钢球磨煤机中储式制粉系统被广泛应用于国内外火电厂中。它是燃煤电站的重要辅机，也是耗能较大的设备之一。随着控制技术的发展以及人们对安全性和经济性要求的不断提高，大量针对该系统的自动控制方法被提出并应用于实践。绝大多数控制方法只能在理论和仿真上通过，实践中往往呈现发散状态。原因之一在于仿真时所用的模型过于简单。目前，制粉系统建模的主要方法是通过现场采集的数据并用数学方法拟合后得出的叭这种模型都是基于局部工作点的线性模型，完全忽略了球磨机的非线性和时变性的特点。

　　本文以机理建模法为主、测试建模法为辅，并针对仿真的具体要求在不影响曲线变化趋势的基础上进行了一定程度的简化。建立了球磨机中储式制粉系统的仿真模型。

　　1球磨机中储式制粉系统的建模定性地描述输入量变化对输出量的影响以及输入输出量之间的耦合关系，对该系统进行-定程度的假定和简化：设冷、热风门前的压力和温度恒定，视磨、下降干燥管和回粉管为一个整体，磨出口温度即为磨内温度，漏风集中在磨入口处，磨内钢球装载量视为定值，磨出口至排粉机入口的阻力为定值，排粉机入口风门全开、负压恒定。

　　磨煤机进出口质量平衡方程（t-lr1）为磨煤机出力。

　　本身性质对出力的修正系数；为磨出口温度对出力的修正系数；为磨内存煤量对出力的修正系数；心为磨内通风量对出力的修正系数；L为粗分离折向门角度对出力的修正系数。执取磨煤机铭牌上的标准出力参数。从式（2）可以看出磨出力受多种因素的影响，系统有强烈的耦合性。

　　的影响系数；为燃料的质量转换系数；戈为原煤颗粒度修正系数，其计算方法见。

　　该式表明了出口温度对磨出力的影响程度。

　　通风量。

　　（%）为粗分离折向门开度。

　　磨煤机进出口能量平衡方程为便于计算和仿真现进行如下假设：漏风与冷风均来自环境；磨煤机对外散热集中于筒壁上；将筒壁吸收的热量视为向环境散热的一部分。

　　进入磨煤机的热量：由原煤、热风、冷风、漏风以及磨制中产生的热量5部分组成。

　　分别为原煤比热、热风比热、冷风比热；GR/（kgf%GAkg.sCgi）分别为热风流量、冷风流量、漏风流量，R/°C，l/°C分别为原煤温度、热风温度、冷风温度；=11.55尽为磨煤过程中产生的机械热量。

　　流出磨煤机的热量：由出粉、系统通风（除去原煤中蒸发的水分）、磨煤时从原煤蒸发出的水分以及系统对环境散热4部分组成。

　　热、通风比热iGJkgf1）磨煤过程中蒸发出的水蒸汽量；　　数；为环境温度。

　　由能量平衡方程求磨出口温度变化磨入口负压的计算严格来讲，磨入口负压应由整个制粉系统的流动模拟图通过两个非线性代数式迭代求解131.本文的球磨机模型是针对研究球磨机控制的需要而设计的，因此要做一些简化和假定。假定系统通风阻力集中在风门、磨筒、磨出口至排粉机入口三处。则可得出系统负压平衡式：上式通过忽略次要矛盾突出主要矛盾，在保证一定准确度的基础上简化了入口负压的计算难度。

　　6m为风门阻力系数。经分析，风门阻力由冷风门阻力、热风门阻力和漏风阻力3部分并联而成。

　　为漏风阻力系数。

　　为磨筒阻力系数受磨内存煤量和磨内刚球填充量的影响。

　　通过磨煤机的煤粉浓度，（l+.8J表示通过磨煤机的煤粉浓度对阻力的影响；私为磨筒内空气流通面积。um=KBJ（3.6Gtf），￡/，柳二V装载量；/W（kg-nT3）为钢球堆积密度；/（kg-m―3）为原煤的密度；F/m3为磨容积。

　　6.H为磨出口至排粉机入U的综合阻力系数，即粗粉分离器阻力、细粉分离器阻力和煤粉提升阻力的综合值，现视其为常数。

　　为便jf计算现作进-步假设：将热风门入口负压八和排粉机入口负压视为定值。则磨入口负压/尸货up）+八。

　　在式（3）的基础上，该式进一步简化了入口负压的汁算，避免了求取系统通风量这一难题。

　　2仿真结果根据制粉系统数学模型并经过一定程度的简化，在MATLAB上借助Simulink工具和S函数编制了中储式球磨机制粉系统仿真模型。为检验其动态性能，在仿真机上进行了阶跃扰动试验。

　　1丨是制粉系统在设汁工况下运行时，给煤量阶跃-〗0%时磨入口负）￡、出口温度、磨负荷的响应曲线。磨负荷在经过32s纯延时后开始下降其中因给煤减少导致下降10%.磨出口温度由于受负荷值的影响而略有上升。由于出口温度上升而引起的连锁反应，在220s时磨负荷又下降了1%.磨入负值在负荷发生变化后迅速随负荷下降而上升。

　　中两条曲线分别代表了当磨负荷处于高、低两种情况时，冷风门从30%阶跃到100%后入口负版的响/、V：曲线。通过机理分析可知，磨负荷越，出口温度变化时的运行特性风门对入n负压的影响程度越小。图中的曲线很清晰地反映了这种情况。为了便于观察，本文将高负荷时的入口负压响应曲线向上平移。

　　是制粉系统在设计工况下运行时，热风fJ分别在0S和1 000s时开大5%，磨入口负压的响应曲线。曲线显示入口负压分别下降了20和22，从中可知入口负压对热风门的响应是非线性的。

　　高负荷冷风门变压时入口负压响应3结论测试结果表明，该模型能很好地反映火电厂实际运行情况，体现出系统的非线性、耦合性、时滞性、时变性等特性。可以反映出制粉系统实际运行时的几种典型正常和异常工况，为研究球磨机中储式制粉系统自动控制提供了仿真依据。