專利名稱：鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置及中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動控制技術(shù)領(lǐng)域，具體涉鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置及中間儲 倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法。
背景技術(shù)：
中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)自動控制與優(yōu)化運(yùn)行一直以來是困擾我國 電廠生產(chǎn)的歷史性問題。其表現(xiàn)在對磨煤機(jī)內(nèi)的料位(或存煤量)無法測量， 所以無法實(shí)現(xiàn)給煤量的自動控制；因?yàn)榇婷毫繜o法穩(wěn)定，所以出口溫度和通風(fēng) 量難以控制；無法獲取系統(tǒng)的最佳工作點(diǎn)，所以不能保證制粉系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行； 鋼球級配缺乏通用的理論依據(jù)、經(jīng)驗(yàn)公式和管理方法，使得鋼球盲目填加；沒 有設(shè)計多臺磨煤機(jī)的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行規(guī)程，導(dǎo)致運(yùn)行不經(jīng)濟(jì)。所以目前中間儲倉式鋼 球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)大多仍處于人為判斷和手動操作的原始狀態(tài)，操作強(qiáng)度大； 堵煤、超溫、欠煤現(xiàn)象時有發(fā)生，甚至發(fā)生制粉系統(tǒng)爆炸事故；更重要的是制 粉系統(tǒng)是發(fā)電廠的耗電大戶，耗電約占廠用電20%-25%，采用人工控制手段， 或局部控制與局部優(yōu)化方法，均無法實(shí)現(xiàn)制粉系統(tǒng)最優(yōu)運(yùn)行，存在廠用電消耗 大，經(jīng)濟(jì)效益差；鋼球、襯板消耗大，環(huán)境噪音污染大等缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種結(jié)構(gòu)合理，操作方便，測量準(zhǔn)確、可靠的鋼球磨 煤機(jī)料位測量裝置。
本發(fā)明的另一目的是提供一種針對中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程，以連 續(xù)、穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)制粉過程優(yōu)化控制的一種中間儲倉式
鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣解決的 一種鋼球磨 煤機(jī)料位測量裝置，由噪聲傳感器和料位變送器兩部分組成。其特殊之處在于 噪聲傳感器由單傳聲器或雙傳聲器構(gòu)成，1號傳聲器連接一個模擬濾波放大電 路，2號傳聲器連接一個模擬濾波放大電路，模擬濾波放大電路另一端分別與
模擬帶通濾波器一端連接，模擬帶通濾波器5、 18另一端分別與同步A/D轉(zhuǎn)換 電路連接，同步A/D轉(zhuǎn)換電路另一端連接到微處理器上，微處理器依次分別與 存儲單元、升級接口、顯示單元、操作控制單元、通訊單元、D/A輸出轉(zhuǎn)換電 路連接，D/A輸出轉(zhuǎn)換電路與輸出變換電路連接、微處理器又與信號A/D轉(zhuǎn)換 電路連接，信號A/D轉(zhuǎn)換電路與采集的煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細(xì) 度信號連接，電源模塊分別給上述各電路供電。
所述煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細(xì)度信號可以選擇其中一個、兩 個或三個，或用其替代信號，煤粉濕度、溫度信號通過給煤量、入口熱量、出 口熱量計算近似獲得，煤粉細(xì)度信號通過風(fēng)速、風(fēng)量、通風(fēng)溫度計算近似獲得。
一種權(quán)利要求1所述的鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置的中間儲倉式鋼球磨煤機(jī) 制粉過程優(yōu)化控制方法，包括下述步驟
1) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊獲取制粉系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù)；
2) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析后分別輸出磨煤機(jī)料位控 制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值與最佳控制器參數(shù)、出口溫度控制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值 與最佳控制器參數(shù)、制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值與最佳控制器參 數(shù)到各自回路；
3) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊給出制粉系統(tǒng)故障診斷與安全評估信息；
4) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊給出制粉系統(tǒng)運(yùn)行評價與操作建議信息；
5) 、磨煤機(jī)料位控制回路、磨煤機(jī)出口溫度控制回路和制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控 制回路經(jīng)過運(yùn)算處理后，將控制輸出信息輸入三回路協(xié)調(diào)控制模塊；6)、三回路協(xié)調(diào)控制模塊經(jīng)過運(yùn)算處理后分別控制給煤量、熱風(fēng)門、再循 環(huán)風(fēng)門、冷風(fēng)門或其他控制點(diǎn)。
所述的一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法，其特征在于制 粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有參數(shù)整定功能，參數(shù)整定獲取控制回路所有相關(guān)歷史 及實(shí)時數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析構(gòu)建系統(tǒng)模型，根據(jù)控制輸入與控制性能分析對控 制器參數(shù)進(jìn)行整定，參數(shù)整定能夠在線連續(xù)整定或間歇整定。
