中速磨煤機(jī)電液比例變加載技術(shù)的應(yīng)用探討

宋波

摘 要：在火力發(fā)電廠制粉系統(tǒng)當(dāng)中，磨煤機(jī)是一個十分重要的設(shè)備。對于煤粉在鍋爐設(shè)備中的使用和燃燒效率來說，磨煤的質(zhì)量對其有著決定性的影響。在傳統(tǒng)的磨煤生產(chǎn)過程中，基本上應(yīng)用了傳統(tǒng)的液壓系統(tǒng)來構(gòu)建調(diào)壓系統(tǒng)，在生產(chǎn)過程中難以根據(jù)實(shí)際需求連續(xù)對壓力進(jìn)行控制，因而造成了較為嚴(yán)重的能源浪費(fèi)現(xiàn)象。在中速磨煤機(jī)中應(yīng)用電液比例變加載技術(shù)，能夠有效解決這一問題，從而提高磨煤生產(chǎn)效率。

關(guān)鍵詞：中速磨煤機(jī)；電液比例變加載技術(shù)；應(yīng)用探討

前言

在燃煤鍋爐的制粉生產(chǎn)當(dāng)中，最為主要的動力輔助制粉設(shè)備就是磨煤機(jī)，中速磨煤機(jī)因具有結(jié)構(gòu)緊湊，金屬耗量少、占地面積小、初投資少，同時，其在實(shí)際應(yīng)用中還體現(xiàn)出了鋼材磨耗小、電耗低等優(yōu)點(diǎn)，在冶金、化工、建材、電力等領(lǐng)域中正在得到越來越廣泛的應(yīng)用，尤其是在大型燃煤電站600MW和1000MW機(jī)組的鍋爐應(yīng)用較多。

1 中速磨煤機(jī)的工作流程

磨煤機(jī)碾磨部分由轉(zhuǎn)動的磨環(huán)和三個沿磨環(huán)滾動的固定且可自轉(zhuǎn)的磨輥組成。來自給煤機(jī)的需進(jìn)行碾磨的原煤從磨機(jī)的中央落煤管落到磨環(huán)上，旋轉(zhuǎn)的磨環(huán)借助于離心力將原煤運(yùn)送至碾磨輥道上，通過磨輥進(jìn)行碾磨。三個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)系統(tǒng)，碾磨力均勻作用至三個磨輥上，這個力經(jīng)磨環(huán)、磨輥、壓架、拉桿、傳動盤、減速機(jī)、液壓缸后通過臺板傳至基礎(chǔ)。經(jīng)過碾磨煤粉再由熱一次風(fēng)進(jìn)入磨煤機(jī)參與分離、攜帶、干燥后合格的煤粉進(jìn)入爐膛燃燒。

2 電液比例技術(shù)

電力比例技術(shù)的應(yīng)用，主要是通過電液比例控制元件來構(gòu)建新型液壓控制系統(tǒng)，具有響應(yīng)速度快、控制精度高、節(jié)能性好、可靠性高等優(yōu)勢。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，由于應(yīng)用場合和用途的差異，在其功能和結(jié)構(gòu)方面，也存在著多種可能[1]。不過，按照其工作原理來看，可將其大致劃分為電機(jī)轉(zhuǎn)換器、液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu)、液壓動力源、檢測反饋器件、液壓轉(zhuǎn)換及放大器、指令及放大器等部分。電液比例控制系統(tǒng)主要包含了開環(huán)和閉環(huán)兩種類型。其中，開環(huán)系統(tǒng)中主要包含能源裝置、執(zhí)行器、控制裝置等，能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行簡化，從而控制復(fù)雜的程序。通過結(jié)合電液能夠使機(jī)電一體化的水平得到提升。不過，在實(shí)際應(yīng)用中，開環(huán)系統(tǒng)的控制精度仍然有待提高。在此基礎(chǔ)上，增加了反饋檢測裝置，能夠有效地提高控制精度和響應(yīng)速度，同時成本價格也比較低廉。

在實(shí)際應(yīng)用中，電液比例控制系統(tǒng)能夠利用程序控制和電信號，大大簡化液壓系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成。通過傳輸控制信號，還能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)距離控制液壓系統(tǒng)。在液流壓力和流量方面能夠按照比例進(jìn)行控制，從而實(shí)現(xiàn)自動無級調(diào)節(jié)輸出量。在電液比例系統(tǒng)中，由于反饋檢測裝置，能夠使液壓系統(tǒng)的控制精度得到極大的提升。相比于傳統(tǒng)的開關(guān)型控制，電液比例控制系統(tǒng)能夠使系統(tǒng)的工作效率和自動化水平得到提升，同時對液壓系統(tǒng)的油路設(shè)計(jì)進(jìn)行簡化，減少了液壓元件的使用，從而降低了發(fā)生故障的概率[2]。電液比例系統(tǒng)能夠進(jìn)行良好的適應(yīng)控制，針對不同的輸出量對輸入量進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而提高了液壓系統(tǒng)的節(jié)能效果。此外，電液比例系統(tǒng)在換向過程中能夠平穩(wěn)過渡，降低了液壓沖擊，從而提高了系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性和控制精度。

3 中速磨煤機(jī)比例加載系統(tǒng)

