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Title:
CONTROL SYSTEM FOR A MILL AND METHOD FOR OPERATING A MILL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/083096
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a control system for a mill, particularly a roller grinding mill, comprising a mill control device (11), which is designed to control at least one mill characteristic on the basis of an associated target variable, and a fuzzy-control device (13), which is connected to the mill control device (11) and designed to adjust the target variable of the at least one mill characteristic to be controlled when at least one operating parameter of the mill deviates from a predefined normal range as a function of fuzzy rules that are based on said at least one operating parameter of the mill until the at least one operating parameter of the mill has reached the predefined normal range again. A solution is to be provided, which enables automated optimized mill operation even with changing operating conditions, particularly a mill operation that prevents the “mill rumbling”. This is achieved in that the at least one operating parameter of the mill encompasses at least the air pressure difference over the mill.

Inventors:
GOCHT DIETMAR (DE)
BISCHOFF WERNER (DE)
KRAUSE THOMAS (DE)
GWOSDZ ALFRED (DE)
Application Number:
PCT/EP2008/010365
Publication Date:
July 09, 2009
Filing Date:
December 06, 2008
Export Citation:
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Assignee:
HITACHI POWER EUROPE GMBH (DE)
EVONIK ENERGY SERVICES GMBH (DE)
GOCHT DIETMAR (DE)
BISCHOFF WERNER (DE)
KRAUSE THOMAS (DE)
GWOSDZ ALFRED (DE)
International Classes:
B02C25/00; B02C15/00; B02C15/04
Foreign References:
JPH02122848A1990-05-10
JPH09958A1997-01-07
DE4444794A11995-06-29
DE4444794A11995-06-29
Attorney, Agent or Firm:
BERGMANN, Michael (Jentschura & PartnerCentroallee 263, Oberhausen, DE)
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Claims:

Ansprüche

1. Mühlenregelungssystem, insbesondere einer Wälzmühle, aufweisend: eine Mühlenregelungsvorrichtung (11) , welche eingerichtet ist, mindestens eine Mühlenkenngröße auf Basis einer zugehörigen Sollgröße zu regeln, und eine Fuzzy-Regelungsvorrichtung (13), welche mit der Mühlenregelungsvorrichtung (11) verbunden ist und welche eingerichtet ist, die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße bei Abweichung wenigstens eines Mühlenbetriebsparameters von einem vordefinierten Normbereich in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln, die auf diesem wenigstens einen Mühlenbetriebsparameter basieren, solange zu verstellen, bis der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter wieder den vordefinierten Normbereich erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter zumindest die Luftdruckdifferenz über der Mühle umfasst .

2. Mühlenregelungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vordefinierte Normbereich des wenigstens einen Mühlenbetriebsparameters in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt wird.

3. Mühlenregelungssystem nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sollgröße sukzessiv und/oder um ein bestimmtes Inkrement pro Zeiteinheit verstellt wird.

4. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mühlenregelungsvorrichtung (11) die mindestens eine

Mühlenkenngröße anschließend, vorzugsweise bis zu einem erneuten Abweichen vom Normbereich, ohne weiteres Eingreifen der Fuzzy-Regelungsvorrichtung (13) auf Basis der neu eingestellten Sollgröße regelt.

5. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine zu regelnde Mühlenkenngröße der Sichtluftstrom, die Sichtertemperatur, die Sichter-Trennkorngröße, die Mühlenlast, die Mahltellerdrehzahl, der Mahldruck, die Mahlbettdicke oder eine Kombination aus diesen oder mit diesen Größen ist.

6. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die

Mühlenregelungsvorrichtung (11) die zugehörige Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße auf Basis einer anderen gemessenen Mühlenkenngröße ermittelt .

7. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mühlenregelungsvorrichtung (11) die jeweilige Sollgröße der zu regelnden Mühlenkenngröße, insbesondere des Sicht (er) luftstroms, der Sichtertemperatur, der Sichter- Trennkorngröße, der Mahltellerdrehzahl, der Mahlbettdicke und/oder des Mahldrucks in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt.

8. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Mühlenregelungsvorrichtung (11) die mindestens eine zu regelnde Mühlenkenngröße basierend auf einer

vorgegebenen Sollwertkennlinie regelt, wobei die Fuzzy- Regelungsvorrichtung (13) eingerichtet ist, die Sollwertkennlinie in Abhängigkeit von den Fuzzy-Regeln zu verändern, insbesondere zu verschieben.

9. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter ferner zumindest eine weitere Mühlenkenngröße und/oder zumindest eine Mahlgutkenngröße und/oder zumindest eine Kenngröße einer der Mühle nachgeschalteten und deren Mahlgut verwertenden Anlage umfasst .

10. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter ferner den Sichtluftstrom, die Sichtertemperatur, die Sichter-Trennkorngröße, die Mühlenlast, den Mahldruck, die Mahltellerdrehzahl, die elektrische Leistung der Mühle, die Mahlbettdicke zumindest eine Mahlgut-Mahleigenschaft , das Speichervolumen oder zumindest eine Abgaskonzentration oder Emission oder das Flammenbild eines der Mühle nachgeschalteten Brenners oder eine Kombination aus diesen Größen oder mit diesen Größen umfasst .

11. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine zu regelnde Mühlenkenngröße die Sichter- Trennkorngröße und/oder den Mahldruck umfasst, wobei die Fuzzy-Regelungsvorrichtung (13) eingerichtet ist, die

Sollgröße der Sichter-Trennkorngröße und/oder die

Sollgröße des Mahldrucks in Abhängigkeit von der

Luftdruckdifferenz über der Mühle und/oder in

Abhängigkeit von der Mahlbettdicke sowie zumindest einer der Größen

- Mahldruck oder

- Sichter-Trennkorngröße zu verstellen.

12. Mühlenregelungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuzzy- RegelungsVorrichtung (13) ferner eingerichtet ist, in Abhängigkeit von mindestens einer gemessenen Mühlenkenngröße auf Basis von Fuzzy-Regeln eine andere Mühlenkenngröße und/oder eine Mahlgutkenngröße zu ermitteln.

13. Mühlenregelungssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Fuzzy-Regelungsvorrichtung (13) eingerichtet ist, die Mahlbarkeit des Mahlguts und/oder einen Verschleißzustand, insbesondere den Mahlwerkzeugverschleißzustand, zu ermitteln.

14. Mühle, aufweisend ein Mühlenregelungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13.

15. Mühle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sie als Wälzmühle, insbesondere als Walzenschüsselmühle ausgebildet ist.

16. Mühle nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie für die Mahlung von Kohle oder Zement, insbesondere Zementklinker, ausgelegt ist.

17. Verwendung einer Mühle nach einem der Ansprüche 14 bis 16 als Kohle- oder Zementmühle.

18. Verfahren zum Betreiben einer Mühle, insbesondere Wälzmühle, wobei zumindest eine Mühlenkenngröße auf Basis einer zugehörigen Sollgröße geregelt wird und die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße bei Abweichung wenigstens eines Mühlenbetriebsparameters von einem vordefinierten Normbereich in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln, die auf diesem wenigstens einen Mühlenbetriebsparameter basieren, solange verstellt wird, bis der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter wieder den vordefinierten Normbereich erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter zumindest die Luftdruckdifferenz über der Mühle umfasst .

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der vordefinierte Normbereich des wenigstens einen Mühlenbetriebsparameters in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt wird.

20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollgröße sukzessiv und/oder um ein bestimmtes Inkrement pro Zeiteinheit verstellt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Mühlenkenngröße anschließend, vorzugsweise bis zu einem erneuten Abweichen vom Normbereich, auf Basis der neu eingestellten Sollgröße geregelt wird.

Description:

Mühlenregelungssystem und Verfahren zum Betreiben einer Mühle

Die Erfindung richtet sich auf ein Mühlenregelungssystem, insbesondere einer Wälzmühle, aufweisend: eine Mühlenregelungsvorrichtung, welche eingerichtet ist, mindestens eine Mühlenkenngröße auf Basis einer zugehörigen Sollgröße zu regeln, und eine Fuzzy-Regelungsvorrichtung, welche mit der Mühlenregelungsvorrichtung verbunden ist und welche eingerichtet ist, die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße bei Abweichung wenigstens eines Mühlenbetriebsparameters von einem vordefinierten Normbereich in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln, die auf diesem wenigstens einen Mühlenbetriebsparameter basieren, solange zu verstellen, bis der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter wieder den vordefinierten Normbereich erreicht hat. Sie richtet sich weiterhin auf eine Mühle mit einem solchen Mühlenregelungssystem und die Verwendung der Mühle sowie ein Verfahren zum Betreiben einer Mühle, insbesondere Wälzmühle.

Wälzmühlen weisen einen rotierenden Mahlteller und mehrere Wälzkörper auf, welche z.B. über Hydraulikzylinder gegen den Mahlteller gepresst werden. Das Mahlgut wird mittig auf den rotierenden Mahlteller aufgegeben und durch die wirkenden Fliehkräfte zwischen Drehteller und Wälzkörper hindurch zum Mahltelleraußenrand bewegt. Dort wird es von einem Sichtluftström bzw. Tragluftstrom nach oben weggeblasen und zu einem Sichter transportiert. Grobe Partikel werden in dem Sichter zurückgehalten und zum Mahlteller rückgeführt, feine Partikel verlassen die Mühle bzw. den Sichter mit dem Sichtluftström. Dabei wird versucht, den Mühlenprozess so einzustellen, dass sich zwischen Drehteller und Wälzkörper eine stabile Mahlgutschicht (=Mahlbett) ausbildet, die einen

direkten Kontakt von Drehteller und Wälzkörper verhindert und einen ruhigen Mühlenlauf gewährleistet .

Ein aus der Praxis bekanntes Mühlenregelungssystem einer solchen Wälzmühle zeigt die Fig. 1. Das in Fig. 1 gezeigte Mühlenregelungssystem weist eine Mühlenregelungsvorrichtung 11 auf, die eine Mühlenlast-Regelungseinheit IIa, eine Sichtluftstrom-Regelungseinheit IIb, eine Sichtertemperatur- Regelungseinheit llc, eine Mahldruck-Regelungseinheit Hd und eine Sichterdrehzahl -Regelungseinheit He umfasst .