所述制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有目標(biāo)優(yōu)化功能，制粉系統(tǒng)優(yōu)化分為靜態(tài)優(yōu) 化與動態(tài)優(yōu)化兩種方式，其制粉系統(tǒng)靜態(tài)優(yōu)化方式通過獲取制粉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù) 構(gòu)建制粉系統(tǒng)優(yōu)化模型，并根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)不斷對模型進(jìn)行更新，根據(jù)制粉系統(tǒng) 優(yōu)化模型和運(yùn)行狀態(tài)對制粉系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化；制粉系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化方式在制粉系統(tǒng) 運(yùn)行時通過施加擾動，根據(jù)結(jié)果確定優(yōu)化方向，根據(jù)最佳目標(biāo)函數(shù)對最佳運(yùn)行 狀態(tài)進(jìn)行搜索，達(dá)到制粉系統(tǒng)優(yōu)化的目的，制粉系統(tǒng)的優(yōu)化范圍可以根據(jù)實(shí)際 選擇全部或者部分狀態(tài)，制粉系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)的選擇可以根據(jù)實(shí)際需要來確定。
所述制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有運(yùn)行評價與操作建議功能，運(yùn)行評價與操 作建議給出當(dāng)前操作運(yùn)行評價，并對于制粉系統(tǒng)的運(yùn)行給出運(yùn)行建議，其建議 是指鋼球缺失；在多臺磨煤機(jī)運(yùn)行時根據(jù)各臺磨機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性給出最佳組合 運(yùn)行方式；當(dāng)制粉系統(tǒng)頻繁啟停時建議減少啟停次數(shù)，以避免頻繁啟停，影響 制粉系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和硬件壽命。
所述制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有故障診斷與安全評估功能， 一方面能夠?qū)?制粉系統(tǒng)故障進(jìn)行診斷，包括實(shí)時故障診斷，其故障診斷包括斷煤、超溫、超 壓故障，先進(jìn)控制算法還能給出新的故障信息，新的故障信息包括滿煤故障， 該故障不同于以往簡單的煤多，同時考慮制粉系統(tǒng)中煤粉濃度過大故障信息； 根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對制粉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)檢測，可以在制粉系統(tǒng)故障前給出提 示，其提示包括軸瓦磨損嚴(yán)重、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)；根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)對整個制粉系統(tǒng) 運(yùn)行的安全性進(jìn)行評估，給出安全評價結(jié)果，以提醒運(yùn)行操作人員和系統(tǒng)維護(hù)
人員。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu)合理，操作方便，節(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。一 方面能夠保證制粉系統(tǒng)的連續(xù)、穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行；另一方面能夠改善供 給鍋爐燃燒煤粉的質(zhì)量，提高鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性，同時降低碳氧化物和氮氧化 物的排放；本發(fā)明的應(yīng)用還能減輕運(yùn)行人員勞動強(qiáng)度，減少制粉系統(tǒng)維護(hù)量， 因而具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和良好的社會效益。 本發(fā)明具有以下特點(diǎn)
能夠適應(yīng)各種類型中間儲倉式制粉系統(tǒng)。
*能夠給出切合實(shí)際的制粉系統(tǒng)優(yōu)化控制方案。
*保證制粉系統(tǒng)連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。
*能夠跟蹤預(yù)定目標(biāo)最優(yōu)點(diǎn)運(yùn)行。
*保證制粉系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。
*能夠指導(dǎo)操作運(yùn)行。
本發(fā)明所能達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)如下 *降低制粉單耗10%—30%
*降低鋼耗15% — 25%
自動投入率^95%


圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)示意框圖2為圖1的單傳聲器噪聲傳感器電路原理圖3-1、圖3-2為料位變送器信號輸入及預(yù)處理電路原理圖4-1、圖4-2、圖4-3為料位變送器微處理器及外圍電路圖5為微處理器內(nèi)料位測量算法流程圖6為制粉系統(tǒng)優(yōu)化控制原理框圖；圖7為磨煤機(jī)料位控制原理框圖； 圖8為控制回路參數(shù)整定原理圖； 圖9為制粉系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意圖； 圖10為給煤控制算法流程圖； 圖11為料位控制回路參數(shù)整定過程示意圖12a為優(yōu)化設(shè)定參數(shù)與優(yōu)化目標(biāo)關(guān)系示意圖12b為以制粉系統(tǒng)出力為目標(biāo)的存煤量優(yōu)化算法流程圖13為以制粉系統(tǒng)出力為目標(biāo)的存煤量與通風(fēng)量優(yōu)化流程圖。
具體實(shí)施例方式
附圖為本發(fā)明的實(shí)施例。 下面結(jié)合附圖對發(fā)明內(nèi)容作進(jìn)一步說明
參照圖1所示， 一種鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置，由噪聲傳感器和料位變送
