專利名稱:固體粉末控制系統(tǒng)的制作方法
本發(fā)明涉及控制系統(tǒng)，更具體地說，它涉及一種特別適合于同球磨機(jī)相配合，用于連續(xù)地測(cè)量多相的和多成分的流體(例如用空氣氣動(dòng)輸送的煤粉顆粒流)的質(zhì)量(或體積)流率和細(xì)度，并且能夠根據(jù)這種測(cè)量調(diào)整球磨機(jī)分粒器的參數(shù)設(shè)置或者球磨機(jī)其他控制參數(shù)的設(shè)置，以便使包含球磨機(jī)的工藝系統(tǒng)達(dá)到最佳化。
在許多生產(chǎn)過程中，重要的參數(shù)之一是顆粒尺寸。因此，在先有技術(shù)中人們?cè)缫阎酪b備能夠用于實(shí)現(xiàn)顆粒測(cè)量的裝置。以致，先有技術(shù)充滿各種類型的已經(jīng)用于測(cè)量顆粒的裝置的例子。在這方面，在許多情況下存在用于完成顆粒測(cè)量的技術(shù)方面的明顯的差別。這些差別的存在又在很大程度上歸因于與這種儀器具體的應(yīng)用領(lǐng)域相聯(lián)系的不同的功能要求。舉例來說，在為特殊的應(yīng)用選擇待用裝置的具體類型時(shí)，一個(gè)必須考慮的基本因素是構(gòu)成待測(cè)顆粒的物質(zhì)的性質(zhì)。另一個(gè)必須考慮的因素是測(cè)量時(shí)待測(cè)顆粒存在于其中的物質(zhì)的性質(zhì)。再一個(gè)必須考慮的因素是待測(cè)顆粒的相對(duì)粒徑。
迄今，先有技術(shù)中已經(jīng)用于進(jìn)行顆粒測(cè)量的某些技術(shù)包括聲學(xué)技術(shù)，光計(jì)數(shù)技術(shù)，電計(jì)數(shù)技術(shù)，沉降技術(shù)，分選技術(shù)和表面測(cè)量技術(shù)。此外，試圖用這些技術(shù)進(jìn)行顆粒測(cè)量的顆粒種類包括諸如血液顆粒，食品顆粒，化學(xué)品顆粒，礦石顆粒以及其他顆粒。并且，當(dāng)這些待測(cè)顆粒存在于各式各樣的不同種類的流體物質(zhì)中，例如各種氣體和各種液體中時(shí)，已經(jīng)設(shè)法用上述已經(jīng)涉及的不同類型的技術(shù)進(jìn)行顆粒測(cè)量。
然而，遺憾的是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)迄今在先有技術(shù)中已存在的能夠用于實(shí)現(xiàn)上面已經(jīng)涉及的技術(shù)的裝置都在一個(gè)或更多方面表現(xiàn)出缺點(diǎn)。所以，在那些為了生產(chǎn)與粒徑有關(guān)的數(shù)據(jù)(這些數(shù)據(jù)能夠按照需要被用于實(shí)行生產(chǎn)過程的調(diào)整)而已經(jīng)設(shè)法把這樣的裝置用于涉及生產(chǎn)過程的應(yīng)用場(chǎng)合，要利用先有技術(shù)這類裝置來產(chǎn)生足夠及時(shí)的和/或具有所要求的精確度的所需數(shù)據(jù)是不可能的。換句話說，已經(jīng)證實(shí)，為了產(chǎn)生所要求的與粒徑有關(guān)的數(shù)據(jù)，則要化費(fèi)過份長的時(shí)間和/或需要非常大的努力，以致就其用于進(jìn)行生產(chǎn)過程的及時(shí)調(diào)整而論，這種數(shù)值已不具備任何有效價(jià)值。這大部分基于以下的事實(shí)，即，以迄今已有的先有技術(shù)裝置用于進(jìn)行顆粒尺寸測(cè)量時(shí)，進(jìn)行即時(shí)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量已經(jīng)不可能，因此，為了利用迄今已有的先有技術(shù)裝置，通常需要從存在待測(cè)顆粒的媒質(zhì)中收集樣品;需要把該樣品輸送到將用于進(jìn)行顆粒尺寸測(cè)量的裝置;需要用該裝置實(shí)際地進(jìn)行顆粒尺寸的測(cè)量;最后，根據(jù)顆粒尺寸的測(cè)量結(jié)果對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行必要的調(diào)整，以保證這些顆粒確實(shí)有效地具有必要的尺寸，使得從中獲取待測(cè)顆粒的特定的生產(chǎn)過程將成功地運(yùn)行。
本申請(qǐng)為此先后參考了如下兩份與此一道共同申請(qǐng)和共同轉(zhuǎn)讓的專利由請(qǐng)(1)美國專利申請(qǐng)序號(hào)C850610，1986年2月12日提交，題目是“顆粒尺寸的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置”，以詹姆斯M.尼齊奧里克(James M.Niziolek)和詹姆斯P.蘇頓(James P.Sutton)為名申請(qǐng);(2)美國專利申請(qǐng)序號(hào)C860010，申請(qǐng)日()，題目是“顆粒尺寸現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置的固定組件和轉(zhuǎn)動(dòng)組件”以馬克P.埃爾瑪和約翰M.霍姆斯為名申請(qǐng)。
了解其中的顆粒尺寸對(duì)于生產(chǎn)過程的成功運(yùn)行具有重要意義的一種生產(chǎn)過程是煤粉的燃燒。在煤粉燃燒方面，人們?cè)缇土私?，將煤粉碎以便使煤變成適用于這種用途的設(shè)備是利用煤粉作燃料的任何蒸汽發(fā)生裝置的一個(gè)主要組成部分。雖然先有技術(shù)中已經(jīng)使用各種類型設(shè)備來進(jìn)行煤的粉碎，但是經(jīng)常用于這種目的的一種特殊的裝置工業(yè)界通常稱之為球磨機(jī)。球磨機(jī)的名稱主要來源于以下事實(shí)在其內(nèi)進(jìn)行的煤的粉碎，即研磨，發(fā)生在其形狀有點(diǎn)類似于球形的研表面上。
為了說明問題，可能必須參考美國專利第3，465，971號(hào)(它被轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的同一受讓人)，用于給出球磨機(jī)的一種先有技術(shù)。這份專利包含球磨機(jī)結(jié)構(gòu)特征和工作方式的啟示，這種球磨機(jī)適合用于進(jìn)行作為燃煤蒸汽發(fā)生器燃料的煤的粉碎。正如這份專利所教導(dǎo)的，這種球磨機(jī)的主要組成部分是殼體部分，即外殼，外殼中安裝著可轉(zhuǎn)動(dòng)的研磨輥道;若干研磨輥，它們被彼此等間隔地支承著，以便同研磨輥道共同行動(dòng)，使得能夠用研磨輥將研磨輥道表面上待處理的煤研磨，即粉碎;供煤裝置，用于將準(zhǔn)備在球磨機(jī)中粉碎的煤輸送到研磨輥道的表面;空氣供給裝置，用于給殼體部分的內(nèi)部提供球磨機(jī)工作時(shí)所需要的空氣;分粒器，能夠?qū)A帶在流入并穿過分粒器的空氣中的煤粉顆粒進(jìn)行分類。
為了滿足普通結(jié)構(gòu)的燃煤蒸汽發(fā)生器對(duì)煤粉的需求，一般需要采用多個(gè)前面介紹的專利中給出的那種型式的球磨機(jī)。關(guān)于這一點(diǎn)還要指出，這些球磨機(jī)每一個(gè)的單獨(dú)通過能力可在每小時(shí)一百噸煤粉的范圍內(nèi)。除了具有工作在其最大負(fù)載量的能力之外，這些球磨機(jī)還必須具有在小于全負(fù)載量下(即在全負(fù)載量的某百分比，例如25%，50%，75%等)工作的能力。這相應(yīng)地對(duì)球磨機(jī)提出了進(jìn)一步的要求，即不管球磨機(jī)正以多大的輸出速率工作，均必須能夠?qū)⒚貉心サ剿蟮募?xì)度。這里應(yīng)當(dāng)指出，當(dāng)研磨輥道的轉(zhuǎn)速保持基本上不變時(shí)，通常用改變輸送到研磨輥道的煤的數(shù)量的方法來達(dá)到改變球磨機(jī)輸出量的目的。