Der Lastregler IIa misst die Mühlenlast, z.B. in Form des einer Mühle zugeführten Mahlgutmassenstroms, vergleicht die gemessene Mühlenlast mit einer Mühlenlast -Sollgröße und verstellt daraufhin gegebenenfalls die Zuteilerdrehzahl. Die Sichtluftstrom-Regelungseinheit Hb misst den einer Mühle 1 zugeführten Sichtluftstrom, vergleicht den gemessenen Sichtluftstrom mit einer Sichtluftstrom-Sollgröße, welche in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und schaltet daraufhin die Sichtluft -Heißluftregelklappe 15. Die Sichtertemperatur-Regelungseinheit Hc misst die Temperatur des einen Sichter 7 verlassenden Luftstroms, vergleicht die gemessene Temperatur mit einer Temperatur- Sollgröße, die in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und schaltet daraufhin die Sichtluft- Kaltluftregelklappe 17. Die Mahldruck-Regelungseinheit Hd misst den Mahldruck in der Mühle 1, vergleicht den gemessenen Druck mit einer Mahldruck-Sollgröße, die in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und verändert daraufhin gegebenenfalls den Anpressdruck der Wälzkörper. Zudem ist es möglich, die Luftdruckdifferenz über die Mühle als Korrekturgröße in die Mahldruck-Regelung einfließen zu lassen. Die Luftdruckdifferenz ist die Druckdifferenz

zwischen Mühlenein- und austritt der durch die Mühle strömenden heißen Trocknungsluft inklusiv der mitgerissenen feinen getrockneten Kohlenstaubteilchen und dem aus der Kohle ausgedampften Wasser (Brüden) . Ist die Druckdifferenz hoch, dann hat die Heißluftmenge eine hohe Staubbeladung. Ist die Differenz niedrig, dann ist die Luft mit Staub geringer beladen. Mittels des Mahldrucks ist das Maß der Zerkleinerung, also die Staubbeladung, beeinflussbar. Die Luftdruckdifferenz ist außerdem noch abhängig von der Mühlenlast. Die Sichterdrehzahl-Regelungseinheit He misst die Drehzahl des Sichters 7, vergleicht die gemessene Drehzahl mit einer Sichterdrehzahl -Sollgröße, die in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und verändert daraufhin gegebenenfalls die Sichterdrehzahl.

Unter bestimmten Umständen neigen Mühlen zu einem "Rumpeln", d.h. zu einem sehr unruhigen Lauf mit Erschütterungen. Ursache hierfür können veränderte oder wechselnde Betriebsbedingungen sein, z.B. hervorgerufen durch einen Wechsel auf ein Mahlgut mit anderen Mahleigenschaften und/oder einen Verschleiß der Mahlwerkzeuge (Drehteller und Wälzkörper) und/oder eine änderung der Mahlgutqualität. Durch einen Wechsel des Mahlgutes oder durch eine änderung der Mahlgutqualität kann eine Veränderung der Mahlbettdicke hervorgerufen werden, was unter Umständen zu einem Mühlenrumpeln führt .

Aus der DE 44 44 794 Al ist ein Mühlenregelungsverfahren bekannt, bei dem der Vibrationspegel der Mühle mittels eines Vibrationsaufnehmers kontinuierlich erfasst wird, wobei aus den erfassten Werten ein Langzeitmittelwert und ein Kurzzeitmittelwert gebildet wird, mittels derer eine erste Fuzzy-Logik-Funktion einen Stabilitätsgrad berechnet, und

wobei eine zweite Fuzzy-Logik-Funktion basierend auf dem berechneten Stabilitätsgrad den Sollwert einer Steuergröße berechnet, um so einen gewünschten Stabilitätsgrad zu erreichen und die Mühle auf einen optimalen Betrieb zu regeln. Damit sind mit einem Verfahren nach der DE 44 44 794 Al nur Regelungseingriffe möglich, die aus einem Langzeitmittelwert ableitbar sind.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zu schaffen, die es ermöglicht, selbst bei wechselnden

Betriebsbedingungen automatisiert einen optimierten

Mühlenbetrieb, insbesondere einen das "Mühlenrumpeln" vermeidenden Mühlenbetrieb, sicher zu stellen.

Ferner soll es die Lösung ermöglichen, den Einsatzbereich einer Mühle, insbesondere einer Wälzmühle, zu erweitern, die Laufzeit der Mühle bzw. derer Komponenten zu erhöhen und den Energiebedarf der Mühle zu reduzieren.

Ferner soll es die Lösung auch ermöglichen, die Inbetriebnahme einer Mühle, insbesondere einer Wälzmühle, zu erleichtern.

Hierzu stellt die Erfindung ein Mühlenregelungssystem nach Anspruch 1, eine Mühle nach Anspruch 14, die Verwendung einer Mühle nach Anspruch 17 sowie ein Verfahren zum

Betreiben einer Mühle nach Anspruch 18 bereit. Bevorzugte

Ausführungsformen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen

Mühlenregelungssystems, der erfindungsgemäßen Mühle und des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den jeweiligen abhängigen Ansprüchen beschrieben.

Aufgrund der Erfindung ist es möglich, mit Hilfe der speziellen Fuzzy-Regelung die Mühle weitgehend zu automatisieren und automatisiert einen optimierten Mühlenbetrieb zu gewährleisten. Insbesondere lässt sich mit Hilfe der Erfindung das so genannte „Mühlenrumpeln" während des Mühlenbetriebs vermeiden. Dabei stellt die Luftdruckdifferenz über der Mühle den vorteilhaften Mühlenbetriebsparameter dar, der in seinem vorgegebenen Norm (al) bereich gehalten wird. Hierdurch wird es möglich, das Rumpeln der Mühle zu vermeiden, da mit dieser Regelung sich die in der Mühle einstellende Mahlbettdicke an Mahlgut regeln und beeinflussen und in einem Bereich halten und einstellen lässt, in dem kein „Mühlenrumpeln" erfolgt. Weiterhin kann auch die Dicke der Mahlgutschicht zwischen den Mahlwalzen und dem Mahlteller (Mahlbettdicke) gemessen werden und als Mühlenbetriebsparameter in ihrem vorgegebenen Normalbereich gehalten werden.