器兩部分組成。噪聲傳感器由單傳聲器1或雙傳聲器1、 2構(gòu)成，1號傳聲器 1連接一個模擬濾波放大電路4， 2號傳聲器2連接一個模擬濾波放大電路3， 模擬濾波放大電路3、 4另一端分別與模擬帶通濾波器5、 18 —端連接，模擬 帶通濾波器5、 18另一端分別與同步A/D轉(zhuǎn)換電路6連接，同步A/D轉(zhuǎn)換電路 6另一端連接到微處理器8上，微處理器8依次分別與存儲單元7、升級接口 9、 顯示單元10、操作控制單元11、通訊單元12、 D/A輸出轉(zhuǎn)換電路13連接，D/A 輸出轉(zhuǎn)換電路13與輸出變換電路14連接，微處理器8又與信號A/D轉(zhuǎn)換電路 17連接，信號A/D轉(zhuǎn)換電路17與采集的煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉 細(xì)度信號連接，電源模塊16分別給上述各電路供電。
圖2所示為單傳聲器噪聲傳感器電路原理圖，雙傳聲器噪聲傳感器電路由 兩個單傳聲器噪聲傳感器電路組成。主要由前置放大器U1和高通濾波器構(gòu)成。
圖中Cl為耦合電容；Ul、 Rl、 R2和Wl組成前置放大，對輸入的微弱信號進(jìn)行 放大，Wl可以調(diào)節(jié)放大倍數(shù)；U2、 R3、 R4、 C2及C3組成高通濾波器，用于濾
除高頻干擾信號，同時U2結(jié)成射級跟隨器，增強(qiáng)帶負(fù)載能力。Ul、 U2選用集 成IC: LF353。 IN1:信號輸入端口； 0UT1:信號輸出端口。兩路信號通道內(nèi)部
電路相同。
圖3-1、圖3-2為料位變送器信號輸入及預(yù)處理電路圖。該部分主要由信號 差分輸入、帶通濾波，A/D、 D/A及數(shù)字信號驅(qū)動，V/I變換電路三部分組成。 信號差分輸入、帶通濾波輸入采用差分方式，差分電路輸出端接帶通濾波電 路。本系統(tǒng)有兩路輸入信號，所以信號調(diào)理由兩路組成，兩路電路相同，稱為 "信號調(diào)理"。主要由U5、 U6A、 U6C、 Dl、 D2、 C4、 C5、 C6、 C7、 C8、 R5、 R6、 R7、 R8、 RIO、 Rll、 R13、 R14、 R16、 R17、 R18等器件組成；Dl、 D2對U5具 有保護(hù)作用；U5選用1NA118U， U6為TLC2274AID。信號調(diào)理為兩路，內(nèi)部電 路相同，輸入輸出標(biāo)示為Vin-1、 Vout-l及Vin-2、 Vout-2，為繪圖方便，第 二路省去內(nèi)部電路，只標(biāo)示出端口屬性。A/D、 D/A及數(shù)字信號驅(qū)動U8為同 步12位A/D芯片AD7863，將帶通濾波輸出Vout-1、 Vout-2模擬信號轉(zhuǎn)換為 數(shù)字信號，再經(jīng)驅(qū)動芯片U9、 U10 (SN74LVTH245ADW)送入DSP處理器進(jìn)行處 理；處理器處理后的信號再經(jīng)U9、 U10驅(qū)動，送入12位的D/A芯片U7，將數(shù) 字信號再轉(zhuǎn)換為模擬信號，模擬電壓信號經(jīng)V/I變換電路轉(zhuǎn)換成4一20mA的標(biāo) 準(zhǔn)電流信號；U7為DAC7625， U8為AD7863， U9、 U10為SN74LVTH245ADW。 V/I 變換電路:主要由U4、 R19、 D3、 C12、 C13構(gòu)成，本系統(tǒng)包含兩路V/I電路， 內(nèi)部電路組成相同，統(tǒng)稱"V/1變換"，端口標(biāo)示為DAout-l、 Iout-l及DAout-2、 lout-2。為繪圖方便，第二路省去內(nèi)部電路，只標(biāo)示出端口屬性。U4為AD694。
圖4-1、圖4-2、閣4-3為料位變送器微處理器及外圍電路圖。該部分電路 主要由DSP處理器U12， LCD顯示接口，鍵盤電路，外擴(kuò)儲存器，通訊，升級 接口及電源電路組成；DSP處理器選用TI的16位處理器TMS320LF2407A， 該處理器是本系統(tǒng)的核心，主要完成系統(tǒng)的控制及算法實(shí)現(xiàn)；LCD顯示接口 由U14和R22組成，Ul是LCM與DSP的通訊接口 ， R22可以調(diào)節(jié)LCD的對比度;
鍵盤采用3x3矩陣鍵盤，由軟件編程來實(shí)現(xiàn)按鍵的識別及事件響應(yīng)處理；外
擴(kuò)儲存器包括外擴(kuò)RAM和外擴(kuò)FLASH兩部分。外擴(kuò)RAM由U13來實(shí)現(xiàn)，為64K 字節(jié)。外擴(kuò)FLASH由Ull來實(shí)現(xiàn)，為1M字節(jié)，儲存數(shù)據(jù)記錄等，掉電不丟失 數(shù)據(jù)信息；通訊采用RS-485通訊方式，可傳輸距離遠(yuǎn)，通訊可靠，為工業(yè) 標(biāo)準(zhǔn)通訊接口。主要由U15、 U16、 U17、 R23、 R24、 R25、 R26、 R29、 R30組成。 U15位MAX488CSA通訊集成電路；升級接口升級接口為標(biāo)準(zhǔn)的JTAG,可實(shí)現(xiàn) 在線編程，在不改變硬件的情況下方便軟件升級；電源由J2、 P0WER1構(gòu)成， P0WER1由幾塊集成電源芯片組成，提供整機(jī)工作電源，J2直接接入供給電源。 對于煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細(xì)度信號輸入，其硬件電路也由信號 輸入及預(yù)處理電路，A/D等組成，本系統(tǒng)設(shè)計時，硬件已經(jīng)具備最少8路模擬 信號處理通道，完全滿足擴(kuò)展要求，軟件可通過JTAG接口實(shí)現(xiàn)在線升級。
圖5為微處理器內(nèi)料位測量算法流程圖。在微處理器上電后，首先進(jìn)行料 位變送器自診斷，判斷硬件及接入信號有無故障，在有故障時置報警標(biāo)志，沒 有故障進(jìn)入初始化模塊；初始化模塊調(diào)入料位測量整定參數(shù)和料位變送器設(shè)置 參數(shù)，然后進(jìn)入每個掃描周期。每個掃描周期開始首先進(jìn)行通訊處理，從其他 系統(tǒng)獲取數(shù)據(jù)或向其他系統(tǒng)發(fā)送數(shù)據(jù)，然后采集來自噪聲傳感器的信號和煤粉 濕度、煤粉溫度、煤粉細(xì)度信號，并進(jìn)行濾波處理；接著對來自傳感器的噪聲 信號進(jìn)行頻譜分析處理；下一步按照料位變送器工作方式的不同分為運(yùn)行方式 和標(biāo)定方式。在運(yùn)行方式下，依次進(jìn)行磨煤機(jī)料位測量、頻譜漂移對料位修正、 煤粉濕度、煤粉溫度、煤粉細(xì)度信號對料位修正，最后進(jìn)行料位測量后處理， 得到磨煤機(jī)料位信號。標(biāo)定方式分為基于噪聲的參數(shù)標(biāo)定和修正參數(shù)標(biāo)定。在 煤粉溫度、濕度、細(xì)度常規(guī)穩(wěn)定時，通過噪聲聲強(qiáng)或聲能量標(biāo)定空載與正常運(yùn) 行參數(shù)；在較多存煤量時，標(biāo)定頻譜漂移修正參數(shù)；最后標(biāo)定煤粉溫度、濕度、 細(xì)度修正參數(shù)。
圖6所示， 一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法，包括下述
