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专科生毕业设计（论文）题目：基于自动控制的磨煤机系统学生姓名：系别：机械与控制工程学院专业年级：指导教师：2015年6月15日中国石油大学胜利学院专科毕业论文1摘要自动控制磨煤机是火力电厂中广泛采用的一种制粉设备。它具有能耗低、生产效率高、研磨煤种范围广和不受异物影响等优点，但是磨煤机运行时也存在一定的问题，有时出力不均匀，功耗变大，甚至发生堵煤和乏煤现象。这是由煤位检测设备精度低造成的，而国外的煤位检测设备虽然检测精度高，但进口价格昂贵。因此自主进行检测设备的研发对于降低整体成本，具有重要意义。论文首先介绍了自动控制磨煤机的工作原理、特点及传统的煤位检测方法，针对传统的煤位检测方法的不足，采用自动控制的原理，并进行了有关试验，结果表明改造后的磨煤机控制系统能够使磨煤机迅速调节负荷，使料位控制系统能真实反映磨煤机内煤位的高度，从而实现系统的自动控制。关键字：自动控制磨煤机；自寻优控制；料位压差测量中国石油大学胜利学院专科毕业论文2AbstractAutomaticcontrolofcoalmilliswidelyusedinthermalpowerplantofamillingequipment.Ithasalowenergyconsumption,highefficiency,widerangeofgrindingcoalandisnotaffectedbyforeignbodies,etc,butcoalmillruntimealsohascertainproblem,sometimesunevenoutput,powerconsumption,evencoalandFaMeiblocked.Thisiscausedbylowcoaltestingequipmentprecision,andforeigncoaltestingequipmentwhiledetectionprecisionishigh,butexpensiveimports.Sotheindependenttestingequipmentresearchanddevelopmenttoreducetheoverallcost,isofgreatsignificance.Paperfirstlyintroducestheworkingprincipleofautomaticcontrolofcoalmill,characteristicsandthetraditionalcoaldetectionmethods,aimingattheshortcomingsofthetraditionalcoaldetectionmethods,usingtheprincipleofautomaticcontrol,andtherelevanttest,theresultsshowedthatthemodifiedcoalmillcontrolsystemtomakethecoalmilladjusttheloadquickly,andcanreflectthemateriallevelcontrolsystemincoalmill,theheight,soastorealizetheautomaticcontrolsystem.KeyWords：Automaticcontrolofcoalmill;Theoptimalcontrol;Adifferentialpressuremeasurement中国石油大学胜利学院专科毕业论文3目录第一章绪论.........................................................................41.1课题背景和意义...................................................................41.2自动控制磨煤机煤位检测技术的发展状况.............................................51.3本文研究内容.....................................................................7第二章自动控制磨煤机的料位测量....................................................82.1自动控制磨煤机的工作原理及特性...................................................82.1.1磨煤机工作原理.................................................................82.1.2磨煤机特性.....................................................................92.2自动控制磨煤机的测量方法-料位压差测量............................................92.2.1料位压差测量原理...............................................................92.2.2料位压差检测系统的特点及构成...................................................92.3料位测量遇到的问题及解决方法....................................................10第三章自动控制磨煤机料位自寻优-采样控制............................................113.1自动控制磨煤机料位控制系统......................................