Das erfindungsgemäße Mühlenregelungssystem weist eine Mühlenregelungsvorrichtung, die mindestens eine Mühlenkenngröße auf Basis einer zugehörigen Sollgröße regelt, und eine damit verbundene Fuzzy-Regelungsvorrichtung auf, welche die Mühlenregelungsvorrichtung ergänzt . Die Fuzzy- Regelungsvorrichtung kann die Mühlenregelungsvorrichtung umfassen, aber auch auf diese aufgesetzt sein. Die Fuzzy- Regelungsvorrichtung kann somit beispielsweise einfach auf eine bereits vorhandene Mühlenregelungsvorrichtung nachträglich "aufgesetzt" werden, so dass bestehende Mühlen mit der Fuzzy-Regelungsvorrichtung unter Ausbildung des erfindungsgemäßen Mühlenregelungssystems nachgerüstet werden können. Die Fuzzy-Regelungsvorrichtung ist dabei eingerichtet, die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße bei Abweichung wenigstens eines

Mühlenbetriebsparameters von einem vordefinierten Normbereich in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln, die auf diesem wenigstens einen Mühlenbetriebsparameter basieren, so lange zu verstellen, bis der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter wieder den vordefinierten Normbereich erreicht hat. Hierbei ergeben sich die Vorteile, dass durch Vermeiden der Laufunruhe (Rumpeln) eine konstant feine Ausmahlung, eine konstante Staubverteilung auf die einzelnen Staubleitungen, eine konstante mechanische Belastung der Mühle (insbesondere die Belastung der Lager) , eine konstant niedrige Antriebsleistung der Mühle, stabile Primärluftzahlen und sichere Anzündung am nachgeschalteten Brenner und eine minimale Mühlenausfallgutmenge erreicht werden, dann, wenn der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter zumindest die Luftdruckdifferenz über der Mühle umfasst.

Die Mühlenregelungsvorrichtung ist eingerichtet, um mindestens eine Mühlenkenngröße auf Basis einer zugehörigen Sollgröße zu regeln. So kann die Mühlenregelungsvorrichtung eingerichtet sein, um mindestens eine der Mühlenkenngrößen oder einen der Mühlenbetriebsparameter Sicht (er) luftstrom, Sichtertemperatur, Sichter-Trennkorngröße, Mühlenlast, Mahltellerdrehzahl, Mahldruck, Mahlbettdicke oder eine Kombination aus diesen oder mit diesen Mühlenkenngrößen zu regeln.

Zweckmäßigerweise wird der vordefinierte Norm (al) bereich des wenigstens einen Mühlenbetriebsparameters in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt. Hierdurch ist sofort eine absolute Regelgröße verfügbar und nicht lediglich eine relative Regelgröße wie etwa ein Vergleich zwischen einem Kurzzeitmittelwert und einem Langzeitmittelwert gemäß DE 44 44 794 Al.

Von Vorteil ist es weiterhin, wenn die

Mühlenregelungsvorrichtung die mindestens eine

Mühlenkenngröße anschließend, vorzugsweise bis zu einem erneuten Abweichen vom Normbereich, ohne weiteres Eingreifen der Fuzzy-Regelungsvorrichtung auf Basis der neu eingestellten Sollgröße regelt. Hierdurch wird erreicht, dass die Fuzzy-Regelung eben nur dann eingreift, wenn ein vom

Norm (al) zustand oder Norm(al) bereich abweichender Betriebszustand der Mühle sich einstellt.

Es kann hierbei vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass die Mühlenregelungsvorrichtung die zugehörige Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße auf Basis einer anderen gemessenen bzw. erfassten Mühlenkenngröße ermittelt, wobei die andere gemessene Mühlenkenngröße z.B. aus der Gruppe ausgewählt sein kann, die aus dem Sichtluftstrom, der Sichtertemperatur, der Sichter-Trennkorngröße, der Mühlenlast, dem Mahldruck, der Luftdruckdifferenz über der Mühle, der Mahlbettdicke sowie einer aus einer oder mehreren von diesen Mühlenkenngrößen abgeleiteten/berechneten Kenngröße und Kombinationen davon besteht. In Ausgestaltung der Erfindung ist daher vorgesehen, dass die Mühlenregelungsvorrichtung die jeweilige Sollgröße, insbesondere des Sicht (er) luftstroms, der Sichtertemperatur, der Sichter-Trennkorngröße, der Mahltellerdrehzahl und/oder des Mahldrucks in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt .

Die mit der Mühlenregelungsvorrichtung verbundene bzw. auf diese aufgesetzte Fuzzy-Regelungsvorrichtung ist eingerichtet, um die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße bei Abweichung von wenigstens einem

Mühlenbetriebsparameter von einem vordefinierten Normbereich

in Abhängigkeit von Fuzzy-Regeln solange zu verstellen, bis der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter wieder den vordefinierten Normbereich erreicht hat. Anschließend, d.h. nachdem der abgewichene Mühlenbetriebsparameter wieder in den vordefinierten Bereich zurückgekehrt ist, regelt die Mühlenregelungsvorrichtung die mindestens eine Mühlenkenngröße vorzugsweise ohne ein weiteres Eingreifen der Fuzzy-Regelungsvorrichtung auf Basis der neu eingestellten Sollgröße, d.h. die Mühlenregelungsvorrichtung übernimmt die verstellte Sollgröße als neue Sollgröße. Mit anderen Worten wird die Sollgröße von der Fuzzy-Regelungsvorrichtung nachhaltig bzw. bleibend verstellt. Die Fuzzy-Regeln basieren zumindest auf dem wenigstens einen Mühlenbetriebsparameter, optional auf mehreren Mühlenbetriebsparametern.

