排放石子煤及金屬雜物。</p><p>　　風(fēng)扇磨的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，制造方便，尺寸小，占地少，處投資低，磨煤機(jī)內(nèi)存煤量較小，適應(yīng)負(fù)荷變化快；缺點(diǎn)是磨損嚴(yán)重，不宜磨硬煤和水分大的煤，煤粉均勻性差等。</p><p><b>　　3.1磨煤機(jī)選型</b></p><p>　　(1)磨制煙煤（揮發(fā)

29、分在19%~40%）</p><p>　　當(dāng)磨制中高揮發(fā)分（27%~40%），水分不高，外在水分小于15%，磨損性不大的煙煤時(shí)，宜采用中速磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)；100MW及以上燃煙煤鍋爐使用四角切圓</p><p>　　燃燒布置方式，不宜采用風(fēng)扇磨煤機(jī)；當(dāng)煤的磨損性較強(qiáng)，且是中揮發(fā)分（19%~27%），應(yīng)選用鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)式乏器送粉系統(tǒng)，若是中高揮發(fā)分（27%~40%）煙煤，要考慮防爆，可選用雙

30、進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)。</p><p>　　(2)磨制貧煤（揮發(fā)分在9%~19%）</p><p>　　當(dāng)煤的磨損指數(shù)不太強(qiáng)，煤的品質(zhì)較好，宜采用中速磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)。磨制貧煤時(shí)如果煤的磨損指數(shù)較強(qiáng)宜采用鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)式乏器送粉系統(tǒng)。</p><p>　　(3)磨制劣質(zhì)煙煤（揮發(fā)分大于40%，熱值小于16.7Mj/kg的煙煤和灰分大于32%的洗中煤）時(shí)，因?yàn)槠涮匦?/p>

31、接近于煙煤和貧煤，應(yīng)當(dāng)根據(jù)煤的制粉和燃燒性能，選擇合適的磨煤機(jī)和制粉系統(tǒng)。</p><p>　　(4)磨制褐煤（揮發(fā)分大于40%）</p><p>　　主要看磨損指數(shù)，磨損指數(shù)小于3、5的應(yīng)選用風(fēng)扇式直吹式系統(tǒng)。磨損指數(shù)大于3、5時(shí)可以考慮中速磨煤機(jī)直吹系統(tǒng)。</p><p>　　(5)磨制無煙煤（揮發(fā)分小于9%）</p><p>　　應(yīng)采用

32、鋼球磨煤機(jī)中儲(chǔ)式乏器送粉系統(tǒng)。</p><p>　　3.2中速磨工作原理</p><p>　　ZGM113系列磨煤機(jī)是一種中速輥盤式磨煤機(jī)，其碾磨部分是由轉(zhuǎn)動(dòng)的磨環(huán)和三個(gè)沿磨環(huán)滾動(dòng)的固定且可自轉(zhuǎn)的磨輥組成。需研磨的原煤從磨煤機(jī)的中央落煤管落到磨環(huán)上，旋轉(zhuǎn)磨環(huán)借助于離心力將原煤運(yùn)動(dòng)至碾磨滾道上，通過磨輥進(jìn)行碾磨。三個(gè)磨輥沿圓周方向均布于磨盤滾道上，碾磨力則由液壓加載系統(tǒng)產(chǎn)生，通過靜定的三點(diǎn)系

33、統(tǒng)，碾磨力均勻作用至三個(gè)磨輥上，這個(gè)力經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動(dòng)盤、減速機(jī)、液壓缸后通過底板傳至基礎(chǔ)（見下圖）。原煤的碾磨和干燥同時(shí)進(jìn)行，一次風(fēng)通過噴嘴環(huán)均勻進(jìn)入磨環(huán)周圍，將經(jīng)過碾磨從磨環(huán)上切向甩出的煤粉混合物烘干并輸送至磨煤機(jī)上部的分離器中進(jìn)行分離，粗粉被分離出來返回磨環(huán)重磨，合格的細(xì)粉被一次風(fēng)帶出分離器。</p><p>　　圖3-1磨煤機(jī)加載傳遞系統(tǒng)“受力狀態(tài)圖”</p><p>

34、;　　難以粉碎且一次風(fēng)吹不起的較重石子煤、黃鐵礦、鐵塊等通過噴嘴環(huán)落到一次風(fēng)室，被刮板刮進(jìn)排渣箱，由人工定期清理(或由自動(dòng)排渣裝置排走)，清除渣料的過程在磨運(yùn)行期間也能進(jìn)行（見下圖）。</p><p>　　圖3-2磨煤機(jī)“沸騰區(qū)”示意圖</p><p>　　ZGM113系列磨煤機(jī)采用鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，通過立式傘齒輪行星齒輪減速機(jī)傳遞磨盤力矩，減速機(jī)還同時(shí)承受因上部重量和碾磨加載力所造成

35、的水平與垂直負(fù)荷。為減速機(jī)配套的潤滑油站用來過濾、冷卻減速機(jī)內(nèi)的齒輪油，以確保減速機(jī)內(nèi)零部件的良好潤滑狀態(tài)。配套的高壓油泵站通過加載油缸既可以對磨煤機(jī)施行加載又可以實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)在檢修時(shí)抬起或降下磨輥。通常幾臺磨煤機(jī)共用一臺密封風(fēng)機(jī)，也可一臺磨煤機(jī)配備一臺密封風(fēng)機(jī)，密封風(fēng)對磨煤機(jī)傳動(dòng)盤（對于負(fù)壓運(yùn)行此處密封取消）、拉桿密封、旋轉(zhuǎn)分離器（采用靜態(tài)分離器時(shí)此處密封取消）和磨輥等處進(jìn)行密封。維修磨煤機(jī)時(shí)，在電動(dòng)機(jī)的尾部連接盤車裝置。</p&

36、gt;<p>　　3.3磨煤機(jī)主要結(jié)構(gòu)</p><p><b>　　1)臺板基礎(chǔ)</b></p><p>　　臺板基礎(chǔ)主要包括齒輪箱基礎(chǔ)臺板、電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)臺板、拉桿臺板、盤車裝置臺板、地腳螺栓盒和地腳螺栓等。各臺板調(diào)整固定后，二次灌漿時(shí)埋入基礎(chǔ)。齒輪箱基礎(chǔ)臺板、電動(dòng)機(jī)基礎(chǔ)臺板、拉桿臺板通過地腳螺栓固定在基礎(chǔ)中，盤車裝置臺板通過地錨固定在基礎(chǔ)中。稀油潤滑站和

37、高壓油站通過膨脹螺栓固定在基礎(chǔ)上。</p><p><b>　　2)電動(dòng)機(jī)</b></p><p>　　電動(dòng)機(jī)為高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)。磨煤機(jī)啟動(dòng)前，請先檢查電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。有關(guān)詳細(xì)內(nèi)容請參見電機(jī)制造廠家《高啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩異步電動(dòng)機(jī)使用說明書》</p><p><b>　　3)聯(lián)軸器</b></p><p&g

38、t;　　電動(dòng)機(jī)與減速機(jī)之間用聯(lián)軸器傳遞功率，磨煤機(jī)啟動(dòng)前，首先要檢查聯(lián)軸器的旋轉(zhuǎn)方向。</p><p><b>　　4)減速機(jī)</b></p><p>　　減速機(jī)為立式傘齒輪行星減速機(jī)。減速機(jī)既傳遞磨盤的轉(zhuǎn)矩又承擔(dān)磨輥加載力及磨煤機(jī)振動(dòng)產(chǎn)生的沖擊力。有關(guān)詳細(xì)內(nèi)容參見減速機(jī)廠家提供的說明資料。</p><p><b>　　5)機(jī)座<

