DE102007038956B4 - Method for controlling the grinding drying process of a pulverized coal fan mill - Google Patents
Method for controlling the grinding drying process of a pulverized coal fan mill Download PDFInfo
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Abstract
Verfahren zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses einer Kohlenstaub-Ventilatormühle, insbesondere des Mahltrocknungsprozesses von Rohbraunkohle, wobei wenigstens die Parameter Mühlendrehzahl, Temperatur nach Mühle und Primärluftmenge geregelt werden, mittels einer Vorsteuerkurve (VSKMühlendrehzahl) für die Regelung der Mühlendrehzahl, einer Vorsteuerkurve (VSKTemp nach Mühle) für die Regelung der Temperatur nach Mühle, einer Vorsteuerkurve (VSKPrimärluftmenge) für die Regelung der Primärluftmenge in den durch die jeweiligen Vorsteuerkurven vorgegebenen Bereichen geregelt werden, wobei die Vorsteuerkurven (VSKMühlendrehzahl, VSKTemp nach Mühle, VSKPrimärluftmenge) jeweils in Abhängigkeit des Kohlendurchsatzes bestimmt sind und die Mühlendrehzahl-Vorsteuerkurve (VSKMühlendrehzahl) in Abhängigkeit des Verschleißzustandes (VIST) wenigstens eines Mahlwerkzeuges der Ventilatormühle dahingehend korrigiert wird, dass abhängig vom Verschleißzustand (VIST) die Mühlendrehzahl erhöht wird, und wobei die jeweiligen Vorsteuerkurven Min- und Max-Kurven aufweisen.Method for regulating the grinding-drying process of a pulverized coal fan mill, in particular the grinding-drying process of raw lignite, with at least the parameters of mill speed, temperature after mill and primary air volume being controlled by means of a pilot curve (VSK mill speed) for regulating the mill speed, a pilot curve (VSKTemp after mill) for the regulation of the temperature according to the mill, a pre-control curve (VSK primary air quantity) for the regulation of the primary air quantity in the areas specified by the respective pre-control curves, the pre-control curves (VSK mill speed, VSKTemp after mill, VSK primary air quantity) are each determined as a function of the coal throughput and the mill speed - Pre-control curve (VSK mill speed) depending on the wear condition (VIST) of at least one grinding tool of the fan mill is corrected to the effect that the mill speed is increased depending on the wear condition (VIST), and where where the respective pilot control curves have min and max curves.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses einer Kohlenstaub-Ventilatormühle.The invention relates to a method for controlling the grinding drying process of a pulverized coal fan mill.
Kohlenstaub-Ventilatormühlen oder -Schlagradmühlen werden in Kraftwerken eingesetzt, in denen fossiler, fester Brennstoff, insbesondere Rohbraunkohle getrocknet und zu Kohlenstaub gemahlen wird und der Kohlenstaub anschließend mittels Kohlenstaubleitungen Brennern zugeführt und in der Brennkammer bzw. Feuerung eines Dampferzeugers verbrannt wird. Zum Trocknen und Fördern des Mahlgutes wird heißes Verbrennungsabgas benutzt, das aus dem oberen Bereich der Brennkammer entnommen und durch einen Rauchgas-Rücksaugeschacht von der Ventilatormühle angesaugt wird. Der zu mahlende und zu trocknende Rohbrennstoff bzw. Rohbraunkohle wird in der Regel in Kohlebunker bereitgestellt und mittels Bunkerabzugseinrichtungen und/oder Kohlezuteiler dem Rauchgas-Rücksaugeschacht und über diesen der Kohlenstaub-Ventilatormühle zugeführt. Um den Kohlendurchsatz durch die Mühle bzw. den Mühlen verändern bzw. regeln zu können, ist die Drehzahl oder Fördergeschwindigkeit der Bunkerabzugseinrichtungen oder Kohlezuteiler verstellbar bzw. regelbar.Coal dust fan mills or impact mills are used in power plants where fossil, solid fuel, especially lignite coal is dried and ground to pulverize coal and the pulverized coal is then fed by means of pulverized coal pipes burners and burned in the combustion chamber or furnace of a steam generator. For drying and conveying the material to be ground hot combustion exhaust gas is used, which is taken from the upper region of the combustion chamber and sucked through a flue gas Rücksaugeschacht of the fan mill. The raw fuel or raw lignite coal to be ground and dried is generally provided in coal bunkers and fed to the flue-gas recirculation shaft by means of bunker removal devices and / or coal feeders and via this to the pulverized coal fan mill. In order to be able to change or regulate the coal throughput through the mill or mills, the rotational speed or conveying speed of the bunker removal devices or coal feeder can be adjusted or regulated.