步驟
1) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊獲取制粉系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù)；
2) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析后分別輸出磨煤機(jī)料位控 制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值與最佳控制器參數(shù)、出口溫度控制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值 與最佳控制器參數(shù)、制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值與最佳控制器參 數(shù)到各自回路；
3) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊給出制粉系統(tǒng)故障診斷與安全評估信息；
4) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊給出制粉系統(tǒng)運(yùn)行評價與操作建議信息；
5) 、磨煤機(jī)料位控制回路、磨煤機(jī)出口溫度控制回路和制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控 制回路經(jīng)過運(yùn)算處理后，將控制輸出信息輸入三回路協(xié)調(diào)控制模塊；
6) 、三回路協(xié)調(diào)控制模塊經(jīng)過運(yùn)算處理后分別控制給煤量、熱風(fēng)門、再循 環(huán)風(fēng)門、冷風(fēng)門或其他控制點(diǎn)。
圖7為磨煤機(jī)料位控制原理圖。具有磨煤機(jī)料位設(shè)定模塊、參數(shù)整定模塊、 給煤控制模塊等。磨煤機(jī)料位設(shè)定模塊能夠搜索最佳磨煤機(jī)料位值；參數(shù)整定
模塊能夠在控制對象模型發(fā)生改變時(例如原煤水分變化、給煤設(shè)備變化)， 根據(jù)預(yù)設(shè)的控制性能調(diào)整給煤控制模塊控制參數(shù)，以保證在工況發(fā)生改變時仍
能穩(wěn)定運(yùn)行；給煤控制模塊根據(jù)制粉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)(主要參考磨煤機(jī)料位)控 制給煤，達(dá)到調(diào)節(jié)磨煤機(jī)料位的目的。
圖8為控制回路參數(shù)整定原理圖。圖中參數(shù)整定模塊獲取控制回路所有相 關(guān)歷史及實(shí)時數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析，構(gòu)建系統(tǒng)模型，根據(jù)控制輸入與控制性能 分析對控制器參數(shù)進(jìn)行整定。該方案適應(yīng)于磨煤機(jī)料位控制回路、磨煤機(jī)出口 溫度控制回路和制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制回路，參數(shù)整定能夠在線連續(xù)整定或間歇 整定，以滿足不同控制回路的要求。
圖9為制粉系統(tǒng)優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意圖。制粉系統(tǒng)優(yōu)化分為靜態(tài)優(yōu)化與動態(tài)優(yōu)化 兩種方式。制粉系統(tǒng)靜態(tài)優(yōu)化通過獲取制粉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)(即實(shí)時數(shù)據(jù)、歷史
數(shù)據(jù))構(gòu)建制粉系統(tǒng)優(yōu)化模型，并根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)不斷對模型進(jìn)行改進(jìn)與更新， 根據(jù)制粉系統(tǒng)優(yōu)化模型和運(yùn)行狀態(tài)優(yōu)化制粉系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)(例如最佳通風(fēng)量、 最佳磨煤機(jī)存煤量等)。制粉系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化在制粉系統(tǒng)運(yùn)行時施加一定狀態(tài)擾 動，根據(jù)結(jié)果確定優(yōu)化方向，根據(jù)最佳目標(biāo)函數(shù)對最佳運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行搜索，達(dá) 到制粉系統(tǒng)優(yōu)化的目的。制粉系統(tǒng)的優(yōu)化范圍可以根據(jù)實(shí)際選擇全部或者部分 狀態(tài)。制粉系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)的選擇可以根據(jù)實(shí)際需要來確定，當(dāng)需要提供最大制
粉量時，以最大產(chǎn)量為優(yōu)化目標(biāo)；當(dāng)正常運(yùn)行時，以經(jīng)濟(jì)運(yùn)行為優(yōu)化目標(biāo)。
圖10為給煤控制算法流程圖。首先進(jìn)行磨煤機(jī)料位修正，修正后的料位信
號輸入到報警判斷與處理，接著進(jìn)行P1D控制及變形處理得到控制輸出MV，隨
后進(jìn)行手動狀態(tài)判斷。此時如果為手動方式其最終的控制輸出則為手操器手動
控制輸出；此時如果為自動控制，則首先進(jìn)行料位越限判斷，當(dāng)有越限時新的
控制輸出為最小輸出值ML;沒有越限時新的控制輸出為P1D控制及變形處理得
到控制輸出MV。最后進(jìn)行強(qiáng)制手自動判斷，如果為強(qiáng)制手動方式，則手操器切
手動運(yùn)行，最終的控制輸出為人工調(diào)節(jié)輸出；如果沒有強(qiáng)制手動，最終的控制
輸出為越限判斷處理后所得到的控制輸出。
圖ll為料位控制回路參數(shù)整定過程示意圖。當(dāng)控制輸出固定時，在每一次
料位由低位向高位變化過程中，系統(tǒng)都可以捕獲從自整定起始點(diǎn)到自整定終止
點(diǎn)的時間T。當(dāng)控制對象模型發(fā)生變化時，從自整定起始點(diǎn)到自整定終止點(diǎn)的
時間T會發(fā)生變化，設(shè)定最佳時間為TO。新的PID參數(shù)KP'、 Kr和K^通過下
式計算得到。
W』i05"'=工^/ /2>=工豇
& r0 r0
圖12 a為優(yōu)化設(shè)定參數(shù)與優(yōu)化目標(biāo)關(guān)系示意圖。 一般優(yōu)化參數(shù)與優(yōu)化目 標(biāo)呈現(xiàn)單峰值曲線，設(shè)定一組優(yōu)化參數(shù)與優(yōu)化目標(biāo)對應(yīng)關(guān)系，其所有出現(xiàn)的情 況為(Al、 A2、 A3)， (Bl、 B2、 B3)或(Cl、 C2、 C3)。