煤粉的高效率的燃燒，特別是當(dāng)煤粉作為蒸汽發(fā)生器系統(tǒng)的燃料時(shí)，要求煤的粒徑保持接近于規(guī)定的粒徑分布。具有代表性的是，對(duì)于中等反應(yīng)能力的煤，這種粒徑分布是70%穿過200目，1%不能穿過50目。根據(jù)對(duì)典型的500兆瓦燃煤蒸汽發(fā)生器電廠的經(jīng)濟(jì)核算，已經(jīng)確定了以下結(jié)論通過保持規(guī)定的粒徑分布來達(dá)到提高炭的轉(zhuǎn)換率的方法，能夠使上述規(guī)模的電廠的運(yùn)行成本實(shí)現(xiàn)每年度幾十萬美元的重大節(jié)省。然而，任何用煤粉做燃料的具體的電廠借助將煤粉顆粒尺寸保持接近規(guī)定的粒徑分布的方法而實(shí)際實(shí)現(xiàn)的這種節(jié)省顯然將取決于許多因素，包括(1)煤的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，即所使用的特定煤的燃燒效率對(duì)粒徑的敏感程度;(2)煤的可磨性;(3)煤的耐磨性;(4)如何恰當(dāng)?shù)睾兔扛舳嗑脤?duì)球磨機(jī)進(jìn)行控制，以保持煤粒的最佳粒徑分布;(5)如何恰當(dāng)?shù)鼐S護(hù)球磨機(jī)。然而，在任何情況下，保持煤粒的粒徑分布接近于最佳分布多少會(huì)導(dǎo)致燃料的節(jié)省。
對(duì)煤粒的粒徑分布實(shí)行更好的控制也將帶來另外的好處。在這方面應(yīng)該指出的是，由于更好地控制煤粒的粒徑分布將減少蒸汽發(fā)生器中的結(jié)渣。另外，如果煤粒的粒徑分布偏離應(yīng)有的值，那末能對(duì)球磨機(jī)的分粒器參數(shù)設(shè)置進(jìn)行必要的調(diào)整，從而產(chǎn)生合適的煤粒的粒徑分布。從已進(jìn)行煤粒粒徑測(cè)量所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)可以被用來對(duì)球磨機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)進(jìn)行連續(xù)的控制。利用從煤粒粒徑分布的測(cè)量所獲取的數(shù)據(jù)的又一種可能性是用來得到煤輸送管道中燃空比的指示，借助這種管道，以眾所周知的方式，將煤粉顆粒從球磨機(jī)輸送到煤粉顆粒在其中燃燒的蒸汽發(fā)生器中。
至此，在先有技術(shù)中已經(jīng)證明需要一種新的和改進(jìn)的、適合于同各種型式的研磨、壓碎或其他種類的粉碎裝置配合使用的控制系統(tǒng);這些粉碎裝置的功能是產(chǎn)生彌散的多相和多組分的流體，例如(作為例子而不是限制)煤，石灰，滑石和涂料。另外還證明了需要這樣一種新的和改進(jìn)的控制系統(tǒng)，即，當(dāng)它同上述各種粉碎裝置配合使用時(shí)，能夠?qū)υ谶@些裝置中被研磨、被壓碎或被以其他方式粉碎的材料的粒徑和分布進(jìn)行連續(xù)的控制。此外，又證明了對(duì)這樣一種新的和改進(jìn)的控制系統(tǒng)的需要，即，它采用非插入型的測(cè)量方法，以便使由此產(chǎn)生的磨損減至最小。并且還要求這種新的和改進(jìn)的控制系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有下述特征，即，在考慮諸如與裝置的運(yùn)行相聯(lián)系的能源成本和日常維護(hù)成本以及打算使用該產(chǎn)品的下游工序?qū)υ摦a(chǎn)品的特性的敏感程度的基礎(chǔ)上，控制邏輯線路為被研磨，被壓碎或被以其他方式粉碎的產(chǎn)品的最佳化作好準(zhǔn)備。為此目的，最好這種新的和改進(jìn)的控制系統(tǒng)不需長時(shí)間連續(xù)工作，而是通過利用合適的模夾具(jigs and fixturing)使它與相同設(shè)備中的不同裝置或者不同設(shè)備中的不同裝置一起，具有間歇地使用的能力。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種適合于供各種研磨、壓碎或者其他形式的粉碎裝置使用的新的改進(jìn)的控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的另一個(gè)目的提供一種適合于供產(chǎn)生彌散的多相和多組分流體，〔例如(作為例子而不是限制)煤，石灰，滑石和涂料(paint pigments)〕的裝置使用的控制系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一個(gè)目的是提供這樣一種控制系統(tǒng)，即，當(dāng)它與研磨，壓碎或者其他形式的粉碎裝置一起使用時(shí)，能夠?qū)υ谶@些裝置中被研磨，被壓碎或者被以其他方式粉碎的材料的粒徑及其分布進(jìn)行連續(xù)的控制。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供這樣一種控制系統(tǒng)，它采用非插入的測(cè)量方法，使得由此產(chǎn)生的磨損減至最小。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是提供這樣一種控制系統(tǒng)，它進(jìn)一步具有以下特征，即，在考慮諸如與裝置的運(yùn)行相聯(lián)系的能源成本和日常維護(hù)成本以及打算使用該產(chǎn)品的下游工序?qū)Ξa(chǎn)品的特性的敏感程度等因素的基礎(chǔ)上，控制系統(tǒng)的控制邏輯線路為被研磨、被壓碎或者被以其他方式粉碎的產(chǎn)品的最佳化作好準(zhǔn)備。
本發(fā)明的更進(jìn)一步的目的是提供這樣一種控制系統(tǒng)，它及時(shí)地、有效地檢測(cè)設(shè)備的故障，例如在球磨機(jī)的情況下檢測(cè)殼體內(nèi)襯故障，分粒器節(jié)氣閥(classifer vane)的故障等。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的，即提供這樣一種控制系統(tǒng)，它具有另外一種特征，即這種控制系統(tǒng)不需要長時(shí)間連續(xù)工作，而可通過采用合適的模夾具，使它與相同設(shè)備中的不同裝置或者不同設(shè)備中的不同裝置一起，具有間歇地工作的能力。
本發(fā)明又有另一個(gè)目的，即提供一種使用相對(duì)地簡單并且將相對(duì)地便宜的控制系統(tǒng)。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種計(jì)劃用于控制碾磨機(jī)中(例如適合于磨碎煤炭的碾磨機(jī))被研磨的顆粒的細(xì)度的控制系統(tǒng)。更具體地說，提供一種控制系統(tǒng)，它根據(jù)過程最佳化的策略，連續(xù)地測(cè)量多相和多組分的流體(例如用空氣氣動(dòng)傳輸?shù)拿侯w粒)的細(xì)度和質(zhì)量(或者體積)流率，并調(diào)整分粒器或者碾磨機(jī)的控制參數(shù)的設(shè)置。通過測(cè)量射穿流體束的一部分的光束的透射效率和衍射來進(jìn)行顆粒細(xì)度及流體組分體積函數(shù)的測(cè)定。該控制系統(tǒng)(本發(fā)明的控制系統(tǒng)的工作以它為基礎(chǔ))是這樣一個(gè)系統(tǒng)，即，其內(nèi)的本發(fā)明的控制系統(tǒng)按照需要調(diào)整進(jìn)料速率，氣體調(diào)節(jié)風(fēng)門以及分粒器和碾磨機(jī)的控制參數(shù)，以便根據(jù)過程成本(或者產(chǎn)品價(jià)值)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品細(xì)度，質(zhì)量流率以及燃空比的最佳化。