Die Mühlenregelung in Kraftwerken bzw. die Regelung des Mahltrocknungsprozesses in den Kraftwerks-Kohlemühlen ist im allgemeinen in erster Linie abhängig von der Leistungsvorgabe des Block- bzw. des Kraftwerkleitsystems. Durch die Vorgaben des Blockleitsystems kommt es zur Erhöhung oder Reduzierung des Gesamtbrennstoff-Massenstroms zu den Mühlen, bis die geforderte Blockleistung erreicht ist. Der Gesamtbrennstoff-Massenstrom teilt sich auf die in Betrieb befindlichen Mühlen auf. Die Höhe des Brennstoffdurchsatzes der einzelnen Mühlen ist abhängig von ihrer Mahltrocknungs- bzw. Ventilationsleistung. Die Regelung der Mühlen erfolgt auf Basis des Kohledurchsatzes. In Abhängigkeit des Kohledurchsatzes (z. B. dargestellt in Form von Zuteilerdrehzahl, Bunkeraustragsgröße bzw. -menge o. ä.) werden weitere maßgebliche Mühlen-Parameter, wie beispielsweise die Mühlendrehzahl über Vorsteuerkurven geregelt. Um eine gewisse Flexibilität beim Mahltrocknungsprozess zu erzielen, sind die diversen Vorsteuerkurven der zu regelnden Mühlen-Parameter mit Max- und Min-Werten bzw. Max- und Min-Kurven ausgebildet.The mill control in power plants or the regulation of the grinding drying process in the power plant coal mills is generally dependent primarily on the power specification of the block or the power plant control system. The specifications of the block control system increase or reduce the total fuel mass flow to the mills until the required block performance is achieved. The total fuel mass flow is divided among the operating mills. The amount of fuel throughput of the individual mills is dependent on their Mahltrocknungs- or ventilation performance. The regulation of the mills is based on the coal throughput. Depending on the coal throughput (eg represented in the form of allocator rpm, bunker discharge quantity or quantity or the like), further relevant mill parameters, such as, for example, the rpm of the mill, are regulated via pilot cams. In order to achieve a certain flexibility in the grinding drying process, the various pilot curves of the mill parameters to be controlled are designed with max and min values or max and min curves.
Die bisherigen Mühlenregelungen sind aus Sicht der Mahltrocknung bzw. Ventilation, d. h. der Mühlendrehzahl und der Temperaturüberwachung nach Mühle (der Temperatur am Kohlenstaubaustritt der Mühle) entwickelt worden. Mit zunehmender Betriebsdauer der Mühlen kommt es infolge des Verschleißes der Mühlen-Mahlwerkzeuge, als da sind u. a. Vorschlägerköpfe, Schlagplatten und Eckpanzer, und insbesondere bei Mühlen mit Vorschlägern und ohne Sichter zu einer deutlichen Vergröberung des in der Mühle erzeugten Brenn- bzw. Kohlenstaubes. Für die Feuerung bedeutet eine Vergröberung des Brennstaubes, dass mehr Grobpartikel mit höherem Wassergehalt den Brennern zugeführt werden. Die Zündbedingungen sowie die Verbrennungsbedingungen des eingebrachten, vergröberten Kohlenstaubes werden dadurch verschlechtert. Des weiteren führt die Brennstaubvergröberung zur Verschlechterung der Transportbedingungen innerhalb der Mühlenspirale sowie in den nachgeschalteten Kohlenstaubleitungen. Zusätzlich kommt es bei Sichtermühlen, d. h. bei Ventilatormühlen mit am Kohlenstaubaustritt angeordnetem Sichter zur Erhöhung des internen Feststoffumlaufs, da ein größerer Anteil von gröberem Mahlgut wieder der Mühle zugeführt wird. Verschlissene Eckpanzer erhöhen gleichermaßen bei Vorschlägermühlen sowie Mühlen mit Sichter den Gas-/Feststoffumlauf in der Spirale und führen zur Verschlechterung der Mühlen- und Feuerungsbedingungen.The previous mill regulations are from the perspective of grinding drying or ventilation, d. H. Milling speed and temperature control to mill (the temperature at the coal dust outlet of the mill) have been developed. With increasing operating time of the mills, it is due to the wear of the mill grinding tools, as there are u. a. Plunger heads, impact plates and corner armor, and in particular for mills with feeders and without sifters, to a significant coarsening of the pulverized coal or pulverized coal produced in the mill. For firing, a coarsening of the fuel dust means that more coarse particles with a higher water content are fed to the burners. The ignition conditions as well as the combustion conditions of the introduced coarsened pulverized coal are thereby deteriorated. Furthermore, the Brennstaubvergröberung leads to a deterioration of the transport conditions within the mill spiral and in the downstream pulverized coal pipes. In addition it comes with classifier mills, d. H. in fan mills with classifier arranged on the coal dust outlet to increase the internal circulation of solids, as a larger proportion of coarser material is returned to the mill. Worn corner armor increases both in mills and mills with classifier the gas / solid circulation in the spiral and lead to a deterioration of the mill and firing conditions.