圖12b為以制粉系統(tǒng)最大出力為優(yōu)化目標(biāo)的存煤量優(yōu)化算法流程圖。設(shè)定
三個存煤量，得到所對應(yīng)的三個制粉系統(tǒng)出力。判斷三組數(shù)據(jù)出現(xiàn)的情況，當(dāng) 為A組情況時，新的三個存煤量為原三個存煤量右移一個步長得到；當(dāng)為B組
情況時，步長減半，新的三個存煤量為原三個存煤量中間值不變，小值增加一
個步長，大值減小一個步長；當(dāng)為C組情況時，新的三個存煤量為原三個存煤 量左移一個步長得到。當(dāng)步長大于設(shè)定最小步長時，進(jìn)行下一輪優(yōu)化；當(dāng)步長 小于設(shè)定最小步長時，優(yōu)化結(jié)束。所得三個存煤量的中間值為最優(yōu)存煤量。
圖13為以制粉系統(tǒng)最大出力為優(yōu)化目標(biāo)的存煤量與通風(fēng)量優(yōu)化流程圖。首 先進(jìn)行存煤量優(yōu)化，再進(jìn)行系統(tǒng)通風(fēng)量優(yōu)化，得到本次優(yōu)化的最佳存煤量和最 佳通風(fēng)量，如果制粉系統(tǒng)出力增加超過最小值，則進(jìn)行下一輪優(yōu)化，負(fù)責(zé)優(yōu)化 結(jié)束。
綜上所述，磨煤機(jī)內(nèi)鋼球和襯板相互碰撞產(chǎn)生噪聲，磨煤機(jī)噪聲隨著磨煤 機(jī)料位的變化而變化。在磨煤機(jī)料位較小時，鋼球、襯板碰撞產(chǎn)生的噪聲大； 在磨煤機(jī)料位增大時，因?yàn)槊旱牟粩嗵畛?，鋼球、襯板碰撞產(chǎn)生的噪聲隨之減 小。因而，用噪聲傳感器就可以檢測到磨煤機(jī)料位的變化和大小。同時噪聲品 質(zhì)受煤粉細(xì)度、水分和環(huán)境噪聲影響，所以需要采用合理的噪聲采集與數(shù)據(jù)處 理方法才能獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。
噪聲傳感器選擇單傳聲器或雙傳聲器。通常將用于探測在彈性介質(zhì)中傳播
的聲波的傳感器稱為傳聲器。采用雙傳聲器互譜法進(jìn)行聲強(qiáng)測量。聲強(qiáng)是單位
時間內(nèi)通過垂直于傳播方向上單位面積的平均聲能量流稱為聲強(qiáng)，又稱聲能量
密度。因?yàn)槁晱?qiáng)I與離聲源的平方成反比，并且聲強(qiáng)探頭具有明顯的指向性，
當(dāng)現(xiàn)場干擾較大時，能夠測得預(yù)定磨煤機(jī)位置傳來的聲音強(qiáng)度，對其他聲源帶
來的影響大大削減，以達(dá)到降低干擾的目的。為了減少噪聲信號傳輸?shù)搅衔蛔?br> 送器的衰減與干擾，對原噪聲信號增加有源放大電路和帶通濾波電路。為了達(dá)
到防水、防塵的效果對噪聲傳感器進(jìn)行了密封處理。
噪聲傳感器和料位變送器構(gòu)成鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置，其主要特點(diǎn)詳細(xì)
描述如下
電源標(biāo)準(zhǔn)根據(jù)不同現(xiàn)場要求定制不同的輸入電源，同時采用寬電壓電源， 能夠避免電源波動給測量帶來的干擾。
信號輸出標(biāo)準(zhǔn)4-20mA、 1-5V模擬量信號，或其他用戶要求規(guī)格信號，也 可以通過通訊接口輸出數(shù)字信號，便于與DCS或其他控制設(shè)備對接。
升級接口:料位變送器內(nèi)微處理器留有升級接口，便于升級軟件。 通訊接口 能夠?qū)⒛ッ簷C(jī)料位信號以數(shù)字方式輸出到上位計算機(jī)(或者DCS、 其他控制器)，同時能提供其他頻譜特征值的輸出；另外，通訊接口能夠把上 位計算機(jī)(或者DCS、其他控制器)上的煤粉溫度、濕度、細(xì)度量發(fā)送到料位 變送器，用來修正料位測量信號；便于對料位變送器內(nèi)參數(shù)進(jìn)行修改，以形成
基于通訊的測量控制系統(tǒng)。
料位修正因?yàn)樵肼曅盘枙苊悍蹨囟?、濕度、?xì)度等影響，所以引入煤 粉溫度、濕度、細(xì)度等信號或者一部分，以修正料位測量值，修正方法可以選 擇簡單修正、最小二乘法修正或者神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法修正。
頻譜漂移修正在存煤量發(fā)生變化時， 一方面噪聲聲強(qiáng)或聲能量發(fā)生變化， 另一方面其頻譜分布同樣會發(fā)生變化，尤其在磨煤機(jī)內(nèi)鋼球量不合適、存煤量 較大、煤質(zhì)有較大變化時，此時如果單純依靠噪聲聲強(qiáng)或聲能量的變化來反映 存煤量，會發(fā)現(xiàn)聲強(qiáng)或聲能量變化很小或者不變化，但此時頻譜分布已經(jīng)發(fā)生 大的漂移，所以頻譜漂移修正能夠使得料位變送器適應(yīng)范圍更廣。
料位信號后處理用來實(shí)現(xiàn)料位信號的非線性校正和線性輸出。
鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置整定方法如下-
1) 在煤粉溫度、濕度、細(xì)度常規(guī)穩(wěn)定時，通過噪聲聲強(qiáng)或聲能量標(biāo)定 空載與正常運(yùn)行參數(shù)；
2) 在較多存煤量時，標(biāo)定頻譜漂移修正參數(shù)；
3) 標(biāo)定煤粉溫度、濕度、細(xì)度修正參數(shù)。
以上步驟循環(huán)進(jìn)行直至達(dá)到要求精度。
制粉系統(tǒng)優(yōu)化控制是在制粉連續(xù)、穩(wěn)定、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上，進(jìn)行制粉系 統(tǒng)全部或部分狀態(tài)優(yōu)化。制粉系統(tǒng)在保證對鍋爐穩(wěn)定燃燒沒有影響，或者影響 很小時，通過調(diào)節(jié)給煤量、熱風(fēng)門、再循環(huán)風(fēng)門、冷風(fēng)門、排風(fēng)機(jī)擋板等，使 制粉系統(tǒng)過程量穩(wěn)定，磨煤機(jī)出口溫度不超上限，且穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)；磨 煤機(jī)入口負(fù)壓不越下限，且穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)；磨煤機(jī)出口負(fù)壓、粗粉分離 器出口負(fù)壓、細(xì)粉分離器出口負(fù)壓等穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。其次在制粉系統(tǒng)經(jīng) 濟(jì)性、安全性中尋求一種平衡以達(dá)到安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目的。