為此目的，本發(fā)明的控制系統(tǒng)包含一個(gè)運(yùn)行最佳化邏輯組件和一個(gè)控制邏輯組件。運(yùn)行最佳化邏輯組件被連接到與運(yùn)送裝置有關(guān)的電路(顆粒被研磨后，通過運(yùn)送裝置從碾磨機(jī)輸送出來)，在這個(gè)電路中，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)固體細(xì)度和體積比例的信號(hào)，作為運(yùn)行最佳化邏輯組件的輸入信號(hào)。運(yùn)行最佳化邏輯組件還接收另一種對(duì)應(yīng)固體進(jìn)料速率的輸入信號(hào)。由運(yùn)行最佳化邏輯組件產(chǎn)生一種輸出信號(hào)，又把它以輸入信號(hào)的形式提供給控制邏輯組件。對(duì)應(yīng)分粒器參數(shù)設(shè)置和碾磨機(jī)控制參數(shù)設(shè)置的其他輸入信號(hào)，以反饋定位信號(hào)的形式輸送到控制邏輯組件。由控制邏輯組件產(chǎn)生的輸出信號(hào)被饋送到分粒器控制參數(shù)設(shè)定裝置以及用于對(duì)煤粉細(xì)度實(shí)行控制的碾磨機(jī)控制裝置。
圖1是配備有根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的固體粉末控制系統(tǒng)的碾磨機(jī)的部分截面?zhèn)纫晥D(同時(shí)拆除了某些部件);
圖2是表示根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的固體粉末控制系統(tǒng)并結(jié)合有關(guān)的碾磨機(jī)加以說明的示意圖;
圖3是顆粒運(yùn)送裝置和粒徑測(cè)量裝置彼此配合聯(lián)系的第一方案的圖解表示;
圖4是顆粒運(yùn)送裝置和粒徑測(cè)量裝置彼此配合聯(lián)系的第二方案的圖解表示;
圖5是顆粒運(yùn)送裝置和粒徑測(cè)量裝置彼此配合聯(lián)系的第三方案的圖解表示;
圖6是顆粒運(yùn)送裝置和粒徑測(cè)量裝置彼此配合聯(lián)系的第四方案的圖解表示。
現(xiàn)在參考附圖，更具體地說參考圖1，其中描述了總的用標(biāo)號(hào)10標(biāo)明的一種球磨機(jī)。因?yàn)榍蚰C(jī)的結(jié)構(gòu)特征和運(yùn)行方式本來是本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的，所以認(rèn)為沒有必要在這里陳述圖1中的所示的球磨機(jī)10的細(xì)節(jié)。而是，為了理解能夠與本發(fā)明的控制系統(tǒng)配合聯(lián)系的球磨機(jī)10(根據(jù)本發(fā)明的控制系統(tǒng)包含一種結(jié)構(gòu)，依靠這種結(jié)構(gòu)，控制系統(tǒng)能夠連續(xù)測(cè)量多相和多組分的流體，例如用空氣氣動(dòng)傳輸?shù)拿悍垲w粒流的細(xì)度和質(zhì)量或體積流率，并且能夠根據(jù)這種測(cè)量調(diào)整球磨機(jī)分粒器參數(shù)設(shè)定或者球磨機(jī)控制參數(shù)設(shè)定，以便實(shí)現(xiàn)包含球磨機(jī)10的過程系統(tǒng)的最佳化)認(rèn)為僅僅描述球磨機(jī)10的與上述控制系統(tǒng)配合的部件的運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)特征就足夠了。為了得到球磨機(jī)10的部件的運(yùn)行方式和結(jié)構(gòu)特征的更詳細(xì)的描述(這里不詳細(xì)描述)，可以參考先有技術(shù)，例如美國專利第3，465，971號(hào)(1966年9月9日頒發(fā)給J.F迪蘭伯格(Delenberg)等人)和/或美國專利第4，002，299號(hào)(1977年1月11日頒發(fā)給C.J.斯科克(Skalka))。
再參考附圖1，如圖中所示，球磨機(jī)10包括一個(gè)基本上封閉的篩選機(jī)殼體12。研磨輥道14被安裝在軸16上。軸16又同適當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)裝置(未示出)操作地連接，以便能被驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。研磨輥道14同以圖1中所畫的方式安置在篩選機(jī)殼體12內(nèi)的上述部件一起，預(yù)定在順時(shí)針方向上被驅(qū)動(dòng)。
下面繼續(xù)說明球磨機(jī)10。若干研磨輥18，即研碎器(按照普通慣例，最好是3個(gè))被適當(dāng)?shù)刂卧诤Y選機(jī)殼體12內(nèi)部，以便圍繞殼體12的園周彼此等距離地隔開。請(qǐng)注意，為了保持圖例的清晰度，圖1中只畫出一個(gè)研磨輥。
關(guān)于球磨機(jī)10的研磨輥，為了相對(duì)旋轉(zhuǎn)，最好將每一根研磨輥支撐在一根適當(dāng)?shù)妮S上，見圖1中的20(參考附圖1中所畫的研磨輥18能最好地理解)。此外，每一根研磨輥(參考圖1中的研磨道輥18能最好地理解)還被適當(dāng)?shù)刂?，以便相?duì)于，如參考圖1所看到的研磨輥道14的上表面而轉(zhuǎn)動(dòng)。為此目的，示于圖1中的球磨機(jī)10的每一根研磨輥(包含輥18)具有一個(gè)與它配合的液壓裝置，在圖1中總的用標(biāo)號(hào)22標(biāo)明。液壓裝置22能以球磨機(jī)領(lǐng)域的技術(shù)人員熟知的方式在與它相關(guān)聯(lián)的研磨輥18上產(chǎn)生液壓，從而使研磨輥18開始對(duì)被排列在研磨輥道14上的煤施加必要程度的力，用于完成所希望的煤的粉碎。
用任何適當(dāng)?shù)?、普通形式的進(jìn)料裝置把將在球磨機(jī)中被粉碎的材料，例如煤裝到球磨機(jī)中。關(guān)于這一點(diǎn)，作為例子，可以用于此目的的一種進(jìn)料裝置是傳動(dòng)帶進(jìn)料裝置(未示出)。煤從進(jìn)料裝置(未示出)卸下時(shí)，借助(總的用標(biāo)號(hào)24標(biāo)明的)供煤裝置而進(jìn)入球磨機(jī)10，篩選機(jī)殼體12相應(yīng)地配備了這種裝置。根據(jù)圖1中說明的球磨機(jī)10的實(shí)施例，供煤裝置24包含一根適當(dāng)尺寸的輸送管26，其一端伸出篩選機(jī)殼體12并做成合適的形狀，以便收集離開進(jìn)料裝置(未示出)的煤顆粒，并且在這之后將這些煤顆粒導(dǎo)入輸送管26。供煤裝置24的輸送管26的另一端28能夠?qū)⒚盒兜窖心ポ伒?4的表面。為此目的，如附圖1中所示，最好用任何合適的普通的支撐裝置(未示出)把輸送管端28適當(dāng)?shù)刂卧诤Y選機(jī)殼體12中，使得輸送管端28同支撐研磨輥道14(為使其旋轉(zhuǎn))的軸16同軸地對(duì)準(zhǔn);并且使輸送管端28相對(duì)于配備在分粒器(總的用標(biāo)號(hào)32標(biāo)明)中的適當(dāng)?shù)妮敵隹?0保持一定間隔;進(jìn)料期間，煤通過輸出口30流到研磨輥道14的表面上。