Durch Druckschrift
Die Druckschrift
Die Druckschrift
Aufgabe der Erfindung ist es nun, ein Verfahren zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses einer Kohlenstaub-Ventilatormühle, insbesondere des Mahltrocknungsprozesses von Rohbraunkohle in einer Kohlenstaub-Ventilatormühle zu schaffen, das die vorgenannten Nachteile vermeidet. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses einer Kohlenstaub-Ventilatormühle zu schaffen, bei dem die Feinheit des erzeugten Brenn- bzw. Kohlenstaubes über einen längeren Zeitraum im wesentlichen auf gleichem Feinheitsniveau gehalten wird.The object of the invention is therefore to provide a method for controlling the grinding drying process of a pulverized coal fan mill, in particular the grinding drying process of raw lignite in a pulverized coal fan mill, which avoids the aforementioned disadvantages. In particular, it is an object of the invention to provide a method for controlling the Mahltrocknungsprozesses a pulverized coal fan mill, in which the fineness of the produced fuel or coal dust over a substantial period of time is maintained at substantially the same level of fineness.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The above object is solved by the features of
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.Advantageous embodiments of the invention can be found in the dependent claims.
Durch die erfindungsgemäße Lösung wird ein Verfahren zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses einer Kohlenstaub-Ventilatormühle geschaffen, das bzw. die die nachfolgenden Vorteile aufweist:
- – Brennstaubfeinheit und -feuchte über längeren Zeitraum gleich,
- – Förderstabilität innerhalb der Kohlenstaubleitungen bei feinem Brennstaub höher,
- – Feststoffrezirkulation bei Sichtermühlen ist geringer,
- – Gas-/Feststoffumlauf in Mühlenspirale ist niedriger,
- – Zündbedingungen am Brenner längere Zeit gleich.
- - Filament density and moisture equal over a longer period,
- - Delivery stability within the pulverized coal pipes is higher with fine fuel dust,
- - solids circulation in classifier mills is lower,
- - Gas / solids circulation in mill spiral is lower,
- - Ignition conditions at the burner for a long time equal.
Eine vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass der Verschleißzustand VIST an wenigstens einem der Mahlwerkzeuge Vorschlägerköpfe, Schlagplatten und Eckpanzer durch Messung ermittelt wird und der Messwert als Korrekturgröße in die Regelung der Mühlendrehzahl-Vorsteuerkurve VSKMühlendrehzahl eingeht. Die Messung kann durch wenigstens einen Messfühler erfolgen. Durch die direkte Messung des Verschleißzustandes VIST am Mahlwerkzeug mittels eines Messfühlers kann die Veränderung am Mahlwerkzeug real in die Regelung des Mahltrocknungsprozesses einfließen. Die Messung kann mit handelsüblichen Geräten erfolgen, beispielsweise durch optische oder andere Messgeräte bzw. -fühler.An advantageous embodiment of the invention provides that the wear state V IST is determined by measuring at least one of the grinding tools coiler heads, impact plates and corner armor and the measured value is received as a correction variable in the control of the mill speed pilot cam VSK mill speed . The measurement can be carried out by at least one sensor. Due to the direct measurement of the wear state V IST on the grinding tool by means of a measuring sensor, the change in the grinding tool can actually be incorporated into the regulation of the grinding drying process. The measurement can be done with commercially available devices, for example by optical or other measuring devices or sensors.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung wird der Verschleißzustand VIST an wenigstens einem der Mahlwerkzeuge Vorschlägerköpfe, Schlagplatten und Eckpanzer durch empirische Ermittlung über die Laufzeit des Mahlwerkzeuges festgelegt und eine daraus abgeleitete Korrekturgröße geht in die Regelung der Mühlendrehzahl-Vorsteuerkurve VSKMühlendrehzahl ein. Dabei kann man sich zum einen den oder die Messfühler ersparen und zum anderen sich die langjährigen Erfahrungen über Verschleißzustände cm den Mahlwerkzeugen über die Laufzeit einer Ventilatormühle zu eigen machen.In an advantageous embodiment of the invention, the wear state V IST is determined on at least one of the grinding tools proposal heads, impact plates and corner armor by empirical determination over the life of the grinding tool and a derived correction quantity is included in the control of the mill speed pilot cam VSK mill speed . On the one hand, it is possible to spare one or more sensors and, on the other hand, to make use of the many years' experience of wear and tear on the grinding tools over the life of a fan mill.
