钢球磨煤机的动态参数模型与仿真研究1陶文华柴天佑岳恒21辽宁石油化工大学，抚顺3，1；2东北大学自动化研究中心，沈阳4要火电厂锅炉制粉系统的钢球磨煤机是多变量搞合时滞及非线性的复杂对象，其复杂的动杰生，使其数学模型很难得到，投入自动控制的效果不理想。本文根据制粉系统钢球磨煤机的工作1机理，咒了各输入输出之间的相互影响关系，通过集中参数方法建立了钢球磨煤机的动态参数杈型，用输入输出的状态方程。此模型很好地揭了钢球磨煤机的运行状况及其非线性强料如民而且适合于不同类型的钢球磨煤札动态参数模型仿真模块用施血，她编写，真效果与实际运行相符，因此为火电厂锅炉制粉系统的先进控制研究提供了良好的数学模型基础。

　　关词钢球磨煤机；多变量；耦合；数学模型；仿真钢球磨煤机是锅炉制粉系统的关键设备，它被广泛应用于国内外的火力发电厂。其安全运行直接影响到锅炉制粉系统及燃烧系统的安全经济运行。但是由于钢球磨煤机的多变量耦合时滞及模型时变的特性，使得钢球磨煤机不能运行在*佳的工作状况，因而使得制粉系统不能运行在*佳1钢球磨煤机的动态特性制粉系统的球磨机是典型的参数耦合，非线性，时变，大噪声的复杂系统，仅依靠常规的实验，手工计算方法，无法详细了解系统动态运行的过程，只有从原理和过程细节上了解球磨机动态运行的各项参数，才能实现系统的动态模拟研究。

　　钢球磨煤机是个圆形筒体，筒内装有许多钢球。圆筒由电动机经减速装置带动以很低的转速旋转。当筒旋转时，撞击，另方面也受到球移动时的研磨而被磨成煤粉。筒内壁上装有护板。热空气与煤由筒端盖上的空心轴端送入，筒内煤的干燥与磨碎同时进行。磨好的煤粉在筒内的另端由热空气带出。钢球磨煤机的作用是通过筒内的钢球与煤的撞击挤压研磨将煤块磨成煤粉，并通过筒内的干燥剂将磨好的煤粉带出。

　　球磨机是典型的多输入多输出系统。分析其工作机理，得到1的球磨机运行系统。球磨机的个输入量般是给煤机的转速和热风门开度以及冷风门开度，个输出量是球磨机的出口温度球磨机的入口压力和球磨机的差压。

　　因此球磨机的数学模型是输入输出的数学模型。其中结构参数包括球磨机的体积直径转速，球磨机的装球量，钢球填充系数，球磨机的漏风系数等等；运行参数包括原煤冷风温度等，因此不同型号的磨煤机的出力都会不同，即使对于特定的磨煤机，由于其运行参数的变化，也会影响其工作状态。

　　钢球被提升到定高度，然后落下。煤在筒中方面受球的业过程建模与仿真和智能控制；柴天佑1947，男，甘肃兰州人，博导，研究方向为复杂工业过程建模与控制，流程工业综合自动化；岳恒1968，男，河北唐山人，博士，副教授，研究方向为多变量解耦控制和复杂工业过程建模与控制。

　　球磨机结构参数球磨机运行参数热风门开度冷风门开度给煤机转速球磨机出口温度球磨机入口压力+球磨机出入口压差陶殳华等钢球磨煤机的动态专数模15仿真研究为保证制粉系统获得较低的制粉单位电耗，同时使制粉系统获得煤粉经济细度和保证制粉系统的安全运行，需要控制钢球磨煤机的出口温度入口压力和出入口压差个被控变量。由1球磨机运行系统看出，钢球磨煤机的个被控参数的动态差别较大，主要现为被控参数相互耦合严重；被控参数受到的干扰因素较多，持续时间长。另外球磨机球球径的大小，球磨机的运行参数如热风和冷风温度的高低，原煤的水分，煤质灰的含量等，都会影响钢球磨煤机的被控参数。同时钢球磨煤机的差压信号迟延大，也会影响控制效果。

　　2钢球磨煤机的数学模型钢球磨煤机是个包括物质传输热量交换机械碾磨和两相流动的复杂工业生产过程。在建立该系统的数学模型时，应从装置的物理过程出发，列写反映该装置的各种有关程；相平衡方程以及反映流体流动传热传质化学反应等基本规律的运动方程，物性参数方程和某些设备的特性方程等，从中获得所需的数学模型。

　　建模所依据的主要方程有质量平衡方程能量平衡方程Qoi7私制体的传入传出热置1.

