#2炉磨煤机制粉控制系统所有操作在#2机组DCS操作员站实现，当制粉控制系统在手动时，接受操作员站手动控制指令；处于自动时，接受MECS-2003控制输出点指令。为保证制粉系统运行安全，当MECS-2003系统退出运行或故障报警时，系统自动切换到手动状态，并发出报警信号。

增设的MECS-2003制粉专家优化控制系统的控制站，可以很好的保证DCS系统和MECS-2003的独立性，在MECS-2003系统工程师站系统调试和维护时，不影响制粉控制系统的单独运行，在MECS-2003系统控制站退出运行时，DCS系统自动进入手动控制状态，并发出报警信号。

2.2 系统控制方案

控制制系统可分为给煤机调节，热风门调节，冷风门调节，再循环风门调节共四个调节对象，相对应的完成磨煤机载煤量（磨煤机负荷），磨煤机入口负压，磨煤机出口温度三个对象的调节，并设有必要联锁和保护，通过加入总风门和排粉机入口风门的控制，同时还实现制粉系统的程控启停功能。

1）磨煤机出口温度控制系统

磨煤机出口温度控制系统能根据制粉系统的启动、正常运行、停机等不同工况，控制磨煤机出口温度在设定温度上，当磨煤机出口温度超限时，启动联锁程序打开冷风门。

磨煤机出口温度控制系统的主调节量是皮带给煤机的煤量，由给煤量来实现其初调节功能，而其细调节是由热风门、冷风门、再循环风门联合进行反向调节实现的，在控制方案上引入了变系数解耦矩阵，使这一复杂的控制对象得以实现稳定的自动控制。

2）磨煤机入口负压控制系统

磨煤机入口负压控制系统能根据制粉系统的启动、正常运行、停机等不同工况，控制磨煤机入口负压在设定定值上，当热风门、冷风门、循环风门开度已经达到极限时，系统自动进入负压调节，切除温度调节功能，但温度联锁功能继续有效。

磨煤机入口负压控制系统的主调节手段是热风门和再循环风门，冷风门作为后备调节手段。由热风门和再循环风门同向调节实现负压的调节。在控制方案上引入了风门流量变系数，在不同的风门开度使用不用的动作量，使这一多手段调节的控制对象得以实现稳定的自动控制。

3）磨煤机负荷控制系统

磨煤机负荷控制系统能根据制粉系统的启动、正常运行、停机等不同工况，控制磨煤机内存煤量在设定定范围，保证磨煤机不会出现空磨、满磨堵磨等异常运行工况，使制粉系统运行效率提高，实现在同样的煤粉细度下制同样多的煤粉所耗的电量更少，从而使机组运行的经济性得到提高。

给煤量的调节是制粉系统最大的难点，因为它需要考虑的因素是很多的，各个调节量之间相互的影响也很大。制粉专家优化控制系统使用了分层次，变参量解耦，自动寻优神经网络等高级的控制算法，它的调节是以磨煤机进出口负压为限制值和最终优化目标，在进出口负压不超限的情况下，以调节磨煤机出口温度为副条件，以调节磨煤机负荷为主条件，并引入了磨煤机出口温度的超限调节功能。对于磨煤机的负荷调节，由于不同的煤种所对应的最佳磨煤机负荷是不同的，所以对于磨煤机负荷自动的设定值由制粉专家优化控制系统根据制粉系统运行的稳定性通过神经网络自动生成，这样在制粉系统允许出力增大时，系统能够在最佳负荷下运行，而在制粉出力下降时系统也能够及时进入新的工况下稳定运行。

为防止超温，当磨煤机运行时发生棒销断裂或相应给煤机跳闸时，系统自动将排粉机入口档板关至40%。

4）磨煤机负荷的计算

由于无法实现对磨煤机内部存煤量（负荷）的在线测量，磨煤机负荷判定只是由负荷特征量间接判断，运行人员和许多控制方案最常用的负荷特征为：磨煤机出入口差压、磨煤机电流和磨煤机噪声负荷（通过磨煤机噪声或震动强度判断负荷）。但这些负荷特征对负荷的表征通常并不是一致的、稳定的。差压由于其非线性只能对负荷的极端情况进行判断；磨煤机电流与负荷存在非单值对应关系（如图2所示），并最大磨煤机电流会因磨煤机钢球量的多少和机械性能的变化随时改变；磨煤机噪声也存在着噪声饱和现象（在磨煤机负荷较高时磨煤机特征噪声能量不再降低），同时存在着因钢球添加量和因环境产生的噪声漂移。因此根据任何单一负荷特征，无法长期准确、可靠的判定磨煤机负荷；