中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉系統(tǒng)分為熱風(fēng)送粉系統(tǒng)、乏氣送粉系統(tǒng)，有的 系統(tǒng)設(shè)計有再循環(huán)風(fēng)，有的無再循環(huán)風(fēng)，同時受工藝和煤質(zhì)等諸多因素影響， 所以工況復(fù)雜；另外，在控制實(shí)現(xiàn)上由DCS方式、表盤控制方式，或者其他控 制系統(tǒng)方式(例如PLC控制、計算機(jī)集中控制等)，所以制粉系統(tǒng)優(yōu)化控制方 法(包括控制算法、硬件和實(shí)現(xiàn))需要根據(jù)實(shí)際情況而變化。
以往的控制方法不考慮以上諸多因素，片面產(chǎn)品化使得顧此失彼；將復(fù)雜 控制方法引入DCS,因?yàn)镈CS資源有限不得不放棄；將自行設(shè)計的控制系統(tǒng)并 入原系統(tǒng)給操作運(yùn)行帶來不必要的麻煩；在多回路控制時，不考慮現(xiàn)場實(shí)際盲 目選擇控制點(diǎn)，出現(xiàn)系統(tǒng)反規(guī)程運(yùn)行。
本發(fā)明中的控制方法在考慮了諸多方面的因素后，提出了多種控制方法(包 括控制算法、硬件和實(shí)現(xiàn))。采用DCS控制方案，PLC控制方案，計算機(jī)集中 控制方案，智能調(diào)節(jié)器控制方案等，為了實(shí)現(xiàn)高級控制功能另設(shè)優(yōu)化站；智能 調(diào)節(jié)器的控制方案用于沒有實(shí)現(xiàn)DCS的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)料位控制參數(shù)整定， 磨煤機(jī)料位給定值優(yōu)化，斷煤、滿煤識別等主要功能；基于PLC系統(tǒng)的控制方 案適用于沒有實(shí)現(xiàn)DCS的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)料位控制參數(shù)整定，磨煤機(jī)料位給 定值優(yōu)化，斷煤、滿煤識別等主要功能，另外增加磨煤機(jī)出口溫度控制，入口 負(fù)壓或者出入口壓差控制，可以實(shí)現(xiàn)對整個制粉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示與操作控制。
當(dāng)有上位機(jī)時可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型構(gòu)建、系統(tǒng)優(yōu)化、回路控制參數(shù)優(yōu)化或其他高
級控制算法；計算機(jī)集中控制方案適用于沒有實(shí)現(xiàn)DCS的系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)料 位控制參數(shù)整定，磨煤機(jī)料位給定值優(yōu)化，斷煤、滿煤識別等主要功能，另外 增加磨煤機(jī)出口溫度控制，入口負(fù)壓或者出入口壓差控制，可以實(shí)現(xiàn)對整個制 粉系統(tǒng)的數(shù)據(jù)顯示與操作控制。當(dāng)有上位機(jī)時可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)模型構(gòu)建、系統(tǒng)優(yōu) 化、回路控制參數(shù)優(yōu)化或其他高級控制算法?；贒CS實(shí)現(xiàn)的控制方案適用于 已經(jīng)實(shí)現(xiàn)DCS控制的系統(tǒng)，借助已有DCS平臺資源，將算法在DCS中實(shí)現(xiàn)，使 制粉系統(tǒng)控制融入整個控制系統(tǒng)中去。
先進(jìn)控制對數(shù)據(jù)處理的要求較高，DCS控制器或者可編程控制器無法完成， 因此需要設(shè)計優(yōu)化控制站來實(shí)現(xiàn)，優(yōu)化控制站為獨(dú)立計算機(jī)，與DCS服務(wù)器或 者進(jìn)行制粉系統(tǒng)控制的上位機(jī)通過通訊方式相連，獲取制粉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，進(jìn) 行制粉系統(tǒng)模型構(gòu)建、運(yùn)行評價和系統(tǒng)優(yōu)化，將優(yōu)化結(jié)果以數(shù)據(jù)通訊方式發(fā)送 到DCS。優(yōu)化控制站歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時數(shù)據(jù)來源于DCS服務(wù)器或者其他應(yīng)用程序。 制粉系統(tǒng)目標(biāo)優(yōu)化能夠優(yōu)化出制粉系統(tǒng)的運(yùn)行最佳參數(shù)，并下發(fā)到DCS服務(wù)器 或者其他應(yīng)用程序；制粉系統(tǒng)回路優(yōu)化能夠?qū)崿F(xiàn)對制粉系統(tǒng)回路控制參數(shù)的最 佳整定，并下發(fā)到DCS服務(wù)器或者其他應(yīng)用程序；制粉系統(tǒng)高級控制方式可以 根據(jù)制粉系統(tǒng)運(yùn)性參數(shù)計算出當(dāng)前給各控制點(diǎn)的控制輸出，并下發(fā)到DCS服務(wù) 器或者其他應(yīng)用程序，通過控制切換來實(shí)現(xiàn)制粉系統(tǒng)的先進(jìn)控制；運(yùn)行評價與 操作建議可以給出當(dāng)前操作運(yùn)行的評價，并就制粉系統(tǒng)的運(yùn)行給出建議(例如 鋼球缺失；在多臺磨煤機(jī)運(yùn)行時根據(jù)各臺磨的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性給出最佳組合運(yùn)行方 式；當(dāng)制粉系統(tǒng)頻繁啟停時建議適當(dāng)減少給煤以避免頻繁啟停)；故障診斷與 安全評估， 一方面能夠?qū)χ品巯到y(tǒng)故障進(jìn)行診斷，包括實(shí)時故障診斷，例如斷 煤、超溫、超壓等一般故障，利用先進(jìn)控制策略還能給出新的故障信息，例如 制粉系統(tǒng)滿煤故障，該故障不同于以往簡單的煤多，同時考慮制粉系統(tǒng)中煤粉 濃度過大等故障信息；另一方面，根據(jù)制粉系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)檢測，
可以制粉系統(tǒng)故障前給出提示(例如軸瓦磨損嚴(yán)重、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)等)；而且 根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)對整個制粉系統(tǒng)運(yùn)行的安全性進(jìn)行評估，給出安全評價結(jié)果，以 提醒運(yùn)行操作人員和系統(tǒng)維護(hù)人員。所有優(yōu)化結(jié)果顯示在優(yōu)化控制站上。
以磨煤機(jī)料位控制回路為例闡述回路優(yōu)化與目標(biāo)優(yōu)化。磨煤機(jī)料位控制回 路具有磨煤機(jī)料位優(yōu)化設(shè)定模塊、參數(shù)整定模塊、給煤控制模塊等。磨煤機(jī)料 位優(yōu)化設(shè)定模塊能夠搜索最佳磨煤機(jī)料位值；參數(shù)整定模塊能夠在控制對象模 型發(fā)生改變時，例如原煤水分變化、給煤設(shè)備變化，根據(jù)預(yù)設(shè)的控制性能調(diào)整 給煤控制模塊控制參數(shù)，以保證在工況發(fā)生變化時仍能穩(wěn)定運(yùn)行；給煤控制模 塊根據(jù)制粉系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)(主要參考磨煤機(jī)料位)控制給煤，達(dá)到調(diào)節(jié)磨煤機(jī) 料位的目的。
控制對象會隨煤質(zhì)、機(jī)械磨損及其他因素的變化而變化，如果不改變控制 器參數(shù)，控制性能(包括超調(diào)量、過度時間、穩(wěn)定偏差等)會受到影響，達(dá)不 到最佳性能。參數(shù)整定模塊獲取控制回路所有相關(guān)歷史及實(shí)時數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合 分析，構(gòu)建系統(tǒng)模型，根據(jù)控制輸入與控制性能分析對控制器參數(shù)進(jìn)行整定， 實(shí)現(xiàn)控制回路的自適應(yīng)控制。該方案適應(yīng)于磨煤機(jī)料位控制回路、磨煤機(jī)出口 溫度控制回路和制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制回路。參數(shù)整定能夠在線連續(xù)整定或間歇 整定，以滿足不同系統(tǒng)的要求。參數(shù)整定模塊可以在優(yōu)化站上完成，簡化算法 也可以在DCS上實(shí)現(xiàn)。
制粉系統(tǒng)運(yùn)行存在能量消耗(包括電能、鋼球消耗和機(jī)械磨損等)，需要制 粉通風(fēng)，生產(chǎn)出的煤粉存在合格、不合格，存在煤粉產(chǎn)出多少的不同，因此存 在制粉系統(tǒng)最佳運(yùn)行狀態(tài)。為了保證制粉系統(tǒng)運(yùn)行最優(yōu)，要對制粉系統(tǒng)運(yùn)行狀 態(tài)參數(shù)不斷優(yōu)化，以達(dá)到優(yōu)化運(yùn)行的目的。制粉系統(tǒng)的優(yōu)化范圍可以根據(jù)實(shí)際 選擇全部或者部分優(yōu)化。制粉系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)的選擇可以根據(jù)實(shí)際需要來確定， 例如當(dāng)需要提供最大制粉量時，以最大產(chǎn)量為目標(biāo)；當(dāng)正常運(yùn)行時，以經(jīng)濟(jì)運(yùn) 行為目標(biāo)。制粉系統(tǒng)優(yōu)化可以在優(yōu)化站上完成，簡化算法也可以在DCS上實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)控制實(shí)現(xiàn)平臺的不同控制算法分兩套方案實(shí)現(xiàn)高級語言和可編程序 控制器編程語言兩種。其對應(yīng)的硬件也不同，高級語言在計算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，具有 功能強(qiáng)、速度快、資源豐富的特點(diǎn)，不僅可以實(shí)現(xiàn)基本的控制，也可以實(shí)現(xiàn)高 級控制；可編程序控制器編程語言在基于微處理器的可編程控制器上實(shí)現(xiàn)，功 能有限，速度受其他控制邏輯制約，資源必須在一定的范圍內(nèi)，負(fù)責(zé)會影響到 整個系統(tǒng)的穩(wěn)定。
最后，還需注意的是，以上列舉的僅是本發(fā)明的一個具體實(shí)施例。顯然， 本發(fā)明不限于以上實(shí)施例，還可以有許多變形。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能從本 發(fā)明公開的內(nèi)容直接導(dǎo)出或聯(lián)想到的所有變形，均認(rèn)為是本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置，由噪聲傳感器和料位變送器兩部分組成。其特征在于噪聲傳感器由單傳聲器(1)或雙傳聲器(1、2)構(gòu)成，1號傳聲器(1)連接一個模擬濾波放大電路(4)，2號傳聲器(2)連接一個模擬濾波放大電路(3)，模擬濾波放大電路(3、4)另一端分別與模擬帶通濾波器(5、18)一端連接，模擬帶通濾波器(5、18)另一端分別與同步A/D轉(zhuǎn)換電路(6)連接，同步A/D轉(zhuǎn)換電路(6)另一端連接到微處理器(8)上，微處理器(8)依次分別與存儲單元(7)、升級接口(9)、顯示單元(10)、操作控制單元(11)、通訊單元(12)、D/A輸出轉(zhuǎn)換電路(13)連接，D/A輸出轉(zhuǎn)換電路(13)與輸出變換電路(14)連接，微處理器(8)又與信號A/D轉(zhuǎn)換電路(17)連接，信號A/D轉(zhuǎn)換電路(17)與采集的煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細(xì)度信號連接，電源模塊(16)分別給上述各電路供電。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置，其特征在于所述 煤粉濕度信號、煤粉溫度信號、煤粉細(xì)度信號可以選擇其中一個、兩個或三個， 或用其替代信號，煤粉濕度、溫度信號通過給煤量、入口熱量、出口熱量計算 近似獲得，煤粉細(xì)度信號通過風(fēng)速、風(fēng)量、通風(fēng)溫度計算近似獲得。
3、 一種權(quán)利要求1所述的鋼球磨煤機(jī)料位測量裝置的中間儲倉式鋼球磨 煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法，其特征包括下述步驟1) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊獲取制粉系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)與實(shí)時數(shù)據(jù)；2) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析后分別輸出磨煤機(jī)料位控 制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值與最佳控制器參數(shù)、出口溫度控制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值 與最佳控制器參數(shù)和制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制回路最佳運(yùn)行目標(biāo)值與最佳控制器 