我廠＃1機(jī)組是125MW機(jī)組，共有兩套制粉系統(tǒng)，磨煤機(jī)采用的是低速鋼球磨。在本次DCS改造過程中，安裝了陜西天安智能技術(shù)有限公司研制的TCS…200A"球磨機(jī)料位監(jiān)控"裝置，通過與DCS系統(tǒng)的接口，來對(duì)給煤實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。當(dāng)在手動(dòng)控制方式下，由運(yùn)行人員通過CRT軟手操操作，此時(shí)"料位監(jiān)控裝置"處于跟蹤方式，以便實(shí)現(xiàn)手/自動(dòng)無擾切換。自動(dòng)方式下，由料位裝置根據(jù)設(shè)定與實(shí)際料位信號(hào)的比較，經(jīng)過PID運(yùn)算，來實(shí)現(xiàn)對(duì)料位的控制。
　　
　　一、設(shè)備與控制原理
　　
　　1.1設(shè)備原理：TCS-200A為球磨機(jī)的通用控制設(shè)備，用于控制球磨機(jī)運(yùn)行過程中的物料量和鋼球量。物料量指的是物料的體積與球磨機(jī)內(nèi)部容積的百分比，即球磨機(jī)的物料填充率。該控制系統(tǒng)的功能包括料位測(cè)量和給料自動(dòng)控制兩部分，料位測(cè)量是通過檢測(cè)球磨機(jī)音頻信號(hào)實(shí)現(xiàn)的，給料自動(dòng)控制是通過將料位控制在一個(gè)定值上來實(shí)現(xiàn)的。通過將料位控制在一個(gè)定值上，球磨機(jī)電機(jī)的功率（或電流）的變化即反映了鋼球充填率的變化，因此，通過維持球磨機(jī)電機(jī)的功率（或電流）在一定值，同時(shí)也可實(shí)現(xiàn)鋼球量的定值控制。
　　
　　1.2自動(dòng)控制原理：在PID調(diào)節(jié)、控制輸出保護(hù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同的給定值，來實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，主要控制方式有以下幾種：定值、跟蹤、zui大、經(jīng)濟(jì)方式；"定值"指的是控制磨煤機(jī)中的料位穩(wěn)定在一個(gè)固定的值。"跟蹤"指在手動(dòng)方式下，控制系統(tǒng)跟蹤實(shí)際運(yùn)行參數(shù)。"zui大"指的是zui大出力尋優(yōu)方式。"經(jīng)濟(jì)"指的是經(jīng)濟(jì)尋優(yōu)方式。我廠采用的是"定值"控制方式。其控制原理如圖1。　　1.3DCS系統(tǒng)組態(tài)：在本次改造中，本廠的DCS系統(tǒng)改為新華公司的XDPS-400控制系統(tǒng)，給煤控制器改為軟手操。在手動(dòng)方式下，直接操作軟手操器上的增、減按鈕，通過AO卡件輸出一個(gè)4～20mA的電流信號(hào)，送到電磁振動(dòng)給料單元，由電磁振動(dòng)給料單元輸出一個(gè)連續(xù)可調(diào)的直流電壓，從而改變電磁激振力的大小，來達(dá)到改變振幅、調(diào)節(jié)給料，從而進(jìn)一步控制給煤量。此時(shí)給煤控制器處于跟蹤狀態(tài)。在自動(dòng)方式下，給煤控制器根據(jù)磨煤機(jī)中的料位信號(hào)，經(jīng)過PID運(yùn)算，輸出一個(gè)4～20mA的電流信號(hào)到DCS的AI卡件，在DCS組態(tài)中進(jìn)行無擾切換，通過DCS的接口發(fā)出一個(gè)給煤控制信號(hào)到振動(dòng)給料單元，從而達(dá)到控制給煤的目的。DCS組態(tài)原理與煤控制器和DCS接口見圖2、圖3。　　二、設(shè)備調(diào)試
　　
　　2.1首先對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行空罐和滿罐標(biāo)定，并對(duì)控制器的PID參數(shù)進(jìn)行修正，具體標(biāo)定參見表1。
　　　　
　　2.2確定磨煤機(jī)筒體內(nèi)的存煤量達(dá)到20％，通過增加給煤機(jī)的下煤量和減小系統(tǒng)通風(fēng)量實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)場(chǎng)的高料位運(yùn)行，投入給煤自動(dòng)。
　　