依照具有圖1中所畫結(jié)構(gòu)形式的球磨機(jī)的運(yùn)行方式，為了從球磨機(jī)10卸料，使用一種氣體，例如用空氣進(jìn)行煤粉的輸送(從研磨輥道14通過篩選機(jī)殼體12的內(nèi)部)。為此目的，這里所用的空氣通過在殼體12上構(gòu)成的相應(yīng)的開口(未示出)進(jìn)入篩選機(jī)殼體12。空氣從上述位于篩選機(jī)殼體12中的開口(未示出)流入并通過一個(gè)環(huán)形通道(在圖1中用標(biāo)號(hào)34標(biāo)明);此環(huán)形通道由研磨輥道14的園周和篩選機(jī)殼體12的內(nèi)壁表面之間的環(huán)形空間構(gòu)成。最好用葉輪裝置(Vane wheel assembly)，(其構(gòu)造根據(jù)美國專利第4，523，721的教導(dǎo)，此專利于1985年6月18日頒線發(fā)給T.V.馬利以斯久斯基(Maliszewski)等人，并且轉(zhuǎn)讓給和本申請(qǐng)相同的受讓人)把穿過環(huán)形通道34的空氣偏向研磨輥道14。為了保持附圖清晰，圖中僅僅畫出葉輪裝置(它構(gòu)成美國專利第4，523，721號(hào)的要點(diǎn))的偏轉(zhuǎn)板部分(在圖1中用標(biāo)號(hào)36標(biāo)明)。而且，認(rèn)為附圖1中所畫的偏轉(zhuǎn)板部分36足以使人們能夠得到(本申請(qǐng)所針對(duì)的)本發(fā)明要點(diǎn)的完整的了解。不過，如果想進(jìn)一步獲得圖1中所示的球磨機(jī)10所具有葉輪裝置的結(jié)構(gòu)特征和(或者)運(yùn)行方式的有關(guān)信息，則可參考美國專利第4，523，721號(hào)。
當(dāng)空氣沿著上述通道流通時(shí)，排列在研磨輥道14表面上的煤將被研磨輥18粉碎。當(dāng)煤變成粉末時(shí)，由于離心力的作用，煤顆粒被從研磨輥道14的中心區(qū)域向外拋出。一到達(dá)研磨輥道14的園周區(qū)域，煤顆粒即被來自通道34的空氣拾起，并夾帶走。此后，空氣和煤顆粒的組合流被根據(jù)美國專利第4，523，721號(hào)的啟示構(gòu)成的葉輪裝置的偏轉(zhuǎn)板部分36所捕獲。這種捕獲的結(jié)果將導(dǎo)致空氣和煤顆粒的組合流被偏向研磨輥道14。這迫使空氣和煤顆粒的組合流的流動(dòng)路徑改變方向。在改變方向的過程中，最重的煤顆粒由于它們具有較大的慣性而與空氣流分離，并且落回研磨輥道14的表面，并在其上經(jīng)受進(jìn)一步的研磨。另一方面，比較輕的煤顆粒由于它們具有較小的慣性而繼續(xù)被夾在空氣中帶走。
在離開(根據(jù)美國專利第4，523，721的啟示而構(gòu)成的葉輪裝置的)上述偏轉(zhuǎn)板部分36的影響力之后，由空氣和留下的那些煤顆粒組成的組合流向分粒器32流動(dòng)(關(guān)于分粒器32前面已經(jīng)提到)。分粒器32依照普通慣例并以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的方式，對(duì)留在空氣流中的煤顆粒進(jìn)行進(jìn)一步的分選。即，那些具有所要求的顆粒尺寸的煤粉顆粒穿過分粒器32，并同空氣一起，通過為此目的而配備的輸出口38，從球磨機(jī)10中排出。另一方面，那些尺寸大于所要求值的煤顆粒被回收到研磨輥道14的表面，并且在其上經(jīng)過進(jìn)一步的研磨。此后，這些煤顆粒經(jīng)歷上述的重復(fù)過程。
另外，在粉碎，即研磨方面，排列在研磨輥道14上的煤經(jīng)受研磨輥18的作用;為了對(duì)煤進(jìn)行所要求的程度的研磨而必須由研磨輥18施加的力的大小將隨若干因素而改變。舉例來說，在這方面的一個(gè)重要的考慮是煤本身的性質(zhì)。即，將煤粉碎所需要的力的大小將是待粉碎的煤的可磨性。即煤的研磨性能的函數(shù)。在確定為了達(dá)到所要求程度的研磨而必須由研磨輥18施加力的大小時(shí)的另一個(gè)重要因素是排列在研磨輥道14上的煤的厚度;此厚度又是球磨機(jī)運(yùn)行時(shí)的生產(chǎn)率的函數(shù)。
為了描述本發(fā)明的固體粉末控制系統(tǒng)(該固體粉末控制系統(tǒng)總的用標(biāo)號(hào)40標(biāo)明，預(yù)定同以圖1的球磨機(jī)10的方式構(gòu)成的球磨機(jī)配合使用)，現(xiàn)在具體地參考附圖2。更準(zhǔn)確地說，依照本發(fā)明，根據(jù)過程成本(或者產(chǎn)品價(jià)值)，固體粉末控制系統(tǒng)40有效地調(diào)整進(jìn)料速率，氣體調(diào)節(jié)風(fēng)門，分粒器和粉碎機(jī)控制參數(shù)，以使產(chǎn)品細(xì)度和質(zhì)量流率最佳化。如下面將更全面地描述的那樣，此過程是這樣進(jìn)行的，即，固體粉末控制系統(tǒng)40根據(jù)從煤顆粒的細(xì)度和質(zhì)量(或者體積)速率的測(cè)量所貯存的數(shù)據(jù)(這些煤顆粒在具有附圖1中所畫的結(jié)構(gòu)和具有上述運(yùn)行方式的球磨機(jī)中被研磨，即粉碎之后，用空氣氣動(dòng)地輸送)控制(即調(diào)整)分粒器參數(shù)設(shè)定和(或者)球磨機(jī)控制參數(shù)的設(shè)定。
進(jìn)一步參考圖2，依照本發(fā)明的最佳實(shí)施例，固體粉末控制系統(tǒng)40包含一個(gè)運(yùn)行最佳化邏輯組件(在圖2中概括地用標(biāo)號(hào)42標(biāo)明)和一個(gè)控制邏輯組件(在圖2中概括地用標(biāo)號(hào)44標(biāo)明)。當(dāng)為了根據(jù)過程成本(或者產(chǎn)品價(jià)值)而進(jìn)行在球磨機(jī)10中被粉碎的煤顆粒的細(xì)度和質(zhì)量流率的最佳化而包含上述組件時(shí)，依照根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的固體粉末控制系統(tǒng)40的最佳實(shí)施例，運(yùn)行最佳化邏輯組件42預(yù)定接收一對(duì)輸入信號(hào)。更準(zhǔn)確地說，表征固體進(jìn)料速率的信號(hào)以第一信號(hào)的形式(在圖2中用標(biāo)號(hào)46標(biāo)明)被提供給運(yùn)行最佳化邏輯組件42。提供給運(yùn)行最佳化邏輯組件42的另一個(gè)輸入信號(hào)(在圖2中用標(biāo)號(hào)48標(biāo)明)是對(duì)應(yīng)固體細(xì)度和體積百分率的信號(hào)(如下面將更全面地描述的那樣，通過使用，例如“粒徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置”來獲得這種信號(hào)，此裝置是根據(jù)美國專利申請(qǐng)(序號(hào)C850610)的啟示構(gòu)成的，它隨同本發(fā)明同時(shí)申請(qǐng))。
運(yùn)行最佳化邏輯組件42又能夠產(chǎn)生一種輸出信號(hào)(在圖2中用標(biāo)號(hào)50標(biāo)明)，它以輸入信號(hào)的形式從運(yùn)行最佳化邏輯組件42被饋送到控制邏輯組件44?，F(xiàn)在將陳述用以導(dǎo)出上述輸出信號(hào)50的邏輯線路。如上面已經(jīng)描述的那樣，為此目的，運(yùn)行最佳化邏輯組件42接收如下的輸入信號(hào)顆粒細(xì)度＝A，體積百分率＝Bv，和固體進(jìn)料速率＝L。然后，這些輸入信號(hào)被用來解下列方程(1)Ms＝Ks(L)，其中Ms＝固體質(zhì)量流率，Ks＝固體質(zhì)量流比例常數(shù);(2)Mg＝MsBv ρg/ρs，其中Mg＝氣體質(zhì)量流率，ρg＝氣體密度，ρs＝固體粒子密度。除此之外，還相應(yīng)地給運(yùn)行最佳化邏輯組件42提供下列常數(shù)和函數(shù)Ce＝能量成本，Pp＝粉碎機(jī)功率(并定義函數(shù)Pp＝f(A)f(Mg，Ms))，Cm＝設(shè)備保養(yǎng)成本，V＝價(jià)值函數(shù)和△T＝時(shí)間。把上面列舉例的常數(shù)和函數(shù)代入公式(CePp △T+Cm-V)，求出(CePp △T+Cm-V)關(guān)于A和Bm的一個(gè)最小值。最后一個(gè)步驟是對(duì)A和Bv計(jì)算目標(biāo)值。在得到這些目標(biāo)值的基礎(chǔ)上，由這些目標(biāo)值組成輸出信號(hào)50;從運(yùn)行最佳化邏輯組件42把輸出信號(hào)50以輸入信號(hào)的形式饋送到控制邏輯組件44。
