大慶石化熱電廠5#爐制粉過程自動控制的實現

譚彬

（中石油大慶石化熱電廠，黑龍江大慶 163000）

大慶石化熱電廠5#爐制粉過程自動控制的實現

譚彬

（中石油大慶石化熱電廠，黑龍江大慶 163000）

本文通過對本廠5#爐磨煤機料位、磨煤機出口溫度以及磨煤機入口負壓實施自動控制，首次實現了5#爐制粉系統三回路自動控制。采用先控制磨煤機內存煤量，再控制出口溫度和入口負壓的策略，實現在保證磨煤機內存煤量的穩定的同時，滿足出口溫度和入口負壓的需求，從而使制粉系統穩定運行。

磨煤機 料位控制 出口溫度控制 制粉系統 風壓控制

1　引言

大慶石化公司熱電廠5#爐裝機容量100MW，配備410t/h鍋爐以及兩套中間儲倉式鋼球磨煤機；制粉系統采用熱風送粉的方式。鋼球磨煤機對煤種的適應性好、可靠性高、便于維護、鍋爐燃燒易于控制，且具有大慣性、純滯后、參數時變的特點；針對此類制粉系統，為了使其能經濟運行，本文以實際工程闡述，解決磨煤機料位測量、控制性能不連續、沒有實現制粉系統三回路控制的問題。配備該系統后，有效降低了磨體震動，防止了滿煤情況的發生，減輕運行、勞動強度，減少維護費用，改善工作環境。

圖1　磨煤機料位——出力特性曲線

圖2　給煤自動控制

圖3　熱風門自動控制

圖4　溫風門自動控制

2　制粉系統三回路控制方法

5#爐制粉系統已經實現DCS控制，所以利用現有DCS系統平臺實現制粉系統三回路控制，即根據磨煤機料位控制給煤量；根據出口溫度和系統風壓調整熱風門和溫風門開度。這三個控制回路中料位控制回路是主回路，主要實現料位的定值控制；風溫、風壓控制回路是輔助回路，在系統工況發生大的改變，料位控制回路不能將其調整過來時，才對風門動作；同時在各控制回路之間引入協調控制，從而使制粉系統始終控制在最佳運行狀態。

2.1磨煤機料位自動控制

在一定工況下，磨煤機（研磨）出力主要受磨煤機料位影響。磨煤機料位——出力特性曲線如圖1所示。從曲線3可以看出，磨煤機出力并不隨其內存煤量的增加而持續增大，實際上磨煤機存在最大出力點，即最佳工作點。但是，不論料位值在什么位置，總對應一個磨煤機出力。給煤的大小需要依據磨煤機內的存煤量，通過給煤機轉速來調整，不管磨煤機的料位值在什么位置，都有一個與之對應的給煤機轉速與之對應，使磨煤機運行穩定。我們通過噪聲傳感器測得磨煤機內的料位值，調節給煤機的轉速，以控制磨煤機內的料位，使磨煤機出力最大。

2.2出口溫度和入口負壓自動控制

在磨煤機料位穩定地條件下，存煤量對出口溫度和入口負壓的影響很小，此時出口溫度和入口負壓構成兩變量耦合對象，單獨對出口溫度或者入口負壓控制既不現實，也難以取得成功。所以采用解耦控制策略，同時對出口溫度和入口負壓進行控制，其依據為：在磨煤機料位控制穩定的狀態下，增大熱風量同時減少再循環風量可以在保證入口負壓不變時，將出口溫度調大；反之，可以把出口溫度調小。無論增加熱風量還是再循環風量，都使得入口負壓變小；反之，入口負壓變大。在入口負壓和出口溫度需要同時調整時，優先考慮入口負壓還是出口溫度，必須依據制粉系統操作規程。出口溫度控制和入口負壓控制要求同時投入自動，且要滿足磨煤機料位控制投入自動及料位穩定的前提條件。

2.3控制效果分析

以本廠三回路控制為例，分析給煤控制以及風門控制效果。給煤自動控制曲線如圖2所示。

熱風門自動控制曲線如圖3所示。

溫風門自動控制曲線如圖4所示。

3　結語

經過長時間自動運行，磨煤機料位值能夠準確反映磨煤機內實際的存煤量；給煤自動控制能夠穩定磨煤機出力，出口溫度和入口負壓自動控制能夠很好的保證制粉系統的干燥處理和系統風壓；達到了磨煤機內的存煤量穩定，出口溫度和系統風壓正常運行的目的。減少了運行人員的勞動強度。

［1］張欒英.火電廠過程控制［M］.中國電力出版社，2000.

［2］劉志遠.火電廠計算機控制［M］.中國電力出版社，2007.

譚彬（1972—），男，陜西三源人，大學，助理工程師。研究方向：工業生產自動化。