中速磨煤機(jī)是由磨輥、壓力框架、拉桿等結(jié)構(gòu)組成，形成一個靜態(tài)限定系統(tǒng)，在減速機(jī)扇形推力軸承、磨盤等部位均勻分布負(fù)荷。在工作過程中，固定位置的研磨輥在緩慢轉(zhuǎn)動的研磨板上滾動，磨輥與壓力框架之間，通過壓力叉撓性連接，從而實(shí)現(xiàn)側(cè)向搖擺運(yùn)動。變加載液壓系統(tǒng)是指磨煤機(jī)磨輥的加載力可以按照要求實(shí)現(xiàn)變化的液壓系統(tǒng)。通常磨煤機(jī)的加載力是和給煤機(jī)的信號相連的。發(fā)電的負(fù)荷決定了給煤量的大小，給煤量的大小決定了加載力的大小。變加載液壓系統(tǒng)就是為了滿足不同的給煤量需要不同的加載力而設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)。具體就是液壓油站電液比例溢流閥受給煤量同步的4～20mA信號對磨輥實(shí)施變加載。

4 電液比例溢流閥模型

4.1 比例電磁鐵模型

在電液比例控制器件中，比例電磁鐵是一種重要的電機(jī)轉(zhuǎn)換器，同時也是重要的輸入單元。它能夠?qū)Ρ壤刂品糯笃鬏敵龅碾娦盘栠M(jìn)行轉(zhuǎn)換，使之產(chǎn)生力的作用。比例電磁鐵具有簡單的結(jié)構(gòu)、較大的推力，同時對油液清潔度沒有過高的要求，便于維護(hù)和保養(yǎng)[4]。比例電磁鐵具有較高的可靠性，在整個電液比例控制系統(tǒng)當(dāng)中，都發(fā)揮著十分重要的作用，是系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部件之一。在比例電磁鐵中，主要包含了導(dǎo)套、殼體、推桿、線圈、極靴、銜鐵等部分。利用導(dǎo)磁材料支撐了導(dǎo)套前后兩端，采用非導(dǎo)磁材料在中間段進(jìn)行焊接。輸出位移推桿裝在銜鐵前端，將調(diào)節(jié)螺釘和彈簧構(gòu)成的調(diào)零機(jī)構(gòu)安裝在其銜鐵后端，從而在一定范圍內(nèi)能夠調(diào)整比例電磁鐵控制特性曲線。

4.2 比例放大器模型

在電液比例控制系統(tǒng)中，比例放大器同樣具有十分重要的作用。在實(shí)際應(yīng)用中，配合使用比例閥電機(jī)轉(zhuǎn)換器，同時也具備自身的校號網(wǎng)絡(luò)、電子線路，能夠發(fā)揮出生成和處理控制信號、反饋校正、測量放大、前置放大等作用，能夠有效的提升電液控制系統(tǒng)和元件的動態(tài)特性、穩(wěn)定性等性能。在比例電磁鐵的線圈中，具有較高的轉(zhuǎn)折頻率，對比例溢流閥發(fā)揮著主導(dǎo)性的作用。所以，對于比例電磁鐵銜鐵的輸出位移，和輸入電壓傳遞函數(shù)進(jìn)行簡化，使之成為二階振蕩環(huán)節(jié)。在放大器的作用下，比例電磁鐵能夠轉(zhuǎn)換電壓和力，在加上傳力彈簧的作用，就能夠?qū)崿F(xiàn)電壓、力、位移之間的轉(zhuǎn)換。從而更好的控制中速磨煤機(jī)工作運(yùn)行。

4.3 錐閥芯模型

在比例電磁鐵當(dāng)中，會產(chǎn)生水平位移的力。如果給定不變的電信號，作為指令力的電磁力也不會發(fā)生較大的變化[5]。如果流量流過溢流閥發(fā)生了改變，也不會對溢流閥調(diào)定壓力產(chǎn)生較大的影響。在比例溢流閥的溢流卸荷過程當(dāng)中，錐閥芯只會產(chǎn)生很小的開口變化量，所以，彈簧也只會發(fā)生較小的形變量。由此就能夠得出錐閥芯中作用力的平衡方程、比例溢流閥錐閥口的壓力流量方程、固定節(jié)流孔的壓差流量方程、容腔流量平衡方程、先導(dǎo)液橋中容腔流量連續(xù)性方程、控制容腔流量連續(xù)性方程、主閥進(jìn)口容腔流量連續(xù)性方程、主閥芯作用力平衡方程、主閥口壓力流量方程等。

5 結(jié)束語

在工業(yè)領(lǐng)域當(dāng)中，磨煤機(jī)是一個十分重要的工業(yè)生產(chǎn)加工設(shè)備，其運(yùn)行效率和工作效果，對于工業(yè)生產(chǎn)來說有著直接的影響。在傳統(tǒng)的中速磨煤機(jī)液壓控制系統(tǒng)中，存在著很多方面的缺陷和不足。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)用了電液比例變加載技術(shù)，可以節(jié)省能量、降低磨輥和磨盤的磨損，提高磨輥和磨盤的使用壽命，減少日常的檢修和維護(hù)工作、減少磨盤的震動，提高磨盤的壽命、磨煤機(jī)出煤的顆粒均勻，更利于燃燒。

參考文獻(xiàn)

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