高爐煤粉制噴是世界煉鐵正在迅速發(fā)展的一項(xiàng)重大技術(shù)，以低廉的煤粉替代昂貴的冶金焦，大幅度地節(jié)約能源及合理利用資源。實(shí)現(xiàn)超高量噴煤的高爐將會(huì)從根本上改變高爐煉鐵在鋼鐵工業(yè)中的地位和作用。但要提高高爐煤粉制噴效益，不僅對(duì)工藝設(shè)備，特別是對(duì)檢測(cè)、調(diào)節(jié)等自動(dòng)化控制技術(shù)有著特殊要求。

(1)基本原理磨煤機(jī)控制的基本原理

是將熱風(fēng)爐廢氣與升溫爐高溫?zé)煔饨M合而成的混合氣體作為氣源，在封閉的通路中將磨煤機(jī)所碾磨的煤粉，進(jìn)行干燥和輸送，并且設(shè)有收粉裝置進(jìn)行煤粉的收集。磨煤機(jī)控制是制粉系統(tǒng)主要控制對(duì)象，主要包括磨煤機(jī)人口負(fù)壓控制和磨煤機(jī)出口溫度控制。

(2)磨煤機(jī)溫度控制的研究和改進(jìn)根據(jù)制粉系統(tǒng)的防爆要求，須嚴(yán)格控制磨煤機(jī)的入口及其}n口溫度，入口不能超過290℃，出口溫度不能超過90℃。在最初控制方案中，溫度控制器通過升溫爐調(diào)節(jié)閥進(jìn)行調(diào)整，由于熱風(fēng)爐廢氣溫度變化較大，溫度控制器設(shè)計(jì)僅僅針對(duì)磨煤機(jī)人口溫度的單回路控制，即通過比值控制，調(diào)節(jié)熱風(fēng)爐廢氣與升溫爐煙氣之間的混合比例，實(shí)現(xiàn)對(duì)磨煤機(jī)入口及其出口溫度的控制。但經(jīng)過調(diào)試發(fā)現(xiàn)，由于受到磨煤機(jī)的磨煤量變化以及原煤干濕狀況的影響，要控制磨煤機(jī)出口溫度較困難，出口溫度控制性能較弱。而在制粉系統(tǒng)中磨煤機(jī)出口溫度要比磨煤機(jī)人口溫度更重要，溫度過低會(huì)形成煤粉結(jié)塊，溫度過高則會(huì)引起煤粉自燃。

通過研究和設(shè)計(jì)調(diào)試，采用如下控制方案：在制粉系統(tǒng)啟動(dòng)和停機(jī)中，即升溫爐未投入狀態(tài)，溫度控制器由磨煤機(jī)的給煤量進(jìn)行控制。進(jìn)入正常制粉中，即升溫爐處于已投入狀態(tài)，溫度控制器主要由升溫爐的調(diào)節(jié)閥來調(diào)整。溫度控制器則設(shè)計(jì)成串級(jí)方式，磨煤機(jī)出口溫度控制作為主調(diào)，即“細(xì)調(diào)”，入口溫度控制作為副調(diào)，即“粗調(diào)”，進(jìn)而提高溫度控制器的響應(yīng)速度，增強(qiáng)了抗干擾能力。

(3)磨煤機(jī)入口負(fù)壓控制的研究和改進(jìn)磨煤機(jī)入口負(fù)壓控制在制粉系統(tǒng)啟動(dòng)和停機(jī)運(yùn)行中由再循環(huán)閥來進(jìn)行調(diào)整，進(jìn)人正常制粉中則由熱風(fēng)爐廢氣調(diào)節(jié)閥來控制。但在實(shí)際調(diào)試過程中，磨煤機(jī)人口負(fù)壓控制器與溫度控制器之間相互干擾，即升溫爐調(diào)節(jié)閥進(jìn)行磨煤機(jī)溫度控制時(shí)，引起磨煤機(jī)入口負(fù)壓較大的波動(dòng)，熱風(fēng)爐廢氣調(diào)節(jié)閥控制磨煤機(jī)入口負(fù)壓時(shí)，磨煤機(jī)出口溫度也受到影響，并且在升溫爐未投入、小燒嘴點(diǎn)火及大燒嘴點(diǎn)火三種不同狀態(tài)時(shí)所影響的程度也不同，使得磨煤機(jī)人口負(fù)壓控制器與溫度控制器無法根據(jù)各自的被控信號(hào)的變化而進(jìn)行控制。在試調(diào)控制器時(shí)，有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)溫度控制器每動(dòng)作一次，磨煤機(jī)入口負(fù)壓控制器須持續(xù)動(dòng)作較長的時(shí)間，才能將由于風(fēng)量的改變對(duì)磨煤機(jī)人口負(fù)壓的影響消除。

通過研究認(rèn)為這兩個(gè)控制器的控制速度相差較大，經(jīng)過調(diào)試將控制方案更改為如下：在升溫爐不同的狀態(tài)時(shí)，即：升溫爐未投入狀態(tài)、小燒嘴點(diǎn)火狀態(tài)、大燒嘴點(diǎn)火狀態(tài)，根據(jù)這三種狀態(tài)選用不同磨煤機(jī)人口負(fù)壓控制器的控制速度和溫度控制器的控制速度相匹配的方法來解決。為每種狀態(tài)選用最合理的PID控制方式，以最快速度進(jìn)行被控信號(hào)的響應(yīng)，消除各種現(xiàn)場(chǎng)干擾。同時(shí)三種控制器需進(jìn)行相互的跟蹤控制，防止控制器在切換過程中有較大的波動(dòng)。