Anders ausgedrückt wird die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße von der Fuzzy- Regelungsvorrichtung auf Basis von Fuzzy-Regeln und in Abhängigkeit von dem zumindest einen Mühlenbetriebsparameter verstellt bzw. geführt, d.h. die Mühlenregelungsvorrichtung erhält von der Fuzzy-Regelungsvorrichtung eine Sollgrößenführung. Dabei kann gemäß Weiterbildung der Erfindung vorgesehen sein, dass die Sollgröße sukzessiv und/oder um ein bestimmtes Inkrement pro Zeiteinheit verstellt wird. Dies erfolgt so lange, bis die dafür verantwortliche Fuzzy-Regel nicht mehr greift, d.h. bis der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter wieder den vordefinierten Normbereich erreicht hat.

Die Fuzzy-Regelungsvorrichtung kann einen Regelblock aufweisen, der zumindest eine Fuzzy-Eingangsgröße mit zumindest einer Fuzzy-Ausgangsgröße über die Fuzzy-Regeln verknüpft. Die zumindest eine Fuzzy-Eingangsgröße umfasst den

wenigstens einen Mühlenbetriebsparameter, und über die Fuzzy- Ausgangsgröße erfolgt die Verstellung der Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße.

Der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter umfasst zumindest die Luftdruckdifferenz über der Mühle. Der vordefinierte Normbereich kann z.B. in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt werden. Hierzu kann dann eine vordefinierte Kennlinie hinterlegt sein, die den Verlauf eines Luftdruckdifferenz-Normwerts als Funktion der Mühlenlast wiedergibt. Mit dem bei einer bestimmten Mühlenlast gegebenen Luftdruckdifferenz-Normwert kann dann der Normbereich bestimmt werden. Es ist auch möglich, die vordefinierte Kennlinie in Abhängigkeit von bestimmten anderen Größen zu verändern, insbesondere zu verschieben oder deren Steigung zu erhöhen/reduzieren. Wird der vordefinierte Normbereich als Funktion der momentanen Mühlenlast ermittelt, kann schnell und effizient auf veränderte Mahleigenschaften des Mahlgutes reagiert werden. Die Erfindung sieht daher weiterhin vor, dass die Mühlenregelungsvorrichtung die mindestens eine zu regelnde Mühlenkenngröße basierend auf einer vorgegebenen Sollwertkennlinie regelt, wobei die Fuzzy- Regelungsvorrichtung eingerichtet ist, die Sollwertkennlinie in Abhängigkeit von den Fuzzy-Regeln zu verändern, insbesondere zu verschieben.

Gemäß Ausgestaltung der Erfindung kann der wenigstens eine Mühlenbetriebsparameter neben der Luftdruckdifferenz über der Mühle ferner eine weitere Mühlenkenngröße und/oder zumindest eine Mahlgutkenngröße und/oder zumindest eine Kenngröße einer der Mühle nachgeschalteten und deren Mahlgut verwertenden Anlage umfassen. So kann der Mühlenbetriebsparameter neben der Luftdruckdifferenz über der

Mühle ferner den Sicht (er) luftstrom, die Sichtertemperatur, die Sichter-Trennkorngröße, die Mühlenlast , den Mahldruck, die Mahltellerdrehzahl, die elektrische Leistung der Mühle (den Stromverbrauch der Mühle) , die Mahlbettdicke, zumindest eine Mahlgut -Mahleigenschaft (Mahlbarkeit , Wassergehalt, usw.), das Speichervolumen (die Menge/das Volumen des in der Mühle gespeicherten Mahlguts) oder zumindest eine Abgaskonzentration (z.B. die NO x -Emission) oder eine Emission oder das Flammenbild eines der Mühle nachgeschalteten Brenners oder eine Kombination aus oder mit diesen Größen umfassen.

Basieren die Fuzzy-Regeln auf mehreren Mühlenbetriebsparametern bzw. auf mehreren Fuzzy- Eingangsgrößen, lässt sich dadurch die Leistungsstärke der Fuzzy-Regelungsvorrichtung erhöhen. Dabei kann z.B. vorgesehen sein, dass die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße verstellt wird, sobald einer der Mühlenbetriebsparameter von seinem vordefinierten Normbereich abweicht. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Sollgröße der mindestens einen zu regelnden Mühlenkenngröße nur dann verstellt wird, wenn mehrere der Mühlenbetriebsparameter von ihrem vordefinierten Normbereich abweichen.

Die Erfindung zeichnet sich daher weiterhin dadurch aus, dass die zumindest eine zu regelnde Mühlenkenngröße die Sichter- Trennkorngröße und/oder den Mahldruck umfasst, wobei die Fuzzy-Regelungsvorrichtung eingerichtet ist, die Sollgröße der Sichter-Trennkorngröße und/oder die Sollgröße des Mahldrucks in Abhängigkeit von der Luftdruckdifferenz über der Mühle und/oder in Abhängigkeit von der Mahlbettdicke sowie zumindest einer der Größen - Mahldruck oder

- Sichter-Trennkorngröße zu verstellen.

Weiterhin ist es von Vorteil, wenn die Fuzzy- Regelungsvorrichtung ferner eingerichtet ist, in Abhängigkeit von mindestens einer gemessenen Mühlenkenngröße auf Basis von Fuzzy-Regeln eine andere Mühlenkenngröße und/oder eine Mahlgutkenngröße zu ermitteln, was die Erfindung ebenfalls vorsieht .