In vorteilhafter Ausbildung der Erfindung wird der Parameter Temperatur vor Kohle mittels einer in Abhängigkeit des Kohlendurchsatzes bestimmten Vorsteuerkurve VSKTemp vor Kohle geregelt, wobei die Vorsteuerkurve VSKTemp vor Kohle eine Min- und Max-Kurve aufweist. Durch diese Maßnahme wird erreicht, dass material- und verfahrenstechnische Temperaturgrenzen in der Mühle eingehalten werden können.In an advantageous embodiment of the invention, the parameter temperature before coal is controlled by means of a determined in dependence on the coal flow rate pilot valve VSK Temp before coal , wherein the pilot curve VSK Temp before coal has a minimum and maximum curve. This measure ensures that material and process temperature limits can be maintained in the mill.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass bei Über- oder Unterschreitung der zugeordneten Max- oder Min-Kurve eines der geregelten Parameter wenigstens ein anderer der geregelten Parameter bei gleichbleibendem Kohlendurchsatz innerhalb dessen Max- und Min-Kurven solange verändert wird bis der überschreitende Parameter innerhalb dessen zugeordneter Max- und Min-Kurven zu liegen kommt. Damit wird erreicht, dass der Mahltrocknungsprozess einer Kohlenstaub-Ventilatormühle völlig automatisch innerhalb der Grenzwerte bzw. -kurven von bestimmten Vorsteuerkurven gleitend betrieben werden kann.An advantageous embodiment of the invention provides that when exceeding or falling below the associated maximum or minimum curve of one of the controlled parameters, at least one other of the controlled parameters at constant coal throughput within its max and min curves is changed until the exceeding parameter within its assigned max and min curves. This ensures that the grinding drying process of a pulverized coal fan mill can be operated completely automatically within the limits or curves of certain pilot cams.
Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Fall, bei dem durch die Veränderung wenigstens eines der anderen geregelten Parameter der überschreitende Parameter nicht innerhalb dessen zugeordneter Max- und Min-Kurven zu liegen kommt, der Kohlendurchsatz solange verändert wird bis der überschreitende Parameter innerhalb dessen zugeordneter Max- und Min-Kurven zu liegen kommt. Damit wird erreicht, dass der Mahltrocknungsprozess einer Kohlenstaub-Ventilatormühle völlig automatisch innerhalb der Grenzwerte bzw. -kurven von bestimmten Vorsteuerkurven betrieben werden kann, wobei allerdings eine Korrektur des Kohledurchsatzes durch dessen Absenken oder Anheben erfolgen muss.A further advantageous embodiment of the invention provides that in the case in which, due to the change of at least one of the other controlled parameters, the exceeding parameter does not lie within its associated max and min curves, the coal throughput is changed until the exceeding one Parameter within its assigned max and min curves. This ensures that the Mahldrocknungsprozess a pulverized coal fan mill can be operated completely automatically within the limits or curves of certain pilot cams, although a correction of the coal throughput must be made by lowering or raising.
Nachstehend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnungen und der Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention with reference to the drawings and the description are explained in more detail.
Es zeigt:It shows:
Im Gegensatz zu den
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses einer Kohlenstaub-Ventilatormühle
Der Verschleißzustand VIST des Mahlwerkzeuges bzw. der Mahlwerkzeuge
Als verschleißgefährdete Mahlwerkzeuge sind im wesentlichen Vorschlägerköpfe
Neben den obengenannten Parametern kann ferner der Parameter „Temperatur vor Kohle” zur Regelung des Mahltrocknungsprozesses herangezogen werden. Bei diesem Parameter handelt es sich um die Temperatur des Verbrennungs- bzw. Rauchgases vor dem Kohleeintritt
Die aus der
Durch die Min- und Max-Werte bzw. Min- und Max-Kurven der Vorsteuerkurven gemäß der
Durch die Berücksichtigung der Verschleißzustände VIST von Vorschlägerköpfen
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Ventilatormühlefan mill
- 22
- VorschlägerVorschläger
- 33
- Sichtersifter
- 44
- Mühlengehäusemill housing
- 55
- Mühlenspiralemill spiral
- 66
- Schlagradbeater
- 77
- Rauchgas-RücksaugeschachtFlue gas back eye shaft
- 88th
- Kohleeintritt in RücksaugeschachtCoal entry into the return shaft
- 99
- Mühleneintrittmill entry
- 1010
- KohlenstaubaustrittCoal dust outlet
- 1111
- KohlenstaubleitungPulverized coal conduit
- 1212
- VorschlägerkopfVorschlägerkopf
- 1313
- Schlagplatteimpact plate
- 1414
- EckpanzerEckpanzer
- 1515
- Messfühlerprobe
- 1616
- Zuteileinrichtungbatching means
- 1717
- Trocknungs- und FördergasDrying and conveying gas
- 1818
- Gemisch Kohlenstaub/FördergasMixture of coal dust / conveying gas
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