再來考慮控制邏輯組件44，它除了接收來自運(yùn)行最佳化邏輯組件42的輸出信號(hào)50之外，還接收另一個(gè)輸出信號(hào)，即以其輸入信號(hào)的形式提供的狀態(tài)反饋信號(hào)(在圖2中以標(biāo)號(hào)52標(biāo)明)，下文將進(jìn)一步涉及這個(gè)信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明的固體粉末控制系統(tǒng)40的最佳實(shí)施例而構(gòu)成的控制邏輯組件42預(yù)定能夠產(chǎn)生一對(duì)輸出信號(hào)。其中之一是煤流控制信號(hào)(在圖2中用標(biāo)號(hào)54標(biāo)明);而另一個(gè)是預(yù)定輸送到球磨機(jī)10及其分粒器32的控制信號(hào)(在圖2中用標(biāo)號(hào)56標(biāo)明)，用于按需要對(duì)球磨機(jī)10和(或)分粒器32實(shí)行控制。
現(xiàn)在將描述用以導(dǎo)出上述輸出信號(hào)54和56的邏輯線路。為此目的，由控制邏輯組件44所接收的輸入信號(hào)和上述來自運(yùn)行最佳化邏輯組件42的輸出信號(hào)50相對(duì)應(yīng)(它已經(jīng)如上所述被導(dǎo)出，并包含對(duì)于A和Bv的目標(biāo)值以及對(duì)于Mg和實(shí)際的Bv的目標(biāo)值)。此外，控制邏輯組件44還接收指示球磨機(jī)控制狀態(tài)參數(shù)設(shè)置(為討論起見，在此用字母R表示)和分粒器控制狀態(tài)參數(shù)設(shè)置(為討論起見，在此用字母D表示)的反饋信號(hào)。控制邏輯組件44還進(jìn)一步配備有如下常數(shù)和函數(shù)A1＝f(△R)，A2＝f(△D)和△Mg＝f(△Bv，Mg)。利用上面列舉的輸入常數(shù)和函數(shù)，導(dǎo)出對(duì)于細(xì)度的控制參數(shù)優(yōu)先次序，用控制信號(hào)△R和△D來表示它，并將它作為控制邏輯組件44的輸出信號(hào)56。此外，上面列舉的輸入常數(shù)和函數(shù)還被用來解方程△Mg＝f(對(duì)(Bv-Bv的實(shí)際值)的目標(biāo)值)，從而產(chǎn)生控制信號(hào)△Mg，將它作為控制邏輯組件44的輸出信號(hào)54。
繼續(xù)描述附圖2中所畫的固體粉末控制系統(tǒng)40的構(gòu)造特征和運(yùn)行方式。按其適用性，來自控制邏輯組件44的輸出信號(hào)56預(yù)定被相應(yīng)地輸送到球磨機(jī)10進(jìn)行粉碎部分，即研磨部分(在圖2中用標(biāo)號(hào)58表示)和(或者)分粒器部分(在圖2中用標(biāo)號(hào)60表示)。當(dāng)球磨機(jī)10的粉碎部分58接收到信號(hào)時(shí)，作為輸出信號(hào)56而離開控制邏輯組件44的該信號(hào)預(yù)定能夠?qū)ζ淇刂茀?shù)的設(shè)置進(jìn)行必要的改變，例如(作為例子而不是限制)改變環(huán)到輥的所要求的間隙，以便使離開球磨機(jī)10的顆粒具有為實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品細(xì)度最佳化的適當(dāng)?shù)募?xì)度，以過程成本(或者產(chǎn)品價(jià)值)為度的適當(dāng)?shù)馁|(zhì)量流率以及適當(dāng)?shù)娜伎毡?。與此相似，當(dāng)球磨機(jī)10的分粒器部分60接收到信號(hào)時(shí)，作為輸出信號(hào)56而離開控制邏輯組件44的該信號(hào)能夠按照需要改變圖1中的球磨機(jī)10的分粒器32的控制參數(shù)的設(shè)置;更準(zhǔn)確地說，改變圖1中的球磨機(jī)10的分粒器32的葉片(未示出)的狀態(tài)參數(shù)的設(shè)置，以便保證從球磨機(jī)10出來的產(chǎn)品具有適合于使用的細(xì)度(該產(chǎn)品正是為了這種使用而在球磨機(jī)10中粉碎，即研磨)。最后，作為輸出信號(hào)54而離開控制邏輯組件44的信號(hào)，以同輸出信號(hào)56相似的方式，試圖用于進(jìn)行關(guān)于煤流量的調(diào)整(為滿足使用根據(jù)本發(fā)明而構(gòu)成的固體粉末控制系統(tǒng)的特殊應(yīng)用的需要，這種調(diào)整是必要的)。為此，將輸出信號(hào)54以操作關(guān)系相應(yīng)地連接到(作為一種原理性的表示，在圖2中用標(biāo)號(hào)為62的箭頭表示)普通的煤流量裝置(未示出)。因此，概括地說，必須了解，來自控制邏輯組件44的輸出信號(hào)54和56所依據(jù)的判斷邏輯線路，可以以球磨機(jī)范圍內(nèi)的△P或者表征實(shí)際的控制參數(shù)設(shè)置的反饋信號(hào)為基礎(chǔ)(這種信號(hào)以輸入信號(hào)52的形式被控制邏輯組件44所接收)。
再參考附圖2，根據(jù)其中所示，從球磨機(jī)10出來的煤顆粒，以已知方式從那里被送進(jìn)普通的煤粉管道裝置(在圖2中做了示意性的表示，其中用標(biāo)號(hào)64標(biāo)明這種煤粉管道裝置)。更準(zhǔn)確地說，煤粉管道裝置64能夠以本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉的方式接收通過輸出管38從球磨機(jī)10出來的煤顆粒(在附圖1中已經(jīng)說明，并且前面已經(jīng)敘述)，然后把這些煤顆粒輸送到其他某種裝置，例如蒸汽發(fā)生器(未示出)，在那里，煤顆粒被用作起動(dòng)蒸汽發(fā)生器(未示出)的燃料。
根據(jù)本發(fā)明的最佳實(shí)施例，最好在煤顆粒穿過煤粉管道裝置64時(shí)進(jìn)行粒徑的測(cè)量(這種測(cè)量的目的是產(chǎn)生預(yù)定作為輸入信號(hào)48饋送到運(yùn)行最佳化邏輯組件42的信號(hào))。為此目的，一種已知的適合用于當(dāng)煤顆粒穿過煤粉管道裝置64時(shí)進(jìn)行上述煤粉粒徑測(cè)量的裝置構(gòu)成美國專利申請(qǐng)(序號(hào)C850610)的要點(diǎn)(已經(jīng)隨同本發(fā)明同時(shí)申請(qǐng))。沒必要為了理解本發(fā)明所針對(duì)的固體粉末控制系統(tǒng)40而詳細(xì)敘述構(gòu)成美國專利申請(qǐng)(序號(hào)C850610)要點(diǎn)的粒徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置。相反，為了理解根據(jù)本發(fā)明構(gòu)成的固體粉末控制系統(tǒng)40，承認(rèn)以下事實(shí)已經(jīng)足夠，即，美國專利申請(qǐng)(序號(hào)C850610)所針對(duì)的粒徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置使用了一個(gè)光源和一個(gè)檢測(cè)器。