　　因磨煤機(jī)鋼球裝載量減少，磨運(yùn)行電流比原運(yùn)行電流下降10A左右（由72A）下降至62A），通過對(duì)煤粉細(xì)度（R90）的化驗(yàn)結(jié)果分析，分兩次將粗粉分離器的擋板角度由原來的40度左右開至現(xiàn)在的50度左右，煤粉細(xì)度保持在規(guī)定要求內(nèi)。
　　
　　制粉系統(tǒng)的出力情況基本保持與原運(yùn)行方式相同。實(shí)際運(yùn)行過程中，通過機(jī)組負(fù)荷和粉倉粉位的變化情況，單套制粉系統(tǒng)基本能帶9萬負(fù)荷。通過對(duì)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的整理分析，也與實(shí)際結(jié)果相同。（通過用電量和制粉單耗指標(biāo)反推出力。
　　
　　2.3調(diào)試過程中，有時(shí)系統(tǒng)風(fēng)壓波動(dòng)較大，系統(tǒng)無法投入自動(dòng)運(yùn)行。據(jù)分析因系統(tǒng)通風(fēng)量大，造成系統(tǒng)回粉大，煤粉濃度增加，加重了粗粉分離器的負(fù)荷，因此導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)壓波動(dòng)。通過減少制粉系統(tǒng)通風(fēng)量（將排入口擋板由全開逐漸壓至60％開度），系統(tǒng)風(fēng)壓穩(wěn)定，但出力明顯下降，且影響干燥出力。
　　
　　2.4經(jīng)過對(duì)比分析，維持系統(tǒng)原風(fēng)量，將料位定值下調(diào)至15％。
　　
　　三、注意事項(xiàng)
　　
　　3.1制粉系統(tǒng)及優(yōu)化裝置正常運(yùn)行應(yīng)按照運(yùn)行卡片要求的參數(shù)運(yùn)行。運(yùn)行卡片參數(shù)見表2參數(shù)。　　3.2當(dāng)磨煤機(jī)料位為20％，制粉系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定時(shí)，磨煤機(jī)電流平均值相對(duì)運(yùn)行卡片要求偏差超過2A，應(yīng)立即補(bǔ)加或停止補(bǔ)回鋼球，以保證磨煤機(jī)zui佳出力工況。
　　
　　3.3調(diào)節(jié)磨煤機(jī)入口熱風(fēng)門維持磨煤機(jī)出口溫度在要求范圍內(nèi)，同時(shí)調(diào)節(jié)再循環(huán)門維持磨入口負(fù)壓穩(wěn)定。磨出口風(fēng)溫應(yīng)盡量維持在上限80℃，不得低于65℃，否則將造成出力下降，制粉系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定。
　　
　　3.4給煤機(jī)全過程自動(dòng)的投入：無論磨煤機(jī)是否處于運(yùn)行狀態(tài)，只要將手動(dòng)給煤調(diào)節(jié)至50％開度，再合自動(dòng)開關(guān)，即可即時(shí)投入給煤自動(dòng)調(diào)節(jié)。正常情況下，磨煤機(jī)停運(yùn)過程中只需停止給煤機(jī)，不需解除自動(dòng)；啟動(dòng)過程中只需啟動(dòng)給煤機(jī)，不需進(jìn)行自動(dòng)解投操作。
　　
　　3.5料位指示超過上限40％，給煤自動(dòng)調(diào)節(jié)開始維持在下限開度10％，此時(shí)不需進(jìn)行自動(dòng)解投操作。給煤自動(dòng)調(diào)節(jié)范圍：上限開度為70％，下限開度為10％；料位20％對(duì)應(yīng)的平衡開度為40％左右。給煤自動(dòng)穩(wěn)定運(yùn)行后，（對(duì)應(yīng)2％料位），鍋爐運(yùn)行人員應(yīng)注意監(jiān)視磨煤機(jī)出口溫度、入口負(fù)壓、出入口壓差。
　　
　　3.6因磨出入口壓差與風(fēng)量的平方成正比且與磨出口積粉、煤質(zhì)等因素有關(guān)，所以壓差與磨煤機(jī)存煤量和通風(fēng)工況的參考依據(jù)。運(yùn)行中避免用磨煤機(jī)入口冷風(fēng)門調(diào)節(jié)制粉系統(tǒng)風(fēng)溫。根據(jù)粉位情況，及時(shí)啟、停磨煤機(jī)運(yùn)行，禁止磨煤機(jī)低料位或磨煤機(jī)空轉(zhuǎn)運(yùn)行。
　　
　　四、存在問題