Eine besonders zweckmäßige Weiterbildung der Erfindung besteht weiterhin darin, dass die Fuzzy-Regelungsvorrichtung eingerichtet ist, die Mahlbarkeit des Mahlguts und/oder einen

Verschleißzustand, insbesondere den Mahlwerkzeugverschleißzustand, zu ermitteln.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Mühlenregelungssystems bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, die Mühle immer in ihrem zumindest annähernd optimalen Betriebpunkts zu betreiben bzw. die Mühle bei einem Verlassen des optimalen Betriebspunktes (z.B. aufgrund eines Mahlgutwechsels bzw. einer Veränderung der Mahlgutqualität) in einen neuen optimalen Betriebspunkt einzuregeln. Z.B. kann mit dem erfindungsgemäßen Mühlenregelungssystem ein Rumpeln der Mühle infolge von variierenden Kohlequalitäten vermieden werden, d.h. es kann ein ruhiger Mühlenlauf sichergestellt werden. Zudem kann mit dem erfindungsgemäßen Mühlenregelungssystem die Laufzeit der Mühle bzw. der Mühlenkomponenten erhöht und der Energiebedarf der Mühle reduziert werden, da die Mühle stets in ihrem annähernd optimalen Betriebsbereich/Betriebszustand läuft, und der Einsatzbereich der Mühle kann erweitert werden, da die Mühle z.B. mit Mahlgütern von variierender Mahlgutquälitat

beschickt werden kann. Des Weiteren kann die Inbetriebnahme einer Mühle mit dem erfindungsgemäßen Mühlenregelungssystem wesentlich vereinfacht werden, da die Mühle durch das Mühlenregelungssystem automatisch auf den optimalen Betriebspunkt eingeregelt wird, so dass gegebenenfalls vollständig auf Inbetriebnahme-Ingenieure verzichtet werden kann. Zudem kann das erfindungsgemäße Mühlenregelungssystem dazu verwendet werden, um z.B. aufgrund von notwendigen Nachregelungen zu erkennen, ob gewisse Teile der Mühle soweit einem Verschleiß unterworfen sind, dass sie demnächst ausgetauscht werden müssen.

Bei einem Ausfall der Fuzzy-Regelungsvorrichtung kann die Mühle - wenn auch nicht optimal - ggf- einfach konventionell weiter betrieben werden.

Die erfindungsgemäße Mühle weist ein erfindungsgemäßes Mühlenregelungssystem auf und kann z.B. in einer Wälzmühle, insbesondere einer Walzenschüsselmühle, eingesetzt werden, wobei die Mühle zur Zementherstellung, insbesondere aber für die Mahlung von Kohle oder Zement, insbesondere Zementklinker, ausgelegt sein kann.

Die Erfindung sieht daher ebenfalls vor, dass die Mühle als Kohle- oder Zementmühle verwendet wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Mühle ist durch die gleiche erfindungsgemäße Merkmalskombination wie das erfindungsgemäße Mühlenregelungssystem gekennzeichnet, so dass damit dieselben Vorteile wie mit dem Mühlenregelungssystem erreichbar sind.

In Ausgestaltung sieht das Verfahren vor, dass der vordefinierte Norm(al) bereich des wenigstens einen Mühlenbetriebsparameters in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt wird, wobei es gemäß Weiterbildung der Erfindung dann zweckmäßig ist, dass die Sollgröße sukzessiv und/oder um ein bestimmtes Inkrement pro Zeiteinheit verstellt wird.

Schließlich sieht die Erfindung in vorteilhafter

Weiterbildung des Verfahrens vor, dass die wenigstens eine Mühlenkenngröße anschließend, vorzugsweise bis zu einem erneuten Abweichen vom Normbereich, auf Basis der neu eingestellten Sollgröße geregelt wird.

Die Erfindung ist nachstehend beispielhaft anhand bevorzugter Ausführungsformen mit Bezugnahme auf eine Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt in:

Figur 1 ein Fließbild eines herkömmlichen Mühlenregelungssystems einer Wälzmühle, Figur 2 ein Fließbild eines erfindungsgemäßen Mühlenregelungssystems ,

Figur 3 die Systemstruktur eines in dem Mühlenregelungssystem gemäß Fig. 2 verwendbaren Fuzzy- Reglers, Figur 4 den Regelblock eines Fuzzy-Reglers eines Mühlenregelungssystems gemäß Fig. 2 mit einer Systemstruktur gemäß Figur 3 ,

Figur 5 die Systemstruktur der Fuzzy- Regelungsvorrichtung des Mühlenregelungssystems gemäß Figur 2,

Figur 6 den Regelblock der Fuzzy-Regelungsvorrichtung gemäß Figur 5 ,

Figur 7 und Figur 8 das Verhalten der Fuzzy- Regelungsvorrichtung gemäß Figuren 5 und 6 bei einer Verschlechterung der Kohlequalität,

Figur 9 eine übersicht zu Einflussfaktoren auf das Mühlenrumpeln,

Figur 10 eine übersicht zur Regelungsaufgabe der Laständerungsgeschwindigkeit und in

Figur 11 einen Regelblock für eine Fuzzy- Regelungsvorrichtung zur Ermittlung der Hardgrovezahl .

Die Figur 2 zeigt ein mit Fuzzy-Reglern 13a und 13b gesteuertes Mühlenregelungssystem, wobei zu dem herkömmlichen Regelungssystem nach Figur 1 identische Elemente mit denselben Bezugszeichen versehen sind. Die Figur 2 zeigt eine Wälzmühle 1. Ein Zuteiler bzw. Mühlenbeschicker 5, z. B. ausgebildet als Trogkettenförderer, Plattenbandzuteiler oder Gurtförderer, fördert ein Mahlgut, im vorliegenden Fall Kohle als einen zu zerkleinernden Brennstoff, aus einem Vorratsspeicher oder Bunker 3 in die Mühle 1. Die Mahlguteinspeisung erfolgt mittig auf einen rotierenden Mahlteller der Wälzmühle. Bei der Wälzmühle handelt es sich um eine Walzenschüsselmühle. Aufgrund der wirkenden Fliehkräfte wird das Mahlgut zum Mahltelleraußenrand hin und somit zwischen Drehteller und Wälzkörper hindurch bewegt, wodurch es zermahlen wird. Daraufhin wird das gemahlene Mahlgut komplett mit Grob- und Feinanteil von einem Sichtluftstrom am Telleraußenrand erfasst und zu einem Sichter 7 transportiert. Der Sichter 7 kann als mühleninterner oder -externer Sichter ausgebildet sein. In dem Sichter 7 werden grobe Partikel zurückgehalten und der Wälzmühle 1 bzw. dem Mahlteller rückgeführt. Feine Partikel verlassen die Mühle 1 bzw. den Sichter 7 mit dem Sichtluftstrom und werden einer nachgeschalteten, nicht

dargestellten Anlage zugeführt. Dies kann beispielsweise ein Silo aber auch unmittelbar ein Brenner einer kohlestaubbefeuerten Brennkammer eines Großkraftwerkes sein.

Gemäß der in Figur 2 gezeigten Ausführungsform weist das Mühlenregelungssystem eine Mühlenregelungsvorrichtung 11 und eine Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 auf.

Die Mühlenregelungsvorrichtung 11 ist eingerichtet, um folgende Mühlenkenngrößen auf Basis einer jeweils zugehörigen Sollgröße zu regeln:

- Mühlenlast oder Zuteilerfördermenge

- Sicht (er) luftstrom

- Sichtertemperatur - Mahldruck und

- Sichter-Trennkorngröße.

Hierzu weist die Mühlenregelungsvorrichtung 11 eine Mühlenlast -Regelungseinheit IIa, eine Sichtluftstrom- Regelungseinheit IIb, eine Sichtertemperatur-Regelungseinheit llc, eine Mahldruck-Regelungseinheit Hd und eine Sichter- Trennkorngrößen-Regelungseinheit He auf.

Im vorliegenden Fall wird die Sichter-Trennkorngröße über die Sichterdrehzahl eingestellt. Alternativ kann die

Sichter-Trennkorngröße aber beispielsweise auch über ein

Verstellen der Sichterklappe und/oder Umlenkbleche eingestellt werden.

Wie bereits eingangs mit Bezug auf Fig. 1 beschrieben, misst die Sichtluftstrom-Regelungseinheit Hb den in die Mühle 1 eingespeisten Sichtluftstrom, vergleicht den gemessenen Sichtluftstrom mit einer Sichtluftstrom-Sollgröße,

welche in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und schaltet daraufhin eine Sichtluft- Heißluftregelklappe 15. Die Sichtertemperatur- Regelungseinheit llc misst die Temperatur des den Sichter 7 verlassenden Stroms (Sichtluftstrom und Feingut) , vergleicht die gemessene Temperatur mit einer Temperatur-Sollgröße, die in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und schaltet daraufhin eine Sichtluft-Kaltluftregelklappe 17. Die Mahldruck-Regelungseinheit Hd misst den Mahldruck (bzw. die Mahlkraft) , vergleicht den gemessenen Druck mit einer Mahldruck-Sollgröße, die in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und verändert daraufhin gegebenenfalls den Anpressdruck der Wälzkörper. Des Weiteren kann die Druckdifferenz über die Mühle (= Differenz zwischen dem Luftdruck vor der Mühle und dem Luftdruck hinter der Mühle) als Korrekturgröße in die Mahlkraftregelung oder Mahldruckregelung eingehen. Die Sichterdrehzahl - Regelungseinheit He misst die Drehzahl des Sichters 7, vergleicht die gemessene Drehzahl mit einer Sichterdrehzahl - Sollgröße, die in Abhängigkeit von der momentanen Mühlenlast ermittelt wird, und verändert daraufhin gegebenenfalls die Sichter-Drehzahl. Der Lastregler Ha misst den der Mühle zugeführten Kohlemassenstrom, vergleicht den gemessenen Massenstrom mit einer Massenstrom-Sollgröße und verstellt daraufhin gegebenenfalls die Zuteilerdrehzahl. Der Massenstrom-Sollwert kann z.B. als Funktion einer Kenngröße einer der Mühle nachgeschalteten Anlage ermittelt bzw. verstellt werden, z.B. als Funktion der Kessellast bzw. Dampfmenge einer der Mühle nachgeschalteten Dampfkesseleinrichtung.

Wie in Fig. 2 gezeigt, wird die jeweilige Sollgröße des Sichtluftstroms, der Sichtertemperatur, der Sichterdrehzahl

und des Mahldrucks in Abhängigkeit von der Mühlenlast ermittelt, wobei die Sollgrößen in Form von Sollwertkennlinien/Sollgrößenkennlinien hinterlegt sind.

Die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 weist eine erste Fuzzy-Regelungseinheit 13a und eine zweite Fuzzy- Regelungseinheit 13b auf.

Die erste Fuzzy-Regelungseinheit 13a ist mit der Mahldruck-Regelungseinheit Hd der Mühlenregelungsvorrichtung 11 verbunden und kommuniziert mit dieser, und die zweite Fuzzy-Regelungseinheit 13b ist mit der Sichterdrehzahl - Regelungseinheit He der Mühlenregelungsvorrichtung 11 verbunden und kommuniziert mit dieser.

