Pesquisa e aplicação de nova estratégia de controle para moinho de bolas

Resumo: As informações de pesquisa e aplicação de novas estratégias de controle para moinhos de bolas são fornecidas por excelentes fabricantes de medidores de vazão e medidores de vazão. Introdução Em pequenas e médias usinas termelétricas do nosso país, o uso do sistema de pulverização de moinho de bolas é muito comum, e este sistema é outro sistema de ajuste importante, além do sistema de combustão da caldeira na usina. A tarefa do sistema de pulverização é moer carvão com uma pequena quantidade de calcário através de bolas de aço. Para mais fabricantes de medidores de vazão selecionarem modelos e cotações de preços, você está convidado a perguntar. A seguir estão os detalhes da pesquisa e aplicação de novas estratégias de controle para moinhos de bolas. Introdução Em pequenas e médias usinas termelétricas do nosso país, o sistema de pulverização de moinho de bolas é amplamente utilizado, e este sistema é outro sistema de ajuste importante, além do sistema de combustão da caldeira na usina. A tarefa do sistema de pulverização é moer o carvão contendo uma pequena quantidade de calcário através do moinho de bolas de aço para produzir carvão pulverizado com uma certa finura, secá-lo, transportá-lo e separá-lo pelo vento da caldeira e, finalmente, armazená-lo no silo. O sistema de pulverização inclui bunker de carvão bruto, equipamento de controle de alimentação de carvão vibratório, equipamento de separação de pó grosso e fino, moinho de bolas, silo de pó, válvula de gaveta de alimentação de pó helicoidal, válvula de controle de entrada da máquina de descarga de pó, ar quente do moinho de bolas, ar frio, isolamento, válvula de controle de recirculação, ar terciário. É um sistema de mistura de ar-pó relativamente grande. A capacidade instalada do sistema de pulverização do moinho de bolas é grande (a potência do moinho de bolas sozinho é geralmente de várias centenas de quilowatts). Devido ao uso do sistema de armazenamento intermediário, o sistema opera intermitentemente e inicia e para frequentemente, portanto, a perturbação no sistema de combustão da caldeira é grande. Para o sistema de pulverização, o objetivo do controle do sistema é manter a potência máxima do moinho de carvão, minimizando o consumo de energia por tonelada de carvão. No entanto, como o moinho de bolas é um sistema não linear com acoplamento multivariável complexo, é difícil atingir a meta de controle usando o esquema de controle convencional. Este artigo toma como exemplo o controle do sistema de pulverização do moinho de bolas de uma usina termelétrica em Nantong e, com base na análise do desempenho dinâmico do moinho de bolas, propõe uma estratégia de controle eficaz. A estratégia de controle adota a tecnologia de sensoriamento suave para obter informações sobre a carga de moagem e realiza o controle da carga de moagem e da temperatura de saída do moinho de bolas por meio do controlador coordenado. A pressão negativa na entrada do moinho de bolas pode ser controlada controlando a relação entre a quantidade de ar quente e frio. O controlador adota o algoritmo de controle PID fuzzy, que utiliza o controle fuzzy para realizar o controle efetivo do processo dinâmico e utiliza o controle PID para garantir a precisão do sistema em regime permanente. Os resultados operacionais reais mostram que a estratégia de controle pode alcançar um efeito de controle satisfatório. 1. Análise das características dinâmicas do moinho de bolas O equipamento principal do sistema de pulverização do moinho de bolas é o moinho de bolas. O moinho de bolas em si é um equipamento complexo, incluindo conversão de energia mecânica e troca de calor. A Figura 1 é um diagrama esquemático da entrada/saída do moinho de bolas. A entrada do moinho de bolas geralmente tem a quantidade de ar frio Fr, a quantidade de ar quente Fh e a quantidade de alimentação de carvão Fc. As quantidades controladas têm 5 pressão negativa de entrada P, temperatura de saída T e carga de desgaste L. A importância de controlar a pressão negativa na entrada do moinho de bolas é fazer com que todo o moinho de bolas esteja em um estado de pressão negativa para evitar vazamento excessivo de ar do carvão pulverizado e do moinho de bolas. A temperatura de saída do moinho de bolas se refere à temperatura da mistura ar-pó na saída do moinho de bolas, que é um parâmetro importante que reflete a saída de secagem do moinho de bolas e evita a deflagração ou explosão do carvão pulverizado. A carga de moagem reflete a quantidade de carvão armazenada no tambor durante a moagem. Durante a operação do moinho de bolas, ajustando a quantidade de alimentação de carvão, ar quente e ar frio, a quantidade de carvão armazenada no tambor do moinho de bolas (ou seja, a carga de moagem), a temperatura de saída do moinho de carvão e a pressão negativa de entrada estão nos valores ideais, respectivamente. próximos, para que o moinho de bolas funcione com eficiência. A relação entre a potência do motor PD do moinho de bolas, a diferença de pressão entre a entrada e a saída ΔP, a força de saída de moagem Q e a quantidade de armazenamento de carvão N no moinho de carvão [4] é mostrada na Figura 2. Na zona I da curva característica, o consumo de energia do moinho de bolas é grande e a saída é pequena; a zona III é fácil de bloquear o carvão; na zona II, a potência do motor não é a maior, mas a saída do moinho de bolas é a maior, o que é uma área de trabalho ideal. Também pode ser visto na curva característica que a diferença de pressão entre a entrada e a saída pode refletir indiretamente a carga de moagem. A partir da análise acima, pode-se concluir que o moinho de bolas possui as características dinâmicas de alta ordem de múltiplas capacidades, grande atraso puro e acoplamento entre parâmetros. A estrutura de seu modelo matemático pode ser aproximadamente expressa como onde K é o ganho; τ é a constante de tempo; t é o tempo de atraso puro. A partir do tempo da resposta em degrau, a resposta da pressão negativa na entrada do moinho de carvão é a mais rápida, e a resposta da pressão diferencial na entrada e na saída é a mais lenta, e a relação de tempo atinge várias dezenas. A velocidade dessas respostas temporais é refletida na constante de tempo na fórmula. A fórmula acima é obtida por linearização sob certas condições. De fato, as características dinâmicas do moinho de bolas são variáveis, o que se manifesta principalmente na diferença entre as características de capacidade de autobalanceamento e capacidade de não autobalanceamento e na diferença na duração do tempo de atraso do sinal. A diferença de pressão entre a entrada e a saída do moinho de bolas apresenta características de autobalanceamento dentro da faixa do valor máximo da quantidade de pó no ar quente, enquanto apresenta características de ausência de autobalanceamento quando está fora do valor máximo. O atraso da pressão negativa de entrada e da temperatura de saída é muito menor do que o da pressão diferencial. Essa variabilidade das características dinâmicas do moinho de bolas aumenta significativamente a dificuldade de controle. Em resumo, a razão pela qual o moinho de bolas é difícil de controlar pode ser atribuída aos quatro pontos a seguir. a. O sistema possui características de acoplamento fortes e multivariáveis. Por exemplo, o acoplamento entre a pressão negativa de entrada p do moinho de bolas e a temperatura de saída T é muito grave. b. O sinal é difícil de medir. A carga de moagem é difícil de medir diretamente. Atualmente, a diferença de pressão ΔP entre a entrada e a saída do moinho de carvão é geralmente usada para refletir aproximadamente a carga do moinho de bolas. No entanto, o sinal de pressão diferencial é afetado pelo volume de ar no cilindro, e o atraso é grande, portanto, não pode refletir corretamente a quantidade de carvão armazenada no tempo.

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