正如參考圖3，4，5和6將能最好地理解那樣，光源(在圖3，4，5和6中概括地用標(biāo)號(hào)66標(biāo)明)和檢測(cè)器(在圖3，4，5和6中概括地用標(biāo)號(hào)68標(biāo)明)彼此相關(guān)安置的方式基本上是待測(cè)顆粒所在流體的性質(zhì)的函數(shù)。為此目的(正如前面指出的)，象構(gòu)成美國專利申請(qǐng)(序號(hào)C850610)要點(diǎn)的粒徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)裝置之類的裝置能夠被用來測(cè)量煤粒的細(xì)度和流體成分的體積百分比(這些煤粒被用空氣氣動(dòng)傳送，通過煤粉管道裝置64)，其測(cè)量結(jié)果又被變換成作為輸入信號(hào)48被運(yùn)行最佳化邏輯組件42所接收的信號(hào)。此外，當(dāng)由光源66產(chǎn)生的光束穿過含有待測(cè)顆粒的流束部分，并在穿過之后被檢測(cè)器68接收時(shí)，通過測(cè)量光束的透射效率和衍射來進(jìn)行顆粒細(xì)度和流體成分體積百分比的測(cè)量。對(duì)于高密度組分(相對(duì)地不透明的物質(zhì))的濃度低和(或者)大顆粒(或者微滴)尺寸的流體，最好讓來自光源66的光束橫穿整個(gè)流體路徑寬度而到達(dá)檢測(cè)器68(附圖3中所畫的方式)，或者讓來自光源66的光束橫穿流體路徑的大部分而到達(dá)檢測(cè)器68(附圖4中所畫的方式)。另一方面，對(duì)于高密度物質(zhì)的濃度高和(或者)小顆粒尺寸的流體，最好利用節(jié)流輸送管對(duì)流體取樣(附圖5中所畫的方式)，或者在希望把流束部分，以測(cè)量其中所含顆粒的那些場(chǎng)合，可以利用如附圖6中所示的節(jié)流輸送管。代替節(jié)流輸送管方案的一種替代方法是以任何適當(dāng)?shù)姆绞?，從主流道分離出一支分流。
現(xiàn)在將陳述構(gòu)成本發(fā)明要點(diǎn)的固體粉末控制系統(tǒng)40的運(yùn)行方式。為此目的，將更具體地參考附圖2。依照本發(fā)明的固體粉末控制系統(tǒng)40的運(yùn)行方式，通過利用象構(gòu)成美國專利申請(qǐng)(序號(hào)C850610)要點(diǎn)的粒徑現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量裝置之類的裝置所產(chǎn)生的，對(duì)應(yīng)固體細(xì)度和體積百分比的信號(hào)，被作為輸入信號(hào)48饋送到運(yùn)行最佳化邏輯組件42。此外，運(yùn)行最佳化邏輯組件42接收對(duì)應(yīng)固體進(jìn)料速率的輸入信號(hào)46。另外，根據(jù)所提供的輸入信號(hào)46和48以及預(yù)先選定的、上面已經(jīng)列舉的常數(shù)和函數(shù)，運(yùn)行最佳化邏輯組件42就會(huì)產(chǎn)生一種輸出信號(hào)，即輸出信號(hào)50。輸出信號(hào)50又作為輸入信號(hào)被饋送到控制邏輯組件44?？刂七壿嫿M件44還具有饋送來的輸入信號(hào)52，即對(duì)應(yīng)球磨機(jī)10的粉碎部分58的控制元件以及分粒器部分60的控制元件的狀態(tài)參數(shù)設(shè)置的狀態(tài)反饋信號(hào)。和運(yùn)行最佳化邏輯組件42一樣，控制邏輯組件44根據(jù)所接收到的輸入信號(hào)50和52以及本身相應(yīng)配備的、上面已經(jīng)列舉的預(yù)先選定的常數(shù)和函數(shù)，就會(huì)產(chǎn)生出輸出信號(hào)，即輸出信號(hào)54和56。輸出信號(hào)54是這樣形式的信號(hào)，即當(dāng)可能需要實(shí)行煤流量控制時(shí)，預(yù)定能實(shí)現(xiàn)各種變化。同樣，輸出信號(hào)56是這樣形式的信號(hào)，即當(dāng)分粒器部分60的控制元件(即圖1中球磨機(jī)10的分粒器32的葉片(未示出))以及粉碎部分58的控制參數(shù)需要變化時(shí)，預(yù)定能實(shí)行各種變化。由此可見，固體粉末控制系統(tǒng)40具有這樣的運(yùn)行方式，即，其中預(yù)定連續(xù)地測(cè)量多相和多組分的流體，例如用空氣氣動(dòng)傳送的煤顆粒的細(xì)度和質(zhì)量(或者體積)流率，并且根據(jù)這種測(cè)量結(jié)果，按照需要調(diào)整分粒器和(或者)球磨機(jī)控制參數(shù)設(shè)置，以便能完成過程最佳化策略。
概括地說，雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如上所描述的，并且如本申請(qǐng)的附圖中所說明的固體粉末控制系統(tǒng)40特別適合用于對(duì)球磨機(jī)，例如圖1中的球磨機(jī)10(更具體地說，球磨機(jī)10被預(yù)定用于把將用于作為起動(dòng)蒸汽發(fā)生器(未示出)的燃料的煤研磨成顆粒)的運(yùn)行進(jìn)行控制，但是應(yīng)該了解，本發(fā)明的固體粉末控制系統(tǒng)40還適合用于其他形式的生產(chǎn)過程而不脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)(在這些生產(chǎn)過程中希望利用粒徑的測(cè)量對(duì)生產(chǎn)過程的運(yùn)行實(shí)行控制，即，希望能夠在利用有關(guān)粒徑測(cè)量的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)過程最佳化對(duì)策)。然而，當(dāng)象這里所述的那樣將固體粉末控制系統(tǒng)用于控制球磨機(jī)(例如圖1的球磨機(jī)10)時(shí)，存在很多可以加以控制的控制參數(shù)。在這方面(作為例子而不是限制)，這些控制參數(shù)包括下列參數(shù)氣體流量，氣體溫度，分粒器葉片參數(shù)設(shè)置，環(huán)到輥的間隙和軸頸負(fù)載。然而，在這些控制參數(shù)中有三個(gè)是最經(jīng)常的調(diào)節(jié)對(duì)象(這種調(diào)節(jié)是根據(jù)從粒徑測(cè)量得到的數(shù)據(jù))。這是調(diào)節(jié)(1)分粒器葉片參數(shù)設(shè)置;(2)氣體流量和(3)氣體溫度。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，這里已經(jīng)提供一種適合供各種類型的研磨、壓碎或者其他形式的粉碎裝置使用的新的改進(jìn)的控制系統(tǒng)。此外，本發(fā)明的控制系統(tǒng)適合與這樣的裝置配合使用，這些裝置用于生產(chǎn)彌散的多相和多組分的流體，例如(作為例子而不是限制)煤、石灰、滑石和涂料。另外，依照本發(fā)明提供了這樣一種控制系統(tǒng)，當(dāng)它與研磨、壓碎或者其他粉碎裝置協(xié)同使用時(shí)，它能夠?qū)υ谶@些裝置中被研磨、被壓碎或者被以其他方式粉碎的材料的粒徑和分布實(shí)行連續(xù)的控制。另外，本發(fā)明的控制系統(tǒng)具有這樣的特征，即它使用非插入型的測(cè)量方法，使得由此產(chǎn)生的磨損減至最小。還有，根據(jù)本發(fā)明提供的控制系統(tǒng)還具有這樣的特征，即，其控制邏輯線路在考慮象與裝置運(yùn)行相聯(lián)系的能源成本和保養(yǎng)成本那種因素以及考慮想要使用該產(chǎn)品的下游工序?qū)υ摦a(chǎn)品的特性的敏感程度的基礎(chǔ)上，為被研磨，被壓碎或者被以其他方式粉碎的產(chǎn)品的最佳化作好準(zhǔn)備。本發(fā)明的控制系統(tǒng)還具有這樣的特征，即，它不需要長時(shí)間連續(xù)工作，而可通過利用適當(dāng)形式的模夾具(jigs and fitti ngs)而具有與相同設(shè)備中的不同裝置或者不同設(shè)備中的不同裝置一起被周期性地使用的能力。而且，根據(jù)本發(fā)明已經(jīng)提供一種使用比較簡單和裝備比較便宜的控制系統(tǒng)。
雖然這里只給出和描述了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易由此作出各種改進(jìn)(其中有些在上文已提到)。因此，我們想通過所附權(quán)利要求