39、;/b></p><p>　　機(jī)座主要由機(jī)座本體、排渣箱、機(jī)座密封裝置等組成。它下部容納齒輪箱，上部安裝機(jī)座密封裝置(負(fù)壓運(yùn)行時(shí)取消)。機(jī)座本體主要承受磨煤機(jī)上部機(jī)殼和分離器等大型部件的重量以及磨煤機(jī)工作中通過機(jī)殼導(dǎo)向裝置傳到機(jī)殼上的水平方向的扭轉(zhuǎn)動(dòng)載荷。排渣箱用于接納一次風(fēng)室排出的石子煤。機(jī)座密封裝置與傳動(dòng)盤之間采用碳精環(huán)密封方式(負(fù)壓運(yùn)行時(shí)機(jī)座密封裝置與傳動(dòng)盤之間成迷宮密封，并設(shè)擋渣環(huán)防止石子煤進(jìn)入迷宮

40、密封)。</p><p><b>　　6)排渣裝置</b></p><p>　　負(fù)壓運(yùn)行時(shí)排渣裝置包括箱體和手動(dòng)門，排渣時(shí)打開手動(dòng)門即可排渣。</p><p>　　正壓運(yùn)行時(shí)排渣裝置包括液(氣)動(dòng)滑板落渣門和排渣箱體。</p><p>　　液(氣)動(dòng)滑板落渣門安裝在機(jī)座和排渣箱底部，用于控制一次風(fēng)室與排渣箱之間石子煤排放

41、口以及排渣箱與外界的隔絕。高壓油(氣)通過落渣門框架上的液(氣)壓油缸執(zhí)行液(氣)動(dòng)滑板落渣門的開關(guān)動(dòng)作。落渣門上的彈簧給門板施加壓緊力，保持落渣門的密封性。液(氣)動(dòng)滑板落渣門設(shè)有開、關(guān)位置指示。</p><p>　　排渣箱體上裝有手動(dòng)排渣門，排渣門采用硅酸鹽耐火纖維繩密封，在液(氣)動(dòng)滑板落渣門出現(xiàn)故障時(shí)可使用手動(dòng)排渣門進(jìn)行排渣。</p><p>　　注意：正壓運(yùn)行時(shí)，液(氣)動(dòng)滑板落

42、渣門與手動(dòng)排渣門的開、關(guān)必須嚴(yán)格遵循操作規(guī)程。落渣上門關(guān)閉后，落渣下門及手動(dòng)排渣門才能打開；落渣下門及手動(dòng)排渣門關(guān)閉后，落渣上門才能打開。防止高溫?zé)犸L(fēng)噴出傷人，保證運(yùn)行安全。</p><p>　　7)機(jī)座密封裝置(負(fù)壓運(yùn)行時(shí)取消)</p><p>　　機(jī)座密封裝置由上下連接環(huán)、上下密封環(huán)、碳精密封環(huán)和彈簧等組成。整個(gè)裝置通過上下連接環(huán)安裝在機(jī)座頂板上。上下連接環(huán)、上下密封環(huán)、碳精密封環(huán)與傳

43、動(dòng)盤之間形成密封風(fēng)室，由密封空氣入口向內(nèi)供氣。40個(gè)扇形段構(gòu)成的兩圈碳精密封環(huán)靠彈簧箍緊在傳動(dòng)盤上形成浮動(dòng)式密封，以防止安裝和運(yùn)行中由于軸的偏心所引起的損壞。采用石墨材料制成的碳精密封環(huán)具有密封效果好、耐磨損、更換方便、在一定范圍內(nèi)有自動(dòng)補(bǔ)償磨損的作用等優(yōu)點(diǎn)。</p><p>　　對于正壓運(yùn)行的磨煤機(jī)，為確保此處的密封作用，必須保證密封風(fēng)室內(nèi)密封風(fēng)壓高于一次風(fēng)室內(nèi)一次風(fēng)壓，其△P≥2kPa，該壓差值是受監(jiān)控的。密

44、封風(fēng)絕大部分經(jīng)上連接環(huán)上部間隙吹入一次風(fēng)室，僅有少部分漏到大氣中，此處的輕微漏風(fēng)現(xiàn)象是正常的。起到了防止一次風(fēng)室中一次風(fēng)和粉塵向外泄漏的作用，從而改善了磨煤機(jī)周圍的工作環(huán)境。</p><p>　　8)傳動(dòng)盤及刮板裝置</p><p>　　傳動(dòng)盤與減速機(jī)采用剛性連接，用來傳遞扭矩。它裝在減速機(jī)的輸出傳動(dòng)法蘭上，通過20條M48的螺栓和輸出傳動(dòng)法蘭緊固，上部裝有磨盤。磨運(yùn)行時(shí)，減速機(jī)的輸出力矩

45、通過輸出傳動(dòng)法蘭和傳動(dòng)盤接觸面間的摩擦力傳遞給傳動(dòng)盤，傳動(dòng)盤通過上部三個(gè)傳動(dòng)銷帶動(dòng)磨盤轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)盤除了傳遞扭矩外，同時(shí)承受上部的加載力和部件重量，并通過減速機(jī)的推力瓦把力傳遞給減速機(jī)機(jī)體和磨煤機(jī)基礎(chǔ)。傳動(dòng)盤上對稱裝有兩個(gè)刮板裝置，隨傳動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)。刮板和一次風(fēng)室底部正常間隙是8~10毫米，當(dāng)刮板磨損后，間隙變大，可通過刮板的緊固螺栓調(diào)整此間隙。</p><p>　　注意：刮板裝置安裝完畢后，要保持刮板軸可自由轉(zhuǎn)動(dòng)，不

46、可將其焊死，否則刮板裝置在運(yùn)行時(shí)容易損壞。</p><p><b>　　9)磨環(huán)及噴嘴環(huán)</b></p><p>　　磨環(huán)及噴嘴環(huán)由旋轉(zhuǎn)部分和靜止部分組成。旋轉(zhuǎn)部分包括磨環(huán)托盤、旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)、襯板（12件）、錐形罩等，這些部件在傳動(dòng)盤的帶動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，噴嘴葉片與磨環(huán)托盤通過螺栓連成一體，跟隨磨盤旋轉(zhuǎn)。靜止部分（粗粉導(dǎo)流環(huán)）焊接固定在機(jī)殼上，旋轉(zhuǎn)部分與靜止部分的間隙為5~15

47、mm。襯板嵌在磨環(huán)托盤內(nèi)，通過楔形螺栓緊固。（注意：襯板與磨環(huán)托盤的接合面、全部螺栓的螺紋部分要涂MoS2脂。）錐形蓋板的作用是把從落煤管落下的煤均勻布到磨盤上，并可防止水和煤漏到傳動(dòng)盤下面的空間內(nèi)。</p><p><b>　　10)磨輥裝置</b></p><p>　　磨輥裝置由輥架、輥軸、輥套、輥芯、軸承、油封等組成。磨輥位于磨盤和壓架之間，傾斜15°

