廣泛運行于火電廠的中儲式鋼球磨煤機制粉系統，普遍存在電耗高（可達廠用電的20%左右）、噪音大、鋼球耗量及護甲磨損大等問題。磨煤機只有處在最佳運行工況，達到經濟運行狀態，這些問題才能得到改善。由于磨煤機是一個具有非線性、大滯后和不確定性擾動的多變量對象，存在著被控參數之間嚴重耦合以及氣固兩相流同時存在的特點，目前僅靠人為操作很難使磨煤機工作在最佳工況，常規的控制方法也難以達到理想的控制目的。 HMZK-31型鋼球磨煤機制粉綜合控制系統，綜合了國內外各種磨煤機控制方案，結合制粉系統特點，運用多變量控制、模糊控制及自適應優化控制理論，通過模擬人工調節經驗，實現對鋼球磨煤機工作過程的自動優化控制，系統可保證磨煤機處于經濟運行狀態，確保制粉系統長期可靠運行。 一．控制原理 磨煤機運行狀況的主要工況參數有：出口溫度、入口負壓、出入口差壓、電流等；磨煤機運行狀態的主要調節參數有：熱風門開度，冷風門開度，再循環風門開度，給煤速度等。 HMZK-31型中儲式鋼球磨煤機制粉綜合控制系統，在對這些參數的大小及變化方向、變化速度綜合分析和判斷的基礎上，進行有效的模糊化運算處理，實時選擇合適的調節參數，組成不同的調節回路，各調節回路之間相互跟蹤，針對各調節回路時滯和模型時變特性，采用相應的人工智能控制策略和相位補償措施，實現對磨煤機制粉系統的綜合控制。 二．控制功能 2.1 通過帶約束條件的自適應優化方法控制給煤機轉速，保證鋼球磨煤機在連續工作的前提下，不斷煤、不滿罐； 2.2 通過對制粉系統相關參數的模擬量閉環控制，使磨煤機始終工作在經濟運行最佳點，達到節約能耗、減少鋼球以及護甲磨損的目的； 2.3 實現了熱風送粉和乏氣送粉的自動倒風功能，在倒風過程中，所有的閉環控制系統保持在自動狀態； 2.4 在制粉系統的啟、停過程中，實現了控制系統之間的平穩、無擾切換； 2.5 具有完善的程控啟動或停機功能，包括自動倒風功能。 三．系統組成 HMZK-31型鋼球磨煤機制粉綜合控制系統組成框圖： HMZK-31控制系統主要由可編程調節器、信號隔離變送模塊、多路數據采集模塊、等模塊組成。信號隔離變送模塊主要完成被測信號的隔離和分路輸出，使得該系統可以共享制粉系統原有變送器，而同時給常規儀表和數據采集模塊輸送信號；數據采集模塊主要完成被測信號的模數轉換；可編程調節器主要用于輸出控制信號，控制相應執行機構動作以及數據模糊化處理、控制策略的決定、控制運算、運行工況顯示以及輸出相應的調節指令。 四．系統特點 4.1 無需特殊測點，根據常規測點（增加了音頻測點），進行綜合分析判斷，使得對磨煤機運行狀況的判斷更準確、更可靠。 4.2 采用多控制回路進行控制，且各回路之間相互關聯，相互跟蹤，控制回路之間的相互切換完全由磨煤機的運行狀況所決定。 4.3各控制回路的控制算法采用仿人工智能控制算法，有效克服了滯后、參數時變的影響，使得控制效果更快、更準確。 五．技術經濟指標 HMZK-31型鋼球磨煤機制粉綜合控制系統，可使制粉系統的節能效果達到20%左右，煤粉細度、均勻性得以優化，改善了粉塵污染和噪聲污染，減輕了操作人員的勞動強度，提高系統運行效率，防止滿灌及斷料，使制粉系統始終保持在平穩高效的運行狀態，具有顯著的經濟效益和良好的社會效益 降低球磨煤機電耗：10%～25% ； 降低球磨煤機噪聲：6～10dB； 降低球鋼耗：15%～25%； 自動投入率： 大于90％。 六．解決方案 針對不同制粉系統，分為三種解決方案。 6.1利用DCS平臺實現 利用大型DCS已有的軟硬件資源，實施對鋼球磨煤機制粉系統的綜合控制，可達到HMZK-31控制系統與原有DCS系統的完全融合。由于充分利用了DCS的可擴展性，無需追加過多的投資，并可大大減少系統開發和維護的工作量，對已實現DCS技術改造的企業是值得推薦的實施方案。 6.2 采用智能調節器實現 對沒有實現DCS改造的小型鍋爐，采用智能調節器實施控制方案，系統結構簡單，占用空間小，即不改變原有操作模式，又可在不停機的狀態下進行安裝調試。 6.3采用小型DCS實現 對于沒有實現DCS控制的大型機組采用該方案。