復(fù)蓋本文中提到的改進(jìn)以及所有不離開本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容和范圍的其他改進(jìn)。
權(quán)利要求
1.一種用于根據(jù)對(duì)多相和多組分流體的測(cè)量結(jié)果來控制生產(chǎn)過程的控制系統(tǒng)，其特征在于包括a)用于提供表征多相和多組分流體測(cè)量結(jié)果的信號(hào)的第一信號(hào)裝置；b)連接到與所述第一信號(hào)裝置有關(guān)的電路，用于接受來自所述第一信號(hào)裝置的信號(hào)的運(yùn)行最佳化邏輯裝置，(所述信號(hào)作為所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置的輸入信號(hào))，所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置具有預(yù)先設(shè)定的存儲(chǔ)其內(nèi)的有關(guān)生產(chǎn)過程運(yùn)行最佳化的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置從所述第一信號(hào)裝置一接收到信號(hào)，便能夠確定對(duì)生產(chǎn)過程的過程參數(shù)做出修正的必要性；當(dāng)認(rèn)為存在對(duì)生產(chǎn)過程的過程參數(shù)做出修正的必要性時(shí)，所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置進(jìn)一步能產(chǎn)生反映所需過程參數(shù)修正量的輸出信號(hào)；c)連接到與所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置有關(guān)的電路、用于接收其輸出信號(hào)的控制邏輯裝置；所述控制邏輯裝置具有預(yù)先設(shè)定的、存儲(chǔ)在其中的有關(guān)生產(chǎn)過程運(yùn)行控制的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元；所述控制邏輯裝置一俟收到所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置的信號(hào)，能夠立即確定需要對(duì)生產(chǎn)過程作出的控制修正的性質(zhì)，所述控制邏輯裝置能進(jìn)一步產(chǎn)生反映所需控制修正量的輸出信號(hào)。
2.如權(quán)利要求
1中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中由所述第一信號(hào)裝置提供的信號(hào)反映對(duì)存在于多相和多組分流體中的顆粒的測(cè)量結(jié)果。
3.如權(quán)利要求
2中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中由所述第一信號(hào)裝置提供的信號(hào)反映存在于多相和多組分流體中的顆粒的細(xì)度。
4.如權(quán)利要求
3中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中由所述第一信號(hào)裝置提供的信號(hào)進(jìn)一步反映存在于多相和多組分流體中的顆粒的質(zhì)量或者體積流率。
5.如權(quán)利要求
4中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中來自所述控制邏輯裝置的輸出信號(hào)包含修正信號(hào)。
6.如權(quán)利要求
5中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中由所述控制邏輯裝置提供的修正信號(hào)包含對(duì)控制參數(shù)設(shè)置上的修正。
7.一種用于控制球磨機(jī)中研磨的顆粒的細(xì)度的控制系統(tǒng)，其特征在于包括a)用于提供反映對(duì)從球磨機(jī)中排出的顆粒的測(cè)量結(jié)果的信號(hào)的第一信號(hào)裝置;b)連接到與所述第一信號(hào)裝置有關(guān)的電路、用于接收來自所述第一信號(hào)裝置的信號(hào)的運(yùn)行最佳化邏輯裝置，(所述信號(hào)作為所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置的輸入信號(hào));所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置具有預(yù)先設(shè)定的、存儲(chǔ)在其中的有關(guān)球磨機(jī)中顆粒研磨的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元;一旦從所述第一信號(hào)裝置接收到信號(hào)，所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置便能夠確定對(duì)球磨機(jī)中進(jìn)行的研磨操作做出調(diào)整的必要性;當(dāng)認(rèn)為存在對(duì)球磨機(jī)中進(jìn)行的研磨操作做出調(diào)整的必要性時(shí)，所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置能夠進(jìn)一步產(chǎn)生反映所需調(diào)整的輸出信號(hào);c)連接到與所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置有關(guān)的電路、用于接收從那里來的輸出信號(hào)的控制邏輯裝置，所述控制邏輯裝置具有預(yù)先設(shè)定的、存儲(chǔ)在其中的有關(guān)球磨機(jī)的運(yùn)行控制的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元;一俟接收到來自所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置的所述輸出信號(hào)，所述控制邏輯裝置能夠立即確定對(duì)球磨機(jī)要做出的控制修正的性質(zhì)，所述控制邏輯裝置能進(jìn)一步產(chǎn)生反映必需對(duì)球磨機(jī)做出的控制修正量的第一輸出信號(hào);d)連接到與所述控制邏輯裝置及球磨機(jī)控制裝置有關(guān)的電路的第一輸出裝置，所述第一輸出裝置能夠把所述第一輸出信號(hào)從所述控制邏輯裝置傳輸?shù)角蚰C(jī)控制裝置。
8.如權(quán)利要求
7中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中由所述第一信號(hào)裝置提供的信號(hào)反映從球磨機(jī)排出的顆粒的細(xì)度。
9.如權(quán)利要求
8中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中由所述第一信號(hào)裝置提供的信號(hào)進(jìn)一步反映從球磨機(jī)排出的顆粒的質(zhì)量或者體積流率。
10.如權(quán)利要求
9中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包括連接到與所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置有關(guān)的電路的第二信號(hào)裝置;所述第二信號(hào)裝置能夠?qū)⒎从彻腆w顆粒進(jìn)料速率的信號(hào)輸送到所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置，作為其輸入信號(hào)。