　　动量平衡方程煤粉的干湿程度是煤粉安全输送储藏的重要指标，煤粉的干湿程度用钢球磨煤机的出口温度来。由12热干燥剂比热冷空气比热通风量比热给煤比热，单位是1跑。幻，对于不同的煤种干燥剂，其比热为不同体内的热十气与冷十气的浞气休；干燥剂温度冷空气温度磨煤机出口温度原煤温度。

　　球磨机的入口负压是球磨机正常运行的重要参数。它能反映球磨机的风量，也是球磨机需要控制的变量之。球磨机的入口负压受磨煤机的干燥剂量及给煤量等因素的影响。

　　为了求出球磨机入口负压的动态数学模型，我们须将球磨机入口前的送风管道考虑为个集总容积动态环节。

　　蒸发量，球磨机的差压，排粉机出口压力与零位压力和，粗细粒分离器及煤粉提升阻力之和。只是理想气体常数，7是目前磨煤机的负荷调节通常是通过磨煤机的压差来的。磨煤机的出入口压差的动态方程为式6，由于篇幅所限，其推导过程省略。

　　磨煤机的动态数学模型。

　　3仿真研究实验条件给煤量42他，热风温度3401原煤温度15，冷空气温度30，球磨机的体积57.73爪3；钢球48戈景641钢球的堆枳密度4901钢球比热502.幻热空气比热0316衫。幻；冷空气比热1.0125句+.通风比热1.0316舡他。幻；煤质的比热机的漏风系数kt产0.3.采用Matlab的SimuUnk建立了钢球磨煤机的仿真模块2.

　　钢球磨煤机在热风门开大4的入口负压的仿真曲线33，差压的仿真曲线3幻温度的仿真曲线3从模。5Wsm，immAmj，2kP.jEW5.值与实际值误差小于5，现场模型的差压值与实际值小于0.1切，且上时基本相同。达到了很好的仿真效粜4结论仿真结果明，该动态参数模型能很好地反映钢球磨煤机的各个结构参数与运行参数对球磨机工作状态的影响，全面地描述了钢球磨煤机的工作状况，而且可以通过设置模型系统仿真学报为火电厂锅炉制粉系统的自动控制研究提供了很好的数学模型基础。

　　冯俊凯。锅炉原理及计算。北京科学出版社，1998.

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　　潘笑。滚筒式钢球磨煤机动态特性分析几湖北电九1997，212严志群。钢球磨煤机中间储仓式制粉系统的试验研究习。广东电任德祥。过程模型与方法几控制工程，2002，93712上接第753页当0=4，0=3时，分析纵向*大校正度数扣召彡所以maxi3产55l，符合航海模拟器对视景的要求通常船舶在海上用罗经进行陆标定位时，充许其方位误差为1左右。

　　影误差纠正模型，并对可能产生的*大误差进行分析。分析结果明，所作的误差校正满足航海模拟器对视景的要求，这为船舶操纵模拟器的多通道宽视场角环幕投影视景奠定定的理论基础。

　　在实际应用中，有时受场所等的影响，环幕透视投影的视体未必是正棱锥，此时需根据投影中心与成像平面的位置，对以上所建的模型与各公式作相应的修改兰培真，金丞。船舶操纵模拟器中尺技术的研究几工程钟力，张茂军，等。360度柱面全景象生成算法及其实现几小赵正魁。维到维的射影变换与透视投影习。工程学学报，3结论行分析，建立了圆柱面环幕透视投影变换模型和柱面透视投金丞，尹勇，等。航海模拟器视景的研究几大连海事大学学fR，张鹏，周东翔，等。18尺技术中柱面全景镶嵌的快速算法几计