　　
　　4.1煤質(zhì)變化太大，導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定：原煤中細(xì)粉較多，煤干，制粉出力增加，導(dǎo)致系統(tǒng)風(fēng)壓偏大；原煤中顆料大，煤溫，制粉出力下降，導(dǎo)致干燥出力不足。所以在煤質(zhì)較差以及變化較大時(shí)，建議由運(yùn)行人員手動(dòng)控制。4.2甲給煤機(jī)煤層厚度變化大：煤層厚度較高時(shí)，投入給煤自動(dòng)，給煤電流維持在17A左右，系統(tǒng)工作正常；煤層厚度較薄時(shí)，給煤電流維持在zui大23A左右，料位加不上來，無法投入給煤自動(dòng)。
　　
　　4.3甲磨煤機(jī)運(yùn)行電流波動(dòng)幅度大（十幾安培），不能準(zhǔn)確監(jiān)控鋼球裝載量。甲、乙磨入口負(fù)壓指示：有時(shí)負(fù)壓達(dá)到-200Pa左右正常（手試）；有時(shí)-500Pa左右給煤機(jī)入口冒熱風(fēng)。
　　
　　五、總結(jié)
　　
　　通過加裝TCS-200A球磨機(jī)料位監(jiān)控裝置，對(duì)給煤控制系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)、優(yōu)化運(yùn)行具有積極意交，大大地減輕了運(yùn)行人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。同時(shí)通過設(shè)備的運(yùn)行與調(diào)試，我們?cè)贒CS組態(tài)中增加了一定的保護(hù)邏輯，即當(dāng)鋼磨進(jìn)出口差壓在大于3000Pa或者粗粉分離器出口負(fù)壓小于-6500Pa時(shí)，控制器自動(dòng)將其輸出鎖定在30％，一旦恢復(fù)正常，則控制器重新進(jìn)入自動(dòng)調(diào)節(jié)狀態(tài)。但是該保護(hù)在煤質(zhì)變化較大時(shí)容易產(chǎn)生系統(tǒng)波動(dòng)，導(dǎo)致堵煤，所以建議在此情況下，宜采用手動(dòng)控制。

　　1．溫度控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
　　
　　分析溫度控制儀表系統(tǒng)故障時(shí)，首先要注意兩點(diǎn)：該系統(tǒng)儀表多采用電動(dòng)儀表測(cè)量、指示、控制；該系統(tǒng)儀表的測(cè)量往往滯后較大。
　　
　?。?）溫度儀表系統(tǒng)的指示值突然變到zui大或zui小，一般為儀表系統(tǒng)故障。因?yàn)闇囟葍x表系統(tǒng)測(cè)量滯后較大，不會(huì)發(fā)生突然變化。此時(shí)的故障原因多是熱電偶、熱電阻、補(bǔ)償導(dǎo)線斷線或變送器放大器失靈造成。
　　
　?。?）溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)快速振蕩現(xiàn)象，多為控制參數(shù)PID調(diào)整不當(dāng)造成。
　　
　　（3）溫度控制儀表系統(tǒng)指示出現(xiàn)大幅緩慢的波動(dòng)，很可能是由于工藝操作變化引起的，如當(dāng)時(shí)工藝操作沒有變化，則很可能是儀表控制系統(tǒng)本身的故障。
　　
　?。?）溫度控制系統(tǒng)本身的故障分析步驟：檢查調(diào)節(jié)閥輸入信號(hào)是否變化，輸入信號(hào)不變化，調(diào)節(jié)閥動(dòng)作，調(diào)節(jié)閥膜頭膜片漏了；檢查調(diào)節(jié)閥定位器輸入信號(hào)是否變化，輸入信號(hào)不變化，輸出信號(hào)變化，定位器有故障；檢查定位器輸入信號(hào)有變化，再查調(diào)節(jié)器輸出有無變化，如果調(diào)節(jié)器輸入不變化，輸出變化，此時(shí)是調(diào)節(jié)器本身的故障。
　　
　　2．壓力控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
　　
　　（1）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)快速振蕩波動(dòng)時(shí)，首先檢查工藝操作有無變化，這種變化多半是工藝操作和調(diào)節(jié)器PID參數(shù)整定不好造成。