11.如權(quán)利要求
10中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置包含一個(gè)運(yùn)行最佳化邏輯組件。
12.如權(quán)利要求
11中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中預(yù)先設(shè)定的、存儲(chǔ)在所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置中的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元包含適用于球磨機(jī)中顆粒研磨的預(yù)定常數(shù)和函數(shù)。
13.如權(quán)利要求
10中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的控制邏輯裝置包括一個(gè)控制邏輯組件。
14.如權(quán)利要求
13中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中預(yù)先設(shè)定的、存儲(chǔ)于所述控制邏輯裝置中的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元包含適用于控制球磨機(jī)運(yùn)行的預(yù)定常數(shù)和函數(shù)。
15.如權(quán)利要求
14中所述的控制系統(tǒng)，其特在于進(jìn)一步包括連接到與所述控制邏輯裝置有關(guān)的電路的狀態(tài)反饋信號(hào)裝置;所述狀態(tài)反饋信號(hào)裝置能夠?qū)⒎从城蚰C(jī)的控制狀態(tài)參數(shù)設(shè)置的信號(hào)以所述控制邏輯裝置的輸入信號(hào)的形式輸送到所述控制邏輯裝置。
16.如權(quán)利要求
10中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述控制邏輯裝置一俟接收到來自所述運(yùn)行最佳化邏輯裝置的所述輸出信號(hào)，能夠立即進(jìn)一步確定要對(duì)煤流量所做的控制修正的性質(zhì)，所述控制邏輯裝置還能產(chǎn)生反映對(duì)煤流量，空氣流量和空氣溫度要做的所需控制修正量的第二輸出信號(hào)。
17.如權(quán)利要求
16中所述的控制系統(tǒng)，其特征在于進(jìn)一步包括連接到與所述控制邏輯裝置和煤流量控制裝置有關(guān)的電路的第二輸出裝置;所述第二輸出裝置能夠?qū)碜运隹刂七壿嬔b置的第二輸出信號(hào)傳輸?shù)矫毫髁靠刂蒲b置。
18.一種根據(jù)多相和多組分流體的測(cè)量結(jié)果對(duì)生產(chǎn)過程實(shí)行控制控制的方法，其特征在于包括下列步驟a)提供預(yù)先設(shè)定的有關(guān)生產(chǎn)過程運(yùn)行最佳化的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元;b)提供表征對(duì)多相和多組分流體所作的測(cè)量結(jié)果的信號(hào);c)把表征對(duì)多相和多組分流體所作的測(cè)量結(jié)果的信號(hào)同預(yù)先設(shè)定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元信號(hào)作比較，以確定對(duì)生產(chǎn)過程的過程參數(shù)進(jìn)行修正的必要性;d)當(dāng)認(rèn)定存在對(duì)過程參數(shù)進(jìn)行修正的必要性時(shí)，產(chǎn)生與所需要的過程參數(shù)修正量相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào);e)提供預(yù)先設(shè)定的有關(guān)生產(chǎn)過程運(yùn)行控制的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元;f)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的有關(guān)生產(chǎn)過程運(yùn)行控制的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元確定所需要的控制修正的性質(zhì)，以實(shí)行步驟d)的過程參數(shù)修正;和g)產(chǎn)生與所需的控制修正的性質(zhì)相適應(yīng)的輸出信號(hào)，以實(shí)行步驟d)的過程參數(shù)修正。
19.一種根據(jù)對(duì)球磨機(jī)排出的顆粒所作測(cè)量的結(jié)果控制球磨機(jī)運(yùn)行的方法，其特征在于包括下列步驟a)提供預(yù)先設(shè)定的關(guān)于球磨機(jī)中顆粒的研磨的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元;b)提供表征對(duì)從球磨機(jī)排出的顆粒所作測(cè)量的結(jié)果的信號(hào);c)把表征顆粒的測(cè)量結(jié)果的信號(hào)同預(yù)先設(shè)定數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元信號(hào)作比較，以確定對(duì)在球磨機(jī)中進(jìn)行的研磨操作進(jìn)行調(diào)整的必要性;d)當(dāng)認(rèn)定存在對(duì)在球磨機(jī)中發(fā)生的研磨操作進(jìn)一步調(diào)整的必要性時(shí)，產(chǎn)生與所需要的調(diào)整相適應(yīng)的輸出信號(hào);e)提供預(yù)先設(shè)定的關(guān)于球磨機(jī)運(yùn)行控制的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元;f)根據(jù)預(yù)先設(shè)定的關(guān)于球磨機(jī)運(yùn)行控制的數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元確定所需要的對(duì)球磨機(jī)的控制的調(diào)整的性質(zhì)，以實(shí)行對(duì)步驟d)的研磨操作的調(diào)整;g)產(chǎn)生與所需要的對(duì)球磨機(jī)的控制的調(diào)整性質(zhì)相適應(yīng)的輸出信號(hào)，以實(shí)行對(duì)步驟d)的研磨操作的調(diào)整。
專利摘要
一種特別適合對(duì)在預(yù)定用于煤的粉化的球磨機(jī)(10)中被研磨，即對(duì)被粉化的顆粒的細(xì)度實(shí)行控制的控制裝置(40)。本控制系統(tǒng)(40)被有效地連接到與輸送裝置(64)有關(guān)的電路[借助裝置(64)，把在球磨機(jī)(10)中被研磨后的顆粒從球磨機(jī)(10)輸送出去]。此外，本控制系統(tǒng)(40)還被有效地連接到球磨機(jī)(10)的控制裝置(58，60)。因此，本控制系統(tǒng)能夠?qū)那蚰C(jī)(10)排出的顆粒進(jìn)行測(cè)量，并且根據(jù)從這種測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)，按照需要改變球磨機(jī)(10)的控制參數(shù)的設(shè)置。
文檔編號(hào)G05D5/06GK87100684SQ87100684
公開日1987年8月26日 申請(qǐng)日期1987年2月12日
發(fā)明者喬治·F·舒勒夫, 邁克爾·約翰·戴蒙特 申請(qǐng)人:燃燒工程有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan