1、概述:
对于一些用户来说,该设备并不陌生。传统的声波寻优控制系统基于磨机的声波震动的频率来进行磨机负荷、磨机空仓的分析,确实在一些特定情况下发挥了积极的作用。但自九十年代以来随着数学分析技术的发展,特别是在通讯领域内的信号分析技术的进步,磨机的制粉寻优设备进一步由简单的单信号分析向多信号分析发展、由“定性寻优”向“定量寻优”发展。
我公司通过多年的实践,总结并运用相控阵技术、先进的数字分析技术(DSP)、小波信号分析技术、设计并制造了先进的“新型磨机制粉寻优控制系统”,通过监测磨机外壳声波震动、监测磨机电流的变化来控制煤料的给量和磨球的给量来使磨机工作在最优的工况下。成功的应用将减少磨机的空磨、干磨、超负荷、等情况的出现,减少了电力能源的浪费,延长了磨机的使用寿命,提高了制粉效率。
2、原理:
从人的听力角度来说,可以通过磨机的声响频率高低(沉闷或清脆的磨球碰撞)比较直观地判断磨机的工作状态,然后手动控制给煤量或者控制磨球数量。以使磨机工作在比较理想的状态。但是人为的因素不易总结和进行实时的控制。第一代寻优系统依靠感官经验采用比较简单的模拟滤波器对磨机声波信号进行高频提取,去除响度很大的磨机驱动低频和磨机台的震动低频,但是由于模拟滤波器的局限,该寻优的质量是比较低的,而且在磨机进行声隔离(外包)、或者磨机大修之后往往需要进行重新的标定。第二代寻优系统采用了数字DSP技术,主要就是优化了滤波器的设计,能较好地提取碰撞(高频)信号,但是不能进行有效地定量分析。
第一、第二代寻优都严重依赖磨机的噪声的响度,和磨球碰撞的频度,但是因为磨机的形体状态、煤料的块度和湿度等因素,会导致最优的声波和电流波处于不同的最佳点上,因此我公司针对前人的设备制造经验和工程经验,重新开发的第三代制粉寻优系统能较好解决以下问题:
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利用相控阵技术,把系统监测灵敏点集中在磨机的制粉段,有效地避开磨机两端的轴承噪音,有效地避开旁侧另一台磨机的干扰;
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利用小波信号处理,无(少)相位差地进行高低频信号分离,根据高低频信号的能量幅值比判断磨机工作状态,使系统的工作特性与磨机的噪音响度、与磨机的使用年限、轴承磨损程度等因素无关;
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利用小波分析的优势,有效地统计磨球碰撞次数,能准确地判断出软撞和刚性碰撞的数量、和相对碰撞量级从而判断磨机的工作状态;
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利用电流小波和声波小波建立最优控制方程,为磨机实时计算最优给煤数量,控制给煤机的转速或者启停,以节省电力;
从该图上看出:能很好地分离磨机旋转噪音(低频)和磨球噪音(高频),并且可以统计出各种能量级别的碰撞次数。
系统:计算机主机+两个声探头+电流变送器。
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