................113.2磨煤机料位优化—模糊自适应控制原理..............................................123.3自动控制磨煤机的料位自寻优控制..................................................143.3.1料位自寻优控制策略............................................................153.3.2料位自寻优算法控制方案........................................................173.5料位优化控制小结................................................................20第四章结论.......................................................................21参考文献............................................................................22致谢................................................................................23中国石油大学胜利学院专科毕业论文4第一章绪论1.1课题背景和意义我国现在正处于经济高速发展期，对电力的需求也在不断地增长，这促进了电力工业的飞速发展。我国的水利电站受到自然条件等的限制，难以大规模的兴建，所以新建的电站以火力电站为主。而磨煤机是火力发电厂机组一个必不可少的辅助设备，受到人们越来越多的重视，对于如此一个耗能大户，它的安全经济运行也直接决定着电厂运行的经济性和安全性。国内常用的磨煤机包括风扇磨煤机、中速磨煤机、钢球磨煤机和自动控制磨煤机等，与中速磨煤机相比钢球磨煤机研磨煤种范围广，特别适用于无烟煤。近年来，由于欧美等发达国家的大型发电机组对钢球磨煤机出力要求越来越高，以及无烟煤产量下降，钢球磨煤机逐渐被中速磨煤机所取代。在我国，由于4力发电厂钢球磨煤机多达3000多台，并且在今后相当长的时间内仍将继续使用。而在目前，自动控制磨煤机凭借其出力均匀，制作方便等特点，正在得到人们越来越广泛的关注。自动控制磨煤机在实际生产运行时，常出现堵煤和乏煤的情况，且与国外同类型的磨煤机相比，电耗也偏高，经济性差。其主要原因是磨煤机的煤位检测设备不如国外的精度高，这使磨煤机难以工作在理想的煤位上，煤位的高低决定着磨煤机的工作状态。如果煤位过低，则磨煤机效率低、功耗大、振动噪声大，如果煤位过高，钢球无法将煤粉砸碎，严重时造成堵煤，使系统崩溃。因此，想要充分发挥磨煤机的高性能，就要进口国外生产的磨煤机煤位检测设备，而国外的检测设备进口价格昂贵，致使磨煤机整体设备造价偏高。急需一种自主研制的煤位检测设备来代替此类产品，以求降低成本。制粉系统作为火力发电厂一个重要辅助系统，其安全性、经济性与企业利益密不可分。而磨煤机作为制粉系统的一个主要设备，其耗电量占到了整个制粉系统的70%～80%。由于磨煤机料位控制一直以来都是制约磨煤机安全、经济运行的难题，因此，迫切希望找到一种方法，能实现磨煤机长期处于最佳料位区间安全、经济运行，能够产煤自动化，从而实现自动控制的磨煤机系统。1.2自动控制磨煤机煤位检测技术的发展状况1929年以来的70多年发展过程中，FosterWheeler能源公司最终将自动控制磨煤机设计得简单而可靠，将磨煤机设计成两端完全对称，即磨煤机两端燃料和空气的进出口在结构外形上完全一样，使得该磨煤机达到了较高的可用率。在磨煤机负荷减中国石油大学胜利学院专科毕业论文5小时，煤粉的细度会增加。因此，该磨煤机的这些特点使其能在燃烧器任何组合的运行方式和磨煤机的出力非常低时得到稳定的燃烧火焰。在刚启动和低负荷的运行条件下，煤粉的细度可以达到100%通过200号筛，从而可以大量减少点火和暖炉所需的燃料。如果磨煤机两端的两台给煤机同时停止工作，此时该磨煤机中所储备的燃料量仍足够维持满负荷的煤粉输出量达8～9分钟。美国SVEDALA公司制造磨煤机的历史已有一百多年。在全世界，己安装的该公司生产的自动控制钢球磨煤机也有几百台，我国大港电厂(意大利托塞厂采用SVEDALA公司的转让技术)、岳阳电厂(巴布科克采用SVEDALA公司的转让技术)和上安电厂均采用该公司的自动控制磨煤机技术。最近几年，SVEDALA公司又在原有技术的基础上，对自动控制磨煤机进行了改进，如把容易磨损的绞龙去掉，改变了一次风的入口等，从而减少了维护费用。针对磨煤机的机理特点，根据制粉系统磨煤机的工作过程机理，研究了各输入、输出之间的相互影响，通过集中参数方法建立了磨煤机的动态参数模型，用三输入三输出的状态方程表示。此模型很好地揭示了钢球磨煤机的运行状况及其非线性、强耦合的特性，而且适合于不同类型的钢球磨煤机。之后，他又针对钢球磨煤机优化控制的问题提出了一种由优化计算机、集散控制系统(DCS)、仪表与执行机构的虚拟装置以及模拟现场制粉系统的对象计算机所组成的分布式仿真实验平台。该实验平台可以逼真地模拟工业现场的控制情况，为开发钢球磨煤机制粉系统的智能解耦控制软件产品提供了原型控制算法的工业验证工具。在模糊控制理论的基础上，以球磨机制粉系统为被控对象，提出了一种新型的多变量模糊控制算法，它由解耦补偿器和自组织模糊控制器组成，并对修正函数和控制规则进行了行之有效的改进，同时为了更好的表征磨内存煤量，研制了安装在磨前轴承上的拾音式负荷变送器，并且用仿真实验结果验证了这种方法的可行性和有效性；并且将理论成果应用于工程实际，研究了和某国产DCS系统的接口问题。随着研究的不断深入，华北电力大学的刘长良等人将模糊控制理论进一步发展，提出了自适应模糊控制算法和递阶模糊控制算法，解决了模糊控制理论中的