磨煤机的各种负荷特征都无法单独稳定表达磨煤机的负荷水平，在控制系统中采用模糊识别技术，拟合出综合磨煤机负荷量，并将磨煤机最大磨电流对应负荷定义为50%，通过磨煤机电流负荷、噪声负荷和差压间在线运行过程中的相互校正，克服了单一表征量的非线性和钢球添加量和煤质的磨负荷测量影响，保证负荷测量的长期稳定，准确。

5）制粉系统程控启停控制

制粉系统全程控制是在系统稳态自动控制的基础上，实现制粉系统启动和停止过程的自动化控制。在此控制方式下，制粉系统启动和停止只各需一键操作完成，在系统启动完成后，制粉系统自动进入稳态自动控制。系统设置有：

1）系统保护功能：在程控启动和停止前及其过程中，制粉系统各个参量、测点和执行机构进行全面监视，当系统出现故障时，及时报警并进行相应处理，必要时中断程控，提示操作人员及时处理。

2）启停过程平稳：制粉系统启停过程中，因为需要调节的执行机构多，变化量较大，在人工操作启停过程中，很难将系统风压、风量和风温从停磨状态平稳过渡到运行状态或从运行状态平稳过渡到停磨状态，造成系统温度和风量的较大扰动。由于该控制系统将模糊控制应用于过程控制，使程控启停过程各参量变化平稳一致。

3）提高系统运行安全性，减少制粉系统对锅炉燃烧的扰动：在制粉系统全程控制方式下，消除了系统启停过程中的温度过冲，从而减少了煤粉自燃的可能。又由于排粉机的排出风经常作为三次风送入锅炉辅助燃烧，因此制粉系统风量变化会引起锅炉燃烧的扰动。采用制粉系统全程控制，可使系统启停过程中制粉系统风量风温平稳渐变，明显减少了制粉系统对炉膛负压、锅炉主汽压、主汽温和再热汽温的扰动。

4）操作简捷，监视简单明了： 制粉系统启动和停止控制采用一键操作并确认操作方式，启动后自动进入全自动控制运行状态，停止过程完成后将所有执行机构至于手动。在程控过程中，控制界面详细显示实时程控操作步骤、操作动作、控制目标、被控参量和操作用时，运行人员可根据需要随时中断程控转为人工操作。

3 施工情况

1）设备增装：在#2机组DCS工程师站#3主机柜增装一台MECS-2003制粉专家优化控制系统的控制站，控制站采用Modbus协议与#2机组DCS进行通讯。加装一只P0912XX型交流电源切换装置，控制站电源由该交流电源切换装置供给，双路电源取自#2机组DCS电源盘的A1-12DK、B2-23DK。在#21、#22磨煤机旁各增装一个磨煤机噪声负荷变送器。其电源分别由#2机组#01热工电源柜（DYP1）正面43、44DK供给。

2）电缆敷设、接线：增加#2炉磨煤机制粉控制系统电源、磨煤机噪声信号及电源电缆共6根，#2炉磨煤机制粉控制系统与MG30B通讯电缆1根。

3）逻辑组态：包括DCS内IO组态、画面组态、控制逻辑组态、MG30B通讯组态、MECS-2003制粉专家优化控制系统组态。

4）静态调试：DCS内IO调试、画面调试、控制逻辑调试、MECS-2003与DCS的MG30B通讯调试、MECS-2003制粉专家优化控制系统逻辑调试。

5）整组系统动态调试：整套系统的投运工作在2008年6月份最终竣工，根据负荷和干湿煤工况及运行人员提出的一些在试投阶段的品质问题，我们分别进行了两次参数的调整工作。另根据实际情况增加了系统通讯故障报警硬光字和制粉系统单耗统计DAS点。

4 效益分析

1）在MECS系统和DCS系统正常情况下，#2炉制粉系统自动长期投入；

2）在MECS系统投入运行时，系统能够自动根据制粉系统煤质变化使制粉系统在最佳出力下运行，较系统投运前节电5%及以上（单台磨煤机的平均制粉出力提高至42-44t/h）；

3）自动寻找磨煤机最大磨电流并显示出来，并可设置钢球量报警。同时有实时显示，为磨煤机准确的添加钢球提供参考量；

4）在MECS系统投入运行时，可提高制粉系统的煤粉细度均匀度，从而提高燃料燃烧效率，减少飞灰含炭量；并可减少大颗粒飞灰对锅炉管道的冲刷，从而提高锅炉管道寿命。

5）有效防止磨煤机堵煤现象的发生。

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