Investigación y aplicación de una nueva estrategia de control para molinos de bolas.

Resumen: La información sobre investigación y aplicación de nuevas estrategias de control para molinos de bolas es proporcionada por excelentes fabricantes de caudalímetros . Introducción En las centrales térmicas pequeñas y medianas de nuestro país, el sistema de pulverización con molino de bolas es muy común, y este sistema es otro sistema de ajuste importante, además del sistema de combustión de la caldera. La función del sistema de pulverización es moler carbón con una pequeña cantidad de caliza mediante bolas de acero. Para obtener más información sobre fabricantes de caudalímetros, modelos y precios, no dude en contactarnos. A continuación, se detallan la investigación y aplicación de nuevas estrategias de control para molinos de bolas. Introducción En las centrales térmicas pequeñas y medianas de nuestro país, el sistema de pulverización con molino de bolas es muy común, y este sistema es otro sistema de ajuste importante, además del sistema de combustión de la caldera. La función del sistema de pulverización es moler el carbón con una pequeña cantidad de caliza a través del molino de bolas de acero para obtener carbón pulverizado con una finura específica, secarlo, transportarlo y separarlo mediante el viento de la caldera, para finalmente almacenarlo en el silo. El sistema de pulverización incluye un búnker de carbón crudo, un equipo de control de alimentación de carbón vibratorio, un equipo de separación de polvo grueso y fino, un molino de bolas, un silo de polvo, una válvula de compuerta de alimentación de polvo de sinfín, una válvula de control de entrada de la máquina de descarga de polvo, aire caliente del molino de bolas, aire frío, aislamiento, válvula de control de recirculación y aire terciario. Es un sistema de mezcla de aire y polvo relativamente grande. La capacidad instalada del sistema de pulverización del molino de bolas es elevada (la potencia del molino de bolas por sí sola suele ser de varios cientos de kilovatios). Debido al uso del sistema de almacenamiento intermedio, el sistema funciona de forma intermitente y se enciende y se detiene con frecuencia, lo que provoca grandes perturbaciones en el sistema de combustión de la caldera. En el sistema de pulverización, el objetivo del control del sistema es mantener la máxima producción del molino de carbón y minimizar el consumo de energía por tonelada. Sin embargo, dado que el molino de bolas es un sistema no lineal con un importante acoplamiento multivariable, resulta difícil lograr este objetivo mediante el esquema de control convencional. Este artículo toma como ejemplo el control del sistema de pulverización de un molino de bolas de una central térmica en Nantong y, basándose en el análisis de su rendimiento dinámico, propone una estrategia de control eficaz. Esta estrategia utiliza tecnología de detección suave para obtener información sobre la carga de molienda y controla la carga de molienda y la temperatura de salida del molino de bolas mediante un controlador coordinado. La presión negativa en la entrada del molino de bolas se puede controlar controlando la relación entre la cantidad de aire caliente y frío. El controlador utiliza el algoritmo de control PID difuso, que utiliza el control difuso para controlar eficazmente el proceso dinámico y, a su vez, el control PID para garantizar la precisión del sistema en estado estacionario. Los resultados de la operación real muestran que la estrategia de control puede lograr un efecto de control satisfactorio. 1. Análisis de las características dinámicas del molino de bolas El equipo principal del sistema de pulverización del molino de bolas es el molino de bolas. El molino de bolas en sí es un equipo complejo que incluye la conversión de energía mecánica y el intercambio de calor. La Figura 1 es un diagrama esquemático de la entrada/salida del molino de bolas. La entrada del molino de bolas generalmente tiene la cantidad de aire frío Fr, la cantidad de aire caliente Fh y la cantidad de carbón que alimenta Fc. Las cantidades controladas tienen 5 presión negativa de entrada P, temperatura de salida T y carga de desgaste L. La importancia de controlar la presión negativa en la entrada del molino de bolas es hacer que todo el molino de bolas esté en un estado de presión negativa para evitar fugas excesivas de aire del carbón pulverizado y del molino de bolas. La temperatura de salida del molino de bolas se refiere a la temperatura de la mezcla de aire y polvo en la salida del molino de bolas, que es un parámetro importante que refleja la salida de secado del molino de bolas y previene la deflagración o explosión del carbón pulverizado. La carga de molienda refleja la cantidad de carbón almacenado en el tambor durante la molienda. Durante el funcionamiento del molino de bolas, al ajustar la cantidad de carbón alimentado, aire caliente y aire frío, la cantidad de carbón almacenado en el tambor del molino de bolas (es decir, la carga de molienda), la temperatura de salida del molino de carbón y la presión negativa de entrada se encuentran en los valores óptimos respectivamente. cerca, de modo que el molino de bolas funcione eficientemente. La relación entre la potencia del motor PD del molino de bolas, la diferencia de presión entre la entrada y la salida ΔP, la fuerza de salida de molienda Q y la cantidad de carbón almacenado N en el molino de carbón [4] se muestra en la Figura 2. En la zona I de la curva característica, el consumo de energía del molino de bolas es alto y la salida es baja; la zona III es fácil de bloquear carbón; la zona II, la potencia del motor no es la mayor, pero la salida del molino de bolas es la mayor, que es un área de trabajo ideal. También se puede ver en la curva característica que la diferencia de presión entre la entrada y la salida puede reflejar indirectamente la carga de molienda. Del análisis anterior, se puede concluir que el molino de bolas presenta características dinámicas de alto orden y capacidad múltiple, gran retardo puro y acoplamiento entre parámetros. La estructura de su modelo matemático se puede expresar aproximadamente como: donde K es la ganancia; τ es la constante de tiempo; t es el tiempo de retardo puro. Desde el punto de vista de la respuesta al escalón, la respuesta de la presión negativa en la entrada del molino de carbón es la más rápida, y la respuesta de la presión diferencial en la entrada y la salida es la más lenta, y la relación de tiempo alcanza varias decenas. La velocidad de estas respuestas temporales se refleja en la constante de tiempo de la fórmula. La fórmula anterior se obtiene mediante linealización bajo ciertas condiciones. De hecho, las características dinámicas del molino de bolas son variables, lo que se manifiesta principalmente en la diferencia entre las características de autoequilibrio y no autoequilibrio, y en la diferencia en el tiempo de retardo de la señal. La diferencia de presión entre la entrada y la salida del molino de bolas se autoequilibra dentro del rango del valor máximo de polvo en el aire caliente, mientras que no se autoequilibra cuando se encuentra fuera del valor máximo. El retardo entre la presión negativa de entrada y la temperatura de salida es mucho menor que el de la presión diferencial. Esta variabilidad de las características dinámicas del molino de bolas dificulta considerablemente el control. En resumen, la dificultad de control del molino de bolas se debe a los cuatro puntos siguientes: a. El sistema presenta un fuerte acoplamiento multivariable. Por ejemplo, el acoplamiento entre la presión negativa de entrada p del molino de bolas y la temperatura de salida T es muy importante. b. La señal es difícil de medir. La carga de molienda es difícil de medir directamente. Actualmente, la diferencia de presión ΔP entre la entrada y la salida del molino de carbón se utiliza generalmente para reflejar aproximadamente la carga del molino de bolas. Sin embargo, la señal de presión diferencial se ve afectada por el volumen de aire en el cilindro y el gran retardo impide que refleje correctamente la cantidad de carbón almacenado a tiempo.

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