參數(shù)到各自回路；3) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊給出制粉系統(tǒng)故障診斷與安全評估信息；4) 、制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊給出制粉系統(tǒng)運(yùn)行評價與操作建議信息；5) 、磨煤機(jī)料位控制回路、磨煤機(jī)出口溫度控制回路和制粉系統(tǒng)通風(fēng)量控制回路經(jīng)過運(yùn)算處理后，將控制輸出信息輸入三回路協(xié)調(diào)控制模塊；6) 、三回路協(xié)調(diào)控制模塊經(jīng)過運(yùn)算處理后分別控制給煤量、熱風(fēng)門、再循 環(huán)風(fēng)門、冷風(fēng)門或其他控制點(diǎn)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制 方法，其特征在于制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有參數(shù)整定功能，參數(shù)整定獲取控 制回路所有相關(guān)歷史及實(shí)時數(shù)據(jù)，進(jìn)行綜合分析構(gòu)建系統(tǒng)模型，根據(jù)控制輸入 與控制性能分析對控制器參數(shù)進(jìn)行整定，參數(shù)整定能夠在線連續(xù)整定或間歇整 定。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制 方法，其特征在于制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有目標(biāo)優(yōu)化功能，制粉系統(tǒng)優(yōu)化分 為靜態(tài)優(yōu)化與動態(tài)優(yōu)化兩種方式，其制粉系統(tǒng)靜態(tài)優(yōu)化方式通過獲取制粉系統(tǒng) 運(yùn)行參數(shù)構(gòu)建制粉系統(tǒng)優(yōu)化模型，并根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)不斷對模型進(jìn)行更新，根據(jù) 制粉系統(tǒng)優(yōu)化模型和運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行制粉系統(tǒng)優(yōu)化；制粉系統(tǒng)動態(tài)優(yōu)化方式在制 粉系統(tǒng)運(yùn)行時通過施加擾動，根據(jù)結(jié)果確定優(yōu)化方向，根據(jù)最佳目標(biāo)函數(shù)對最 佳運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行搜索，制粉系統(tǒng)的優(yōu)化范圍可以根據(jù)實(shí)際選擇全部或者部分狀 態(tài)，制粉系統(tǒng)優(yōu)化目標(biāo)的選擇可以根據(jù)實(shí)際需要來確定。
6、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制 方法，其特征在于制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有運(yùn)行評價與操作建議功能，運(yùn)行 評價與操作建議給出當(dāng)前操作運(yùn)行評價，并對制粉系統(tǒng)的運(yùn)行給出建議，其建 議是指鋼球缺失；在多臺磨煤機(jī)運(yùn)行時根據(jù)各臺磨機(jī)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性給出最佳組 合運(yùn)行方式；當(dāng)制粉系統(tǒng)頻繁啟停時建議減少啟停次數(shù)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制 方法，其特征在于制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制模塊具有故障診斷與安全評估功能， 一方 面能夠?qū)χ品巯到y(tǒng)故障進(jìn)行診斷，包括實(shí)時故障診斷，其故障診斷包括斷煤、 超溫、超壓故障，先進(jìn)控制算法還能給出新的故障信息，新的故障信息還包括 滿煤故障，該故障不同于以往簡單的煤多，同時考慮制粉系統(tǒng)中煤粉濃度過大故障信息；根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對制粉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)故障狀態(tài)檢測，可以在制粉系統(tǒng)故障 前給出提示，其提示包括軸瓦磨損嚴(yán)重、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)；根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)對整個 制粉系統(tǒng)運(yùn)行的安全性進(jìn)行評估，給出安全評價結(jié)果。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程優(yōu)化控制方法，該方法包括兩方面內(nèi)容通過噪聲傳感器檢測磨煤機(jī)噪聲，輔助煤粉濕度、煤粉溫度、煤粉細(xì)度或其替代信號測量磨煤機(jī)料位；以制粉系統(tǒng)先進(jìn)控制為核心，實(shí)現(xiàn)料位回路、出口溫度回路和通風(fēng)量回路的控制參數(shù)和目標(biāo)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行安全評估與故障診斷，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性分析及操作建議，最終達(dá)到制粉系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。本發(fā)明解決了煤質(zhì)或運(yùn)行工況對料位測量的影響，提高了料位測量的精確度和可靠性；本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了對制粉系統(tǒng)的整體優(yōu)化，不同于以往控制方案或方法僅部分的解決了制粉系統(tǒng)控制，同時采用先進(jìn)控制保證制粉系統(tǒng)連續(xù)、穩(wěn)定、安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，廣泛應(yīng)用于中間儲倉式鋼球磨煤機(jī)制粉過程。
文檔編號G05B19/418GK101358869SQ200810017718
公開日2009年2月4日 申請日期2008年3月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月17日
發(fā)明者張相利, 偉 陳 申請人:西安艾貝爾科技發(fā)展有限公司