本论文针对中储式钢球磨煤机制粉系统,着重讨论了优化控制系统的总体方案设计、优化算法及正交试验法在制粉系统优化上的应用、制粉单耗优化机理模型的建立、故障诊断的方法及其在工程上的应用、煤粉细度的选择及其在线软测量方法的研究。现将本文的主要内容总结如下。(1)针对某石化热电厂,进行了球磨机优化控制系统软件和硬件的总体设计。硬件部分主要包括测量系统和数据采集系统。测量系统主要包括现场一次测点安装位置和元件的选择。数据采集系统(或称为DAS系统)主要包括数据采集板卡和与DCS的数据通讯部分。软件部分主要包括轴承振动信号的采集与处理、控制方案的比较设计、风量的测量及系统的总体调度流程结构设计。(2)对主要的先进优化算法进行了讨论和简介,重点对试验优化算法进行了研究。在试验优化法部分,首先讨论了主要的试验设计方法及其优缺点,重点讨论了正交试验的设计过程。在优化应用部分,结合中储式制粉系统的优化模型,设计出合理的正交试验方案。通过正交试验,对影响制粉系统单耗的诸因素进行了极差和方差分析,以此确定制粉系统的优化控制方案。(3)研究了影响制粉单耗的主要因素,并综合有关制粉系统的方程,首次建立了中储式制粉系统的制粉单耗优化模型即六因素制粉单耗优化模型,为制粉系统的优化奠定了坚实的理论基础。针对某石化热电厂,通过优化试验并进行数据的综合分析,寻找其优化工作区,并结合优化正交试验,对制粉系统进行以制粉单耗最小为目标的优化控制。本优化控制系统在某制粉系统上连续投用半年以后,该制粉系统的制粉单耗已有明显降低,取得了良好的经济效益和社会效益。(4)故障诊断是球磨机优化控制系统的重要子系统之一。在本部分对基于神经网络故障诊断模型进行了研究。并结合具体的制粉系统,通过试验获取各工况下的典型样本,建立了工程化的基于神经网络故障诊断系统。(5)煤粉细度的在线测量一直是困扰电力研究部门和各发电厂的重大难题之一。本部分分析了影响煤粉细度的主要因素并提出了基于神经网络的煤粉细度在线软测量模型。最后,通过在某电厂制粉系统的细度试验验证了该方法的可行性和可靠性。本文紧密结合工程实践,在测量方法、控制方案和工程优化上均提出了一些新的思想和技术实现方法,并在工程中加以验证,取得了一些新的突破。本系统经过在现场近半年的考验,不论是系统运行的稳定性还是制粉系统的节能降耗,均取得了较好的成绩。