48、，由壓架定位。使用過程中輥套是單側(cè)磨損，磨損達(dá)一定深度后可翻身使用，以充分利用耐磨材料。磨輥在較高溫度下運(yùn)行，其內(nèi)腔的油溫較高（可達(dá)110℃），為保證軸承良好潤滑，磨輥中充有高粘度、高粘度指數(shù)、高溫穩(wěn)定性良好的合成烴SHG高溫軸承齒輪油，每個(gè)磨輥?zhàn)⒂?9升。油密封由兩道油封完成：第一道油封密封外部環(huán)境，第二道油封密封內(nèi)部潤滑油，兩道油封之間填有耐溫較高的潤滑脂，用來潤滑第一道油封的唇口。磨輥內(nèi)有大小兩種軸承，大軸承是圓柱滾子軸承，小軸承

49、是雙列向心球面滾子軸承，兩個(gè)軸承分別承受磨輥的徑向力和軸向力。輥架的作用是把通過鉸軸的加載力傳給磨輥。它通過磨輥密封風(fēng)管與密封風(fēng)系統(tǒng)連接，密封風(fēng)通過輥架內(nèi)腔流向磨輥的油封外部和輥架間的空氣密封環(huán)，在此形成清潔的環(huán)形密封，防止煤粉進(jìn)入而損壞油封，同時(shí)又有降低磨輥溫度的作用。在輥架處的輥軸端部裝有呼吸器。它使密封風(fēng)和內(nèi)部油腔相通，消除不同溫度和不同壓力下產(chǎn)生的不良影響，以保證油腔內(nèi)的正常氣壓和良好環(huán)境。輥軸上設(shè)有測量油位探測孔，用后擰上絲堵

50、。</p><p><b>　　11)壓架裝置</b></p><p>　　壓架為等邊三角形結(jié)構(gòu)，其上裝有導(dǎo)向塊。液壓加載系統(tǒng)通過拉桿加載裝置將加載力加在壓架三個(gè)角上。壓架底部安裝有鉸軸座，可用來安裝鉸軸裝置。壓架上設(shè)有導(dǎo)向定位結(jié)構(gòu)，以便于工作時(shí)定位和傳遞切向力。導(dǎo)向塊處間隙的調(diào)整應(yīng)以三根拉桿軸線對正基礎(chǔ)上拉桿臺板中心為準(zhǔn)。</p><p>&

51、lt;b>　　12)鉸軸裝置</b></p><p>　　鉸軸裝置由鉸軸座和鉸軸兩部分構(gòu)成。鉸軸座安裝在壓架底部，鉸軸穿過鉸軸座上的鉸軸孔將磨輥輥架與壓架連接起來。鉸軸的作用是把液壓加載力傳給磨輥，并可使下面的磨輥繞著鉸軸線在一定范圍內(nèi)自由擺動(dòng)，以實(shí)現(xiàn)擠壓和碾磨的運(yùn)動(dòng)，提高碾磨效率；同時(shí)，通過液壓系統(tǒng)提升壓架，可以實(shí)現(xiàn)提升磨輥的功能。</p><p><b>　

52、　13)機(jī)殼</b></p><p>　　機(jī)殼由機(jī)殼本體、防磨保護(hù)板、熱風(fēng)口、導(dǎo)向裝置、拉桿密封、檢修大門、各種檢查門、機(jī)殼密封管路、消防氣體管路等組成。機(jī)殼下部和機(jī)座焊在一起，上部通過螺栓和分離器連接。機(jī)殼內(nèi)表面裝有防磨護(hù)板用以防止煤粉對機(jī)殼內(nèi)壁的沖刷。機(jī)殼下部與機(jī)座頂板、傳動(dòng)盤、旋轉(zhuǎn)噴嘴環(huán)一起構(gòu)成一次風(fēng)室。機(jī)殼上部三個(gè)凸出部位中裝有壓架導(dǎo)向裝置，用于壓架的垂直導(dǎo)向和限制壓架隨磨輥轉(zhuǎn)動(dòng)，以及壓架對三

53、個(gè)磨輥軸交匯之幾何中心的控制。機(jī)殼上有一個(gè)機(jī)殼檢修大門（供工作人員入磨檢修）、三個(gè)磨輥檢查門（磨輥加油及安放檢測元件）和兩個(gè)一次風(fēng)室檢查門（檢修刮板組件和事故排渣）。拉桿從機(jī)殼穿出處有拉桿密封裝置，保證煤粉不外泄，同時(shí)拉桿又可以自由地上下移動(dòng)。一次風(fēng)口是干燥和輸送煤粉的一次風(fēng)的進(jìn)口，其上設(shè)有消防氣體進(jìn)口，在正常啟停磨煤機(jī)或緊急停磨煤機(jī)時(shí)，必須通過消防氣體管路向磨煤機(jī)內(nèi)噴入消防氣體，以防止煤粉在磨煤機(jī)內(nèi)自燃或爆炸。若消防氣體采用防爆蒸汽，

54、在防爆蒸汽入口處用戶應(yīng)自備疏水器以防止水的進(jìn)入損壞磨輥輥套及襯瓦。</p><p><b>　　14)拉桿加載裝置</b></p><p>　　由上拉桿、下拉桿、球面調(diào)心軸承、測量標(biāo)尺、拉桿連接卡套、銷軸及接近開關(guān)等組成。上拉桿上部通過球面調(diào)心軸承連接于壓架上，經(jīng)拉桿密封由機(jī)殼上引出，上拉桿下部通過連接卡套與下拉桿上部連接，下拉桿下部與加載油缸活塞桿利用連接卡套連接一

55、體。拉桿上裝有可顯示出磨煤機(jī)煤層深度及耐磨件磨損狀況的測量裝置，在磨煤機(jī)操作運(yùn)行期間便可從外部了解上述情況。接近開關(guān)可指示出磨在啟停及檢修時(shí)磨輥抬起和下降到位的情況。</p><p><b>　　15)加載油缸</b></p><p>　　ZGM型中速輥式磨煤機(jī)有3個(gè)加載油缸，按120度均布，每個(gè)缸體上安裝一個(gè)蓄能器，以吸收液壓系統(tǒng)中的沖擊壓力，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。油缸

56、上部與拉桿相連，下部裝有關(guān)節(jié)軸承，用拉桿加載裝置的銷軸穿過關(guān)節(jié)軸承將油缸與基礎(chǔ)上的拉桿臺板連接。油缸直徑為200mm，活塞桿直徑為125mm，活塞行程為300mm，設(shè)計(jì)承壓為20MPa。</p><p><b>　　16)靜態(tài)分離器</b></p><p>　　靜態(tài)分離器主要由分離器殼體、折向門、內(nèi)錐體、回粉擋板、折向門操作器、出粉口、落煤管等組成。作用是將研磨區(qū)送來

57、的氣粉混合物中的粗顆粒分離出來，通過回粉擋板返回研磨區(qū)，符合燃燒要求的煤粉通過出粉口送入鍋爐。煤粉細(xì)度的調(diào)整是通過操作折向門操作器聯(lián)動(dòng)調(diào)整折向門的開度來實(shí)現(xiàn)。折向門的開度一般為25°～80°，正常工作角度約45°，最佳工作角度應(yīng)經(jīng)磨煤機(jī)試驗(yàn)確定。</p><p><b>　　17)密封風(fēng)管路</b></p><p>　　由密封風(fēng)機(jī)來的密封

58、風(fēng)通過母管上的軟接頭組和逆止閥組到達(dá)磨輥密封、拉桿密封、機(jī)座密封(負(fù)壓運(yùn)行時(shí)取消)、旋轉(zhuǎn)分離器密封(靜態(tài)分離器取消)等部位。密封風(fēng)主管路上設(shè)有橡膠伸縮節(jié)，以減少磨煤機(jī)振動(dòng)對外的傳遞。除磨輥密封管路外，其余密封點(diǎn)的管路上裝有蝶閥用于分配風(fēng)量。磨初期運(yùn)行時(shí)，在不影響密封風(fēng)和一次風(fēng)差壓的情況下，把蝶閥刻度調(diào)到適當(dāng)位置，待磨損后期，差壓變化時(shí)再作相應(yīng)調(diào)整。分配到磨輥的密封風(fēng)由分離器下法蘭上面入磨，在分離器內(nèi)部通過環(huán)形風(fēng)管后進(jìn)入三個(gè)垂直的磨輥密封

59、風(fēng)管，然后進(jìn)入輥架。</p><p><b>　　18)磨輥密封風(fēng)管</b></p><p>　　分配到磨輥的密封風(fēng)在分離器內(nèi)部通過環(huán)形風(fēng)管后進(jìn)入三個(gè)垂直的磨輥密封風(fēng)管，然后進(jìn)入輥架。磨輥密封風(fēng)管一端固定在輥架上，另一端固定在環(huán)形風(fēng)管出口連接法蘭上。磨輥密封風(fēng)管上有關(guān)節(jié)球軸承，它保證磨輥在擺動(dòng)和竄動(dòng)時(shí)不影響密封風(fēng)工作。與關(guān)節(jié)球軸承配合的青銅套受關(guān)節(jié)球軸承擺動(dòng)和竄動(dòng)的影

60、響極易磨損，所以應(yīng)經(jīng)常檢查、維護(hù)，必要時(shí)更換。</p><p><b>　　磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)見下圖</b></p><p>　　圖3-3磨煤機(jī)結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　4燃燒控制子系統(tǒng)分析及研究</p><p>　　4.1 燃料量控制系統(tǒng)分析</p><p>　　4.1.1 燃料量的測量</p&

61、gt;<p>　　燃料控制的任務(wù)在于使進(jìn)入鍋爐的燃料量隨時(shí)與外界負(fù)荷要求相適應(yīng)。</p><p>　　(1)燃料量的測量。正確及時(shí)地測量燃料量是燃料控制子系統(tǒng)的基本問題。然而燃料量的直接測量還是一個(gè)尚待解決的難題，一般都采用下述間接測量方法。</p><p>　　1)給煤機(jī)轉(zhuǎn)速。對于直吹式制粉系統(tǒng)的鍋爐，在給煤機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)良好，考慮煤層密度、</p><p&

62、gt;　　厚度對燃料量影響時(shí)，給煤量與轉(zhuǎn)速之間具有確定的關(guān)系，可用給煤機(jī)轉(zhuǎn)速求出燃料量。</p><p>　　2)給粉機(jī)轉(zhuǎn)速。對采用中間儲(chǔ)倉式制粉系統(tǒng)鍋爐，可采用給粉機(jī)轉(zhuǎn)速來間接代表燃料</p><p>　　量。不足之處是轉(zhuǎn)速信號不能反映煤粉的自發(fā)性擾動(dòng)。</p><p>　　3)磨煤機(jī)進(jìn)出口差壓。對采用直吹式制粉系統(tǒng)鍋爐，可用磨煤機(jī)進(jìn)出口差壓來近似代表燃料量，這是

63、以假定磨煤機(jī)出力與其進(jìn)出口差壓的平方根成正比為前提的。</p><p>　　4.1.2燃料量控制系統(tǒng)分析</p><p>　　鍋爐主控將機(jī)組負(fù)荷指令以并行協(xié)調(diào)方式轉(zhuǎn)化為對鍋爐燃料量和風(fēng)量的控制。燃料量控制系統(tǒng)的任務(wù)是產(chǎn)生給煤量指令以控制燃燒，主要有以下功能：</p><p>　?。?）風(fēng)煤交叉限制。鍋爐指令按可供的風(fēng)量來限制燃料量出力，以保證燃料量不高于風(fēng)量；鍋爐指

64、令按送入鍋爐的總?cè)剂狭?包括所有輔助燃料)來控制風(fēng)量，以保證風(fēng)量不低于燃料量。</p><p>　　（2）自動(dòng)增益調(diào)整。根據(jù)運(yùn)行的磨煤機(jī)的數(shù)量修正燃料指令。</p><p>　?。?）熱值校正（BTU校正）。根據(jù)燃料的不同發(fā)熱量對燃料量反饋信號進(jìn)行校正。</p><p>　?。?）為加快燃料量對負(fù)荷變化的響應(yīng)，信號回路有速率可調(diào)的“加速”功能。</p>

65、<p>　　燃料量控制系統(tǒng)又可以細(xì)分為燃料主控，熱值校正系統(tǒng)，風(fēng)煤交叉限制以及一次風(fēng)壓控制。下面對幾個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行具體分析。</p><p>　　4.1.3 燃料量控制系統(tǒng)</p><p>　　燃料量控制就使進(jìn)入鍋爐的燃料燃燒所產(chǎn)生的蒸汽量滿足的外部負(fù)荷要求信號。燃料量控制是鍋爐控制中最基本也是最主要的一個(gè)系統(tǒng)。因?yàn)榻o煤量的多少既影響主汽壓力，也影響送、引風(fēng)量的控制，還影響到汽

66、包中蒸汽蒸發(fā)量及汽溫等參數(shù)，所以燃料量控制的好壞對鍋爐運(yùn)行有重大影響。</p><p>　　當(dāng)單元機(jī)組采取機(jī)跟爐負(fù)荷控制方式時(shí)，鍋爐調(diào)機(jī)組負(fù)荷，汽機(jī)調(diào)汽壓，直接將電網(wǎng)的負(fù)荷要求作為鍋爐的負(fù)荷要求信號；當(dāng)單元機(jī)組采取爐跟機(jī)負(fù)荷控制方式時(shí)，汽機(jī)調(diào)機(jī)組負(fù)荷，鍋爐調(diào)汽壓，由于鍋爐出口汽壓是表征鍋爐生產(chǎn)的蒸汽量與汽機(jī)耗汽量之間的平衡指標(biāo)，所以取鍋爐出口汽壓作為鍋爐的負(fù)荷要求信號；當(dāng)單元機(jī)組采用機(jī)爐協(xié)調(diào)負(fù)荷方式，負(fù)荷控制系統(tǒng)

67、（主控系統(tǒng)）的鍋爐主控信號作為鍋爐的負(fù)荷要求信號。下面將對單元機(jī)組采用機(jī)爐協(xié)調(diào)負(fù)荷方式時(shí)燃料主控回路進(jìn)行具體剖析。</p><p>　　燃料主控回路將來自鍋爐主控的負(fù)荷指令分配至各臺運(yùn)行中的磨煤機(jī)負(fù)荷控制回路，通過調(diào)節(jié)各臺磨煤機(jī)的給煤量，使總?cè)剂狭繚M足鍋爐負(fù)荷指令的要求，如圖4-1所示。</p><p>　　圖4-1 燃料主控回路</p><p>　　鍋爐負(fù)荷指令

68、經(jīng)風(fēng)煤交叉限制得出總?cè)剂狭康脑O(shè)定值，減去總?cè)加土髁亢笞鳛槿剂现骺卦O(shè)定值，燃料主控調(diào)節(jié)器根據(jù)給煤機(jī)自動(dòng)投入臺數(shù)進(jìn)行增益調(diào)整。當(dāng)給煤機(jī)控制站均在手動(dòng)時(shí)，燃料主控應(yīng)處于跟蹤狀態(tài)。燃料主控跟蹤回路應(yīng)保證由手動(dòng)切自動(dòng)時(shí)無擾動(dòng)為原則，通常應(yīng)設(shè)計(jì)為跟蹤給煤機(jī)指令的最大值或平均值。</p><p>　　4.2 制粉控制系統(tǒng)分析</p><p>　　近代大電站的發(fā)展趨勢是向大容量、高參數(shù)方向發(fā)展，隨著單機(jī)容

69、量的增大，如果再采用中間儲(chǔ)粉倉式制粉系統(tǒng)將耗費(fèi)更多的基建投資和運(yùn)行費(fèi)用，顯然在經(jīng)濟(jì)上是不合算的。因此，采用直吹式制粉系統(tǒng)是大機(jī)組發(fā)展的方向。本文就以直吹式制粉系統(tǒng)為例對燃料量控制系統(tǒng)進(jìn)行簡單分析。</p><p>　　在直吹式鍋爐運(yùn)行時(shí)，制粉設(shè)備是與鍋爐緊密地聯(lián)系在一起的。其生產(chǎn)過程示意圖如圖4-2所示。</p><p>　　圖4-2 直吹式鍋爐汽壓生產(chǎn)過程示意圖</p>&

70、lt;p>　　在穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，進(jìn)入磨煤機(jī)的原煤量等于送入爐膛的煤粉量，并與負(fù)荷要求相適應(yīng)。一次風(fēng)用于制粉及輸送煤粉，一次風(fēng)量的大小亦隨鍋爐的負(fù)荷而增減。在煤粉直吹制鍋爐中制粉系統(tǒng)的自動(dòng)調(diào)節(jié)是為了保證制粉系統(tǒng)正常運(yùn)行和適應(yīng)鍋爐負(fù)荷的需要，成為燃燒過程自動(dòng)調(diào)節(jié)的一個(gè)組成部分。在有中間煤粉倉的鍋爐中，改變?nèi)剂狭康恼{(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)（給粉機(jī)）就能直接改變進(jìn)入爐膛的煤粉量，因此適應(yīng)負(fù)荷變換和消除燃料擾動(dòng)就比較及時(shí)，而在煤粉直吹鍋爐中，改變?nèi)剂狭康恼{(diào)節(jié)機(jī)

71、構(gòu)首先改變進(jìn)入磨煤機(jī)的原煤量和一次風(fēng)量。如果在負(fù)荷改變時(shí)只改變進(jìn)入磨煤機(jī)的原煤量，那么進(jìn)入爐膛的煤粉量的變化就很不及時(shí)，會(huì)使汽壓有較大的變動(dòng)。在鍋爐的負(fù)荷不變時(shí)，制粉系統(tǒng)應(yīng)供應(yīng)與負(fù)荷相適應(yīng)的煤粉量，并應(yīng)迅速消除給煤量的自發(fā)擾動(dòng)。</p><p>　　在組織直吹式鍋爐燃燒過程控制系統(tǒng)時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：</p><p>　　(1)由于燃料調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)在磨煤機(jī)之前，制粉過程被包括在汽壓調(diào)節(jié)通道中，增

72、大了汽壓調(diào)節(jié)通道的慣性和遲延，尤其是采用裝煤量大的磨煤機(jī)的制粉系統(tǒng)。因此，如何在負(fù)荷變化時(shí)，能迅速有效地改變進(jìn)入爐膛的煤粉量，是組織直吹式鍋爐燃燒控制系統(tǒng)必需要注意的。</p><p>　　(2)由于一次風(fēng)在磨煤機(jī)之前引人，制粉系統(tǒng)中沒有細(xì)粉分離器，一次風(fēng)量對制粉系統(tǒng)的正常工作影響很大。風(fēng)量過大，則會(huì)造成煤粉顆粒變大，風(fēng)量過小不僅影響送粉，而且容易造成磨煤機(jī)堵塞。同時(shí)，一次風(fēng)通過磨煤機(jī)后，經(jīng)分支管向一組燃燒器輸送

73、煤粉(通常是幾臺磨煤機(jī)同時(shí)工作)，進(jìn)入各燃燒器的煤粉量與其一次風(fēng)量有關(guān)。因此，如何在保證總風(fēng)量與負(fù)荷成比例的同時(shí)，保證一次風(fēng)壓穩(wěn)定，及各燃燒器的一、二次風(fēng)比例，是組織直吹鍋爐燃燒控制系統(tǒng)時(shí)不容忽視的。</p><p>　　4.2.1.給煤機(jī)控制系統(tǒng)</p><p>　　給煤機(jī)適用于火力發(fā)電廠燃煤爐制粉系統(tǒng),能在很大的負(fù)荷變動(dòng)范圍內(nèi)改善鍋爐性能,使過熱溫度、再熱溫度和壓力溫度的控制更為穩(wěn)定,

74、使燃料與所需空氣量更加匹配,所需的空氣過剩量減少,連續(xù)給煤,稱量準(zhǔn)確,工作穩(wěn)定,節(jié)能高效,是燃煤鍋爐制粉系統(tǒng)中與磨煤機(jī)相配的先進(jìn)的計(jì)量給煤設(shè)備.</p><p>　　給煤機(jī)鍋爐煤量指令由鍋爐負(fù)荷指令和經(jīng)函數(shù)修正補(bǔ)償后的總風(fēng)量與總?cè)剂狭拷?jīng)小值選擇后形成，以保證安全的燃料/風(fēng)量比。如果鍋爐負(fù)荷指令突然增大，由于受到實(shí)際風(fēng)量的限制，只有在實(shí)際風(fēng)量增大后，燃料量才能增大，這樣就達(dá)到了升負(fù)荷時(shí)先加風(fēng)、后加燃料的目的；同樣，

75、如果鍋爐負(fù)荷指令突然減小，由于總風(fēng)量不會(huì)突然變小，故總?cè)剂现噶顚⒈粶p小，實(shí)現(xiàn)實(shí)際煤量減小后，再減小風(fēng)量的操作要求，達(dá)到減負(fù)荷時(shí)先減燃料、后減風(fēng)的目的。</p><p>　　給煤機(jī)接受的是鍋爐指令，反饋信號是熱量信號，控制的是給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，以給煤機(jī)轉(zhuǎn)速代表煤量信號。減法器輸出的是總風(fēng)量減速燃油總油量所需風(fēng)量，作為燃煤所需的風(fēng)量。它與機(jī)組主控系統(tǒng)來的鍋爐指令在小值選擇器中進(jìn)行比較，選擇小者作為燃料量指令的定值信號。通過

76、小值選擇器選擇定值信號的作用是為了保證鍋爐在燃燒過程中，風(fēng)量始終大于燃煤量，保證燃煤在爐膛中能完全燃燒，提高燃燒的經(jīng)濟(jì)性。在穩(wěn)態(tài)時(shí)，鍋爐負(fù)荷指令與風(fēng)量信號及燃煤量近似相等，達(dá)到適當(dāng)?shù)娜剂?風(fēng)量靜態(tài)配比。給煤機(jī)控制系統(tǒng)如圖4-3</p><p>　　圖4-3給煤機(jī)控制子系統(tǒng)</p><p>　　如圖所示，該系統(tǒng)接受得是鍋爐的燃料指令，并通過偏置指令進(jìn)行修正，并對修正大小進(jìn)行限制。之后通過小值

77、選擇器進(jìn)行信號選擇。最終控制給煤機(jī)的給煤量。轉(zhuǎn)換器T的作用是進(jìn)行手自動(dòng)的切換。</p><p>　　4.2.2一次風(fēng)控制系統(tǒng)</p><p>　　煤粉管道中的煤粉和空氣混合物的速度應(yīng)保持在一定范圍內(nèi)（約在20~30m/s左右），流速太低會(huì)使煤粉沉積在管道內(nèi)，也會(huì)造成磨煤機(jī)內(nèi)煤的溢出。另外，流速過低還會(huì)使著火點(diǎn)移近燃燒爐膛的煤粉顆粒度將過粗，使著火減慢，煤粉和空氣在爐膛的混合度差，使不完全燃

78、燒增加，同時(shí)可能造成結(jié)渣。因此，磨煤機(jī)的一次風(fēng)量必須保持在給定值。</p><p>　　圖4-4一次風(fēng)控制系統(tǒng)</p><p>　　4.3 風(fēng)煤交叉限制</p><p>　　較早的燃燒控制方案采用平行控制，即增減負(fù)荷時(shí)燃料和風(fēng)量控制回路同時(shí)動(dòng)作。帶來的問題是，由于風(fēng)量對象特性的時(shí)間常數(shù)大于燃料量對象特性的時(shí)間常數(shù)，當(dāng)負(fù)荷發(fā)生變化時(shí)造成過?？諝庀禂?shù)α值失控。加負(fù)荷時(shí)，

79、燃料量的增加快于實(shí)際風(fēng)量，造成過?？諝獠蛔?，燃燒不完全，冒黑煙；降負(fù)荷時(shí)，則出現(xiàn)空氣過剩，引起NOx、SO2排放的增加，造成環(huán)境污染。</p><p>　　4.3.1 單交叉限制方式</p><p>　　單交叉限制方式根據(jù)實(shí)際燃料量和風(fēng)量，進(jìn)行一次交叉來限制燃料量和風(fēng)量的設(shè)定值。原理如圖4-5所示，在風(fēng)量調(diào)節(jié)回路讓總?cè)剂狭颗c燃燒指令大選后作為風(fēng)量給定，而在煤量調(diào)節(jié)回路讓總風(fēng)量與燃燒指令小選

80、后作為煤量給定。</p><p>　　升負(fù)荷時(shí)，由于大選模塊的作用，風(fēng)量控制回路先于燃料量控制回路動(dòng)作；由于小選模塊的作用，使燃燒指令受到風(fēng)量限制，燃料控制回路要等待實(shí)際風(fēng)量增加后再增加燃料量；降負(fù)荷時(shí)，由于小選模塊的作用，燃料量指令先減少；由于大選模塊的作用，使風(fēng)量指令受到燃料量限制，風(fēng)量回路要等待實(shí)際燃料量降低后再減小風(fēng)量。</p><p>　　圖4-5 風(fēng)煤單交叉限制</p&

81、gt;<p>　　4.3.2交叉限制與平行調(diào)節(jié)</p><p>　　為了保證增減負(fù)荷時(shí)不發(fā)生不完全燃燒的情況，在CCS系統(tǒng)中應(yīng)采用風(fēng)煤交叉限制功能設(shè)計(jì)，使加負(fù)荷時(shí)燃料量總是遲于風(fēng)量變化，而在減負(fù)荷時(shí)燃料量總是領(lǐng)先風(fēng)量變化。在有氧量校正的燃燒控制系統(tǒng)中，采用單交叉限制方式簡單實(shí)用。</p><p>　　交叉限制雖然保證了燃燒控制的安全，但+-卻損失了燃燒控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)。因此

82、，也有觀點(diǎn)認(rèn)為對于直吹式系統(tǒng)應(yīng)取消交叉限制，因?yàn)橹贝凳较到y(tǒng)燃料量控制遲延大。</p><p>　　取消交叉限制便回到最早的平行調(diào)節(jié)方式，即增減負(fù)荷時(shí)燃料和風(fēng)量控制回路同時(shí)動(dòng)作，顯然，平行調(diào)節(jié)與交叉限制是互相矛盾的。為了既保證燃燒控制的安全，又讓鍋爐控制系統(tǒng)能獲得較快的響應(yīng)，需要既保留風(fēng)煤交叉限制，又能讓調(diào)節(jié)回路在接到負(fù)荷變化指令的同時(shí)開始動(dòng)作，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行平行調(diào)節(jié)。在CCS系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，如圖4-6所示，往往在交叉限制

83、的前面，在燃料量調(diào)節(jié)回路讓總風(fēng)量加上一個(gè)K1后再與燃燒指令小選，而在風(fēng)量調(diào)節(jié)回路讓燃料量減去一個(gè)K2后再與燃燒指令大選。平行調(diào)節(jié)不能突破一定的度，也就是不能使風(fēng)量低于煤量太多而導(dǎo)致燃燒不穩(wěn)定。因此，K1、K2的數(shù)值應(yīng)由燃燒調(diào)整試驗(yàn)而定。</p><p>　　在風(fēng)煤交叉限制功能的投入和試驗(yàn)中，K1、K2的作用是相當(dāng)明顯的，即便是不追求燃燒控制系統(tǒng)的快速響應(yīng)，對提高調(diào)節(jié)系統(tǒng)的穩(wěn)定性也是不可缺少的。如果沒有設(shè)置K1、K

84、2，燃料量和風(fēng)量的波動(dòng)將會(huì)導(dǎo)致交叉限制回路的頻繁動(dòng)作，使燃燒控制系統(tǒng)的調(diào)節(jié)品質(zhì)不佳。K1、K2實(shí)際上相當(dāng)于對參與交叉限制的燃料量和風(fēng)量信號設(shè)置了一個(gè)不靈敏區(qū)，在這個(gè)區(qū)間內(nèi)允許燃料量和風(fēng)量波動(dòng)，只有當(dāng)燃料量和風(fēng)量變化到超出不靈敏區(qū)的范圍才被大小值選擇模塊選中，K1、K2的作用使系統(tǒng)更加穩(wěn)定。</p><p>　　圖4-6 平行調(diào)節(jié)與交叉限制</p><p>　　4.3.3帶氧量校正的交叉限制

85、</p><p>　　交叉限制回路應(yīng)滿足以下基本要求：動(dòng)態(tài)加負(fù)荷時(shí)燃料量總是遲于風(fēng)量變化，減負(fù)荷時(shí)燃料量總是領(lǐng)先風(fēng)量變化，而在靜態(tài)時(shí)兩個(gè)回路互不影響。</p><p>　　盡管設(shè)置了K1、K2，但由于氧量校正回路的輸出值一般在0.8～1.2之間，校正后的風(fēng)量變化值很容易超出K1、K2的不靈敏區(qū)。</p><p>　　圖4-7所示的風(fēng)煤交叉限制方案，經(jīng)過氧量校正后的實(shí)

86、際風(fēng)量雖然偏離了燃燒指令，但采用了校正風(fēng)量對燃燒指令進(jìn)行交叉限制。當(dāng)校正調(diào)節(jié)作用結(jié)束以后，校正風(fēng)量等于燃燒指令，在調(diào)節(jié)器和大小選擇模塊入口，均滿足靜態(tài)的要求。</p><p>　　圖4-7 風(fēng)煤交叉限制方案</p><p>　　4.3.4 雙交叉限制方式</p><p>　　單交叉限制方式解決了負(fù)荷變化冒黑煙的問題，但沒有解決過量空氣造成的排放污染問題。雙交叉限制

87、方式是在單交叉限制方式基礎(chǔ)上，在風(fēng)量控制回路增加一個(gè)小選模塊，在燃料控制回路增加一個(gè)大選模塊，通過兩次交叉限制將動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)過程中的過?？諝庀禂?shù)α值控制在一定的范圍內(nèi)，這樣既能解決負(fù)荷變化冒黑煙的問題，又解決過量空氣造成的排放污染。</p><p>　　風(fēng)煤雙交叉限制方案如圖4-8所示，K3、K4設(shè)置為K1、K2的2～4倍，升負(fù)荷時(shí)，由于回路①②的作用，實(shí)現(xiàn)了“先加風(fēng)后加煤”，又由于回路④的作用，實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)過程中過剩

88、空氣的控制；降負(fù)荷時(shí)，同樣由回路①②實(shí)現(xiàn)“先減煤后減風(fēng)”，由于回路③的作用，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)過程中過剩空氣的控制。</p><p>　　圖4-8 風(fēng)煤雙交叉限制方案</p><p>　　4.4 測量參數(shù)整定</p><p>　　圖4-9測量參數(shù)整定圖</p><p><b>　　主要功能碼介紹：</b></p>

89、<p>　　1.功能碼156--新型PID控制器：</p><p>　　S1 — 過程變量的塊地址。本輸入標(biāo)識 PID 算法所控制的過程變量。</p><p>　　S2 — 設(shè)定值的塊地址。</p><p>　　S3 — 跟蹤參比信號的塊地址。當(dāng)在跟蹤方式時(shí)本規(guī)格確定 PID 的輸出。</p><p>　　S4一 跟蹤開關(guān)信號的塊地

90、址。本規(guī)格控制跟蹤或釋放方式：</p><p><b>　　0 = 跟蹤方式</b></p><p>　　1 = 釋放方式 圖4.3 新型PID功能塊</p><p>　　在跟蹤方式時(shí)，輸出強(qiáng)制等于跟蹤參比信號<S3>。在釋放方式時(shí)，輸出是據(jù)過程變量和設(shè)定值計(jì)算的函數(shù)。<

91、/p><p>　　S6 — 前饋信號的塊地址。當(dāng)在釋放方式時(shí)，根據(jù) PID 算法計(jì)算的輸出加上這個(gè)前饋輸入后作為整個(gè)功能塊的輸出。</p><p>　　2.功能碼15—2輸入加法器：</p><p>　　輸出 = （<S1>×S3）＋（<S2>×S4）</p><p><b>　　控制邏輯分

92、析：</b></p><p><b>　　磨煤機(jī)出口溫度整定</b></p><p>　　將磨煤機(jī)出口溫度測量值與磨煤機(jī)出口溫度設(shè)定值經(jīng)輸入加法器進(jìn)行偏差計(jì)算，然后將其值輸入到函數(shù)發(fā)生器中計(jì)算出磨煤機(jī)出口溫度特性曲線，并將其作為PID整定的過程變量輸入值進(jìn)行參數(shù)整定。</p><p><b>　　給煤機(jī)煤量整定</b

93、></p><p>　　將給煤機(jī)給定值與給煤機(jī)煤量的測量值進(jìn)行大值選擇，輸出兩者中最大值，再經(jīng)函數(shù)發(fā)生器輸入到PID的<S6>中作為系統(tǒng)的前饋信號，以便快速消除內(nèi)擾，以便保證機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。</p><p><b>　　PID運(yùn)算</b></p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)處于自動(dòng)狀態(tài)并且二次風(fēng)擋板位置在除中間位置、全開位置及全關(guān)位置之

94、外的任意位置時(shí)，PID<S4>=1屬于釋放方式，因此其輸出等于PID的設(shè)定值與過程變量值的運(yùn)算結(jié)果；</p><p>　　當(dāng)系統(tǒng)處于手動(dòng)狀態(tài)或是二次風(fēng)擋板位置在上述三種特殊位置時(shí)，PID<S4>=0屬于跟蹤狀態(tài)，此時(shí)PID的輸出值等于<S3>的值。</p><p>　　4.5 二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板位置設(shè)定</p><p>　　圖4-1

95、0二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板位置設(shè)定圖</p><p><b>　　主要功能碼介紹：</b></p><p>　　1. 功能碼80—控制站： 通過調(diào)整控制站按鍵，可改變該站的方式、設(shè)定值、比率系數(shù)和控制輸出。</p><p>　　S1 — PV — 輸出為過程變量的塊號。</p><p>　　S2 — SPT — 設(shè)定值跟蹤

96、信號的塊地址</p><p>　　S3 — 當(dāng)站在基本自動(dòng)方式時(shí)其輸出值為控制輸出的那個(gè)塊號。</p><p>　　S4 — 當(dāng)本站在跟蹤狀態(tài)時(shí)（<S5>等于1）。其輸出作為站控制輸出的那個(gè)塊號。</p><p>　　S5 — 確定站塊控制輸出是否要跟蹤<S4>的跟蹤開關(guān)信號的塊地址。</p><p><b

97、>　　0 = 不跟蹤</b></p><p><b>　　1 = 跟蹤</b></p><p>　　S18 —切換到手動(dòng)信號的塊地址</p><p><b>　　0 = 不切換</b></p><p><b>　　1 = 切換到手動(dòng)</b></p>

98、<p>　　S28 — 與本站相連的模擬輸出的塊號。</p><p>　　S30 —過程變量跟蹤信號的塊地址。本規(guī)格與<S29>一起確定設(shè)定值的跟蹤特性。<S29>指示是否應(yīng)該跟蹤<S2>，<S30>指示是否應(yīng)該跟蹤<S1>。如果兩者都指示跟蹤，<S29>超馳<S30>。如果<S30>為l，則不 圖

99、4-11 控制站功能塊</p><p>　　論站處手動(dòng)方式或自動(dòng)方式，其設(shè)定值都將跟蹤<S1>。當(dāng)站處于串級方式時(shí)，本規(guī)格是無用的，因?yàn)榇藭r(shí)的設(shè)定值輸入不使用站的內(nèi)部邏輯于控制。</p><p><b>　　0 = 不跟蹤</b></p><p>　　1 = 跟蹤<S1></p><p>　　2.

100、功能碼9--模擬切換器：這個(gè)功能碼根據(jù)布爾輸入<S3>選擇輸入中的一個(gè)。</p><p>　　S3：切換信號的塊地址—0=輸出等于<S1>；1=輸出等于<S2>；</p><p>　　S4：切換到輸入1上的時(shí)間的常數(shù)；</p><p>　　3.功能碼2--手動(dòng)設(shè)定常數(shù)：手動(dòng)設(shè)定常數(shù)塊的輸出是一個(gè)產(chǎn)生于本塊內(nèi)部的模擬量信號，其值等于

101、<S1>。</p><p>　?。ǘ┛刂七壿嫹治觯?lt;/p><p>　　1.擋板處于中間位置</p><p>　　擋板位于中間位置時(shí)，“邏輯或”<5252>=1,切換器T5234的<S3>端輸入為1，使控制站處于跟蹤狀態(tài)。其他切換器仍選擇各自的S1端的輸入值。此時(shí)T輸出選擇S2端，而<S2>是由手動(dòng)設(shè)定量設(shè)定信號，由

102、2號功能碼可知，其輸出等于其本身S1所設(shè)定的值20，也就是當(dāng)擋板處于此位置時(shí)，自動(dòng)控制系統(tǒng)將發(fā)出指令控制磨煤機(jī)二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板位置于最佳位置處，以便保證磨煤機(jī)出口風(fēng)量和風(fēng)溫的值，確保機(jī)組鍋爐安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行。</p><p>　　2.擋板處于全開位置</p><p>　　擋板位于全開位置時(shí)，應(yīng)極力關(guān)小擋板開度，以免降低煤粉溫度，使煤粉得不到充分干燥而影響燃燒質(zhì)量。此時(shí)“邏輯或”<525

103、2>=1，使控制站處于跟蹤狀態(tài)。切換器T5245的<S3>端輸入為1，其他切換器仍選擇各自的S1端的輸入值。同理，此時(shí)T5245的值為100，即自動(dòng)控制系統(tǒng)將經(jīng)過控制站運(yùn)算處理將調(diào)節(jié)擋板，使其關(guān)小，保證磨煤機(jī)正常運(yùn)行。</p><p>　　3.擋板處于全關(guān)位置</p><p>　　擋板位于全關(guān)位置時(shí)，應(yīng)盡快開打擋板開度，以免因進(jìn)煤量不足了而影響鍋爐中燃料的燃燒，從而造成安

104、全事故。同擋板處于全開位置時(shí)，“邏輯或”<5252>=1使控制站處于跟蹤狀態(tài)。切換器T5250的<S3>端輸入為1，其他切換器仍選擇各自的S1端的輸入值。同理，此時(shí)T5250的值為0，以使控制器輸出能以一定快的速率開大擋板開度，保證機(jī)組安全穩(wěn)定的運(yùn)行。</p><p><b>　　擋板位于其他位置</b></p><p>　　擋板位于其他位置時(shí)

105、，“邏輯或”<5252>=0，使控制站處于不跟蹤狀態(tài)，所有的切換器T均選擇S1端，，則此時(shí)控制輸出為磨煤機(jī)二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板調(diào)節(jié)指令的值。</p><p>　　（三）控制站邏輯分析：</p><p>　　此控制站的輸入信號為磨煤機(jī)出口溫度，輸出信號為磨煤機(jī)出口溫度設(shè)定，及磨煤機(jī)二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板指令。在本次設(shè)計(jì)中采用了磨煤機(jī)二次風(fēng)干燥風(fēng)擋板位置作為反饋信號，使機(jī)組能夠精確地調(diào)節(jié)擋板

106、位置。</p><p>　　假設(shè)系統(tǒng)此時(shí)處于自動(dòng)狀態(tài)，則控制站N+2端輸出為1，<S30>=0，則設(shè)定值SP的值不跟蹤<S1>。當(dāng)擋板處于中間位置、全開位置或是全關(guān)位置時(shí)，<S5>=1，則控制站輸出跟蹤<S4>的值，即每個(gè)時(shí)刻由運(yùn)行員手動(dòng)設(shè)定的值；當(dāng)擋板處于其他位置時(shí)，控制站不處于跟蹤狀態(tài)，其輸出值由控制站的給定值，過程變量值控制。</p><p

107、>　　假設(shè)系統(tǒng)此時(shí)處于手動(dòng)狀態(tài)，則控制站N+2端輸出為0，<S30>=1，則設(shè)定值SP的值跟蹤<S1>，即此時(shí)控制站輸出等于其輸入端PV的值（磨煤機(jī)出口溫度測量值）。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　針對工業(yè)鍋爐的燃燒系統(tǒng)是一個(gè)多變量強(qiáng)耦合的非線性系統(tǒng)，本文主要通過對系統(tǒng)SAMA圖的分析研究，對鍋爐燃燒控制各

108、個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行具體剖析。并結(jié)合實(shí)際對一個(gè)300MW供熱機(jī)組的燃燒控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析研究。本設(shè)計(jì)完成的主要工作包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　　分析了燃燒控制系統(tǒng)的組成及作用。</p><p>　　對燃料量控制系統(tǒng)、風(fēng)量氧量控制系統(tǒng)的、爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)進(jìn)行具體分析研究。</p><p>　　結(jié)合實(shí)際對一個(gè)300MW供熱機(jī)組的燃燒控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析研究</

109、p><p>　　由于條件所限，本課題是根據(jù)收集、查閱資料，從理論上對鍋爐燃燒系統(tǒng)進(jìn)行了探討性的研究，而且時(shí)間并不充足，所以在未來的工作中還有許多可以改善和補(bǔ)充的方面，主要包括以下幾個(gè)方面：</p><p>　?。?）研究與控制現(xiàn)場有關(guān)的硬件，將本課題研究的方法應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場以便發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)行改進(jìn)方案。</p><p>　?。?）進(jìn)一步對燃燒控制系統(tǒng)各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行深入研究

110、，并對各個(gè)子系統(tǒng)間的相互作用進(jìn)行研究，以提高控制的品質(zhì)。</p><p>　?。?）根據(jù)鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的的特點(diǎn)，對一些先進(jìn)控制策略進(jìn)行分析研究，如協(xié)調(diào)控制、自適應(yīng)控制、預(yù)測控制等。</p><p><b>　　總結(jié)</b></p><p>　　經(jīng)過二個(gè)月時(shí)間的忙碌，在指導(dǎo)老師和同學(xué)們的幫助下，本次課程設(shè)計(jì)已接近尾聲，其功能基本達(dá)到要求。<

111、;/p><p>　　控制系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)很辛苦的工作，同時(shí)也是一個(gè)充滿樂趣的過程。在設(shè)計(jì)的過程中邊學(xué)習(xí)、邊實(shí)踐，遇到新問題就不斷探索和努力，對控制系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)有了切身的認(rèn)識和體會(huì)，并在學(xué)習(xí)和實(shí)踐過程中增長了知識、豐富了經(jīng)驗(yàn)，為今后走向工作崗位奠定了基礎(chǔ)。</p><p>　　我們組的設(shè)計(jì)題目是磨煤機(jī)控制系統(tǒng)，通過第一個(gè)星期的查找資料以及與組員的共同討論，我們得出初步的程序分析結(jié)果，并且

112、畫出了磨煤機(jī)控制的三張圖紙。在以后的幾天里，我與我們組的成員對程序進(jìn)行了劃分結(jié)構(gòu)討論，逐步分析各部分的作用。在這次設(shè)計(jì)中，用到了很多切換器，加法器和函數(shù)發(fā)生器，使我對這些功能碼有了更多的了解。最關(guān)鍵的是PID和操作站，在程序中用來分析數(shù)據(jù)并實(shí)現(xiàn)手自動(dòng)無擾切換。總的來說，本次課程設(shè)計(jì)鍛煉了我們的動(dòng)手能力，同時(shí)也豐富了我們的知識，使理論知識更加凝練，更加證明了我們的集體合作力。這次的設(shè)計(jì)可說是有“苦”也有“甜”：”苦”的是按我們的分析設(shè)程序