　　
　?。?）壓力控制系統(tǒng)儀表指示出現(xiàn)死線，工藝操作變化了壓力指示還是不變化，一般故障出現(xiàn)在壓力測(cè)量系統(tǒng)中，首先檢查測(cè)量引壓導(dǎo)管系統(tǒng)是否有堵的現(xiàn)象，不堵，檢查壓力變送器輸出系統(tǒng)有無變化，有變化，故障出在控制器測(cè)量指示系統(tǒng)。
　　
　　3．流量控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
　　
　?。?）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到zui小時(shí)，首先檢查現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表，如果正常，則故障在顯示儀表。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表指示也zui小，則檢查調(diào)節(jié)閥開度，若調(diào)節(jié)閥開度為零，則常為調(diào)節(jié)閥到調(diào)節(jié)器之間故障。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)儀表指示zui小，調(diào)節(jié)閥開度正常，故障原因很可能是系統(tǒng)壓力不夠、系統(tǒng)管路堵塞、泵不上量、介質(zhì)結(jié)晶、操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐伞Ｈ羰莾x表方面的故障，原因有：孔板差壓流量計(jì)可能是正壓引壓導(dǎo)管堵；差壓變送器正壓室漏；機(jī)械式流量計(jì)是齒輪卡死或過濾網(wǎng)堵等。
　　
　　（2）流量控制儀表系統(tǒng)指示值達(dá)到zui大時(shí)，則檢測(cè)儀表也常常會(huì)指示zui大。此時(shí)可手動(dòng)遙控調(diào)節(jié)閥開大或關(guān)小，如果流量能降下來則一般為工藝操作原因造成。若流量值降不下來，則是儀表系統(tǒng)的原因造成，檢查流量控制儀表系統(tǒng)的調(diào)節(jié)閥是否動(dòng)作；檢查儀表測(cè)量引壓系統(tǒng)是否正常；檢查儀表信號(hào)傳送系統(tǒng)是否正常。
　　
　?。?）流量控制儀表系統(tǒng)指示值波動(dòng)較頻繁，可將控制改到手動(dòng)，如果波動(dòng)減小，則是儀表方面的原因或是儀表控制參數(shù)PID不合適，如果波動(dòng)仍頻繁，則是工藝操作方面原因造成。
　　
　　4．液位控制儀表系統(tǒng)故障分析步驟
　　
　　（1）液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化到zui大或zui小時(shí)，可以先檢查檢測(cè)儀表看是否正常，如指示正常，將液位控制改為手動(dòng)遙控液位，看液位變化情況。如液位可以穩(wěn)定在一定的范圍，則故障在液位控制系統(tǒng)；如穩(wěn)不住液位，一般為工藝系統(tǒng)造成的故障，要從工藝方面查找原因。
　　
　?。?）差壓式液位控制儀表指示和現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表指示對(duì)不上時(shí)，首先檢查現(xiàn)場(chǎng)直讀式指示儀表是否正常，如指示正常，檢查差壓式液位儀表的負(fù)壓導(dǎo)壓管封液是否有滲漏；若有滲漏，重新灌封液，調(diào)零點(diǎn)；無滲漏，可能是儀表的負(fù)遷移量不對(duì)了，重新調(diào)整遷移量使儀表指示正常。
　　
　?。?）液位控制儀表系統(tǒng)指示值變化波動(dòng)頻繁時(shí)，首先要分析液面控制對(duì)象的容量大小，來分析故障的原因，容量大一般是儀表故障造成。容量小的首先要分析工藝操作情況是否有變化，如有變化很可能是工藝造成的波動(dòng)頻繁。如沒有變化可能是儀表故障造成。
　　
　　以上只是現(xiàn)場(chǎng)四大參數(shù)單獨(dú)控制儀表的現(xiàn)場(chǎng)故障分析，實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)還有一些復(fù)雜的控制回路，如串級(jí)控制、分程控制、程序控制、聯(lián)鎖控制等等。這些故障的分析就更加復(fù)雜，要具體分析。