Mit anderen Worten ist die erste Fuzzy-Regelungseinheit 13a auf die Mahldruck-Regelungseinheit Hd und die zweite Fuzzy-Regelungseinheit 13b auf die Sichterdrehzahl- Regelungseinheit He aufgesetzt, d.h. die Regelungseinheiten Hd und He werden durch die jeweilige zugeordnete Fuzzy- Regelungseinheit 13a oder 13b ergänzt.

Die erste Fuzzy-Regelungseinheit 13a ist eingerichtet, um die Mahldruck-Sollgröße zu führen, d.h. diese in Abhängigkeit von mindestens einem Mühlenbetriebsparameter auf Basis von Fuzzy-Regeln zu verstellen oder einzustellen.

Analog ist die zweite Fuzzy-Regelungseinheit 13b eingerichtet, um die Sichterdrehzahl -Sollgröße oder die Sichter-Trennkorngrößen-Sollgröße in Abhängigkeit von mindestens einem Mühlenbetriebsparameter zu führen.

Als Mühlenbetriebsparameter können neben der Luftdruckdifferenz über der Mühle z.B. eine oder mehrere der folgenden Kenngrößen ausgewählt werden:

Sichtluftstrom, Sichtertemperatur, Sichter-Trennkorngröße oder Sichterdrehzahl, Mühlenlast, Mahldruck, Mahlbettdicke, Mahlgut-Mahleigenschaft (z.B. Hardgrovezahl) , Speichervolumen und/oder NO x -Emission oder Flammenbild eines der Mühle nachgeschalteten Brenners.

Gemäß der in Figur 2 dargestellten Ausführungsform ist die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 eingerichtet, um die Sollgröße der Sichter-Trennkorngröße und die Sollgröße des Mahldrucks jeweils in Abhängigkeit von der Luftdruckdifferenz über der Mühle, dem Mahldruck und der Sichterdrehzahl zu verstellen, was durch die gestrichelten Linien in Figur 2 angedeutet ist .

Die Luftdruckdifferenz über der Mühle ist definiert als die Druckdifferenz zwischen Mühleneintritt und Mühlenaustritt/Sichteraustritt der durch die Mühle strömenden heißen Trocknungsluft inklusive der mitgerissenen feinen getrockneten Kohlestaubteilchen und dem aus der Kohle ausgedampften Wasser (Brüden) . Ist die Druckdifferenz groß, hat die Trocknungsluft eine hohe Staubbeladung (d.h. der Feststoffumlauf in der Mühle ist hoch) ; ist die Druckdifferenz niedrig, ist die Staubbeladung niedrig (d.h. der Feststoffumlauf in der Mühle ist niedrig) . Mit dem Mahldruck können die Mahlgut-Zerkleinerung und somit die Staubbeladung (der Feststoffumlauf in der Mühle) beeinflusst werden.

Sind die Sollgrößen der Sichterdrehzahl und des Mahldrucks in Form von Sollwertkennlinien hinterlegt, kann

z.B. vorgesehen sein, dass die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 eingerichtet ist, um die jeweilige Sollwertkennlinie auf Basis der Fuzzy-Regeln zu verändern, insbesondere zu verschieben.

Im Folgenden wird mit Bezug auf Figur 3 die Systemstruktur eines Fuzzy-Reglers bzw. einer Fuzzy- Regelungseinheit beschrieben, wobei Fig. 3 ein Demonstrationsbeispiel darstellt und der Erläuterung eines Fuzzy-Reglers dient, der in einem Mühlenregelungssystem gemäß Figur 2 verwendet werden kann.

Die Systemstruktur beschreibt den Datenfluss in dem Fuzzy-System. Eingangsinterfaces fuzzifizieren die Eingangsgröße (n) . Als Eingangsgrößen sind hier beispielhaft die zeitliche änderung des Gegendruckes, der Brennstoffmassenstrom, die elektrische Leistung der Mühle, die Sichterdrehzahl, der Luftdruck vor der Mühle und der Wassergehalt des Mahlguts/der Kohle aus der Mahltrocknungsrechnung gewählt. Hierbei werden Analogwerte in Zugehörigkeitsgrade umgesetzt. Dem Fuzzifizieren schließt sich die Fuzzy-Inferenz an. Dabei wird/werden mit in einem oder mehreren Regelblöcken (vgl. Figur 4) festgelegten "wenn- dann" Regeln (=Fuzzy-Regeln) durch die Eingangsgrößen eine oder mehrere sprachlich beschriebene Ausgangsgrößen (hier: Mahldruck und Hardgrovezahl der Kohle) festgelegt. Diese werden anschließend in den Ausgangsinterfaces durch eine Defuzzifizierung in analoge Werte umgewandelt, d.h. bei der Defuzzifizierung werden aus den linguistischen Variablen anlagenscharfe digitale Werte.

Figur 4 zeigt ein Beispiel für einen Regelblock des Fuzzy-Reglers mit der Systemstruktur gemäß Figur 3. Das

Verhalten des Reglers in den verschiedenen Prozesssituationen wird durch den Regelblock festgelegt. Der Regelblock enthält Regeln für einen festen Satz von Eingangs- und Ausgangsgrößen. Der "wenn" -Teil einer jeden Regel beschreibt die Situation, in der die jeweilige Regel gelten soll bzw. angewandt wird (mit anderen Worten die Vorraussetzung (en) /Prämisse (n) ), der "dann" -Teil die Reaktion des Reglers auf die jeweilige Prozesssituation (mit anderen Worten die Folgerung (en) ). Durch den "Degree of Support" (DOS) kann den einzelnen Regeln ein unterschiedliches Gewicht gegeben werden. Die Regeln können z.B. vom Mühlenhersteller vorgegeben werden, wobei die Anzahl an Regeln je nach Erfordernis festgelegt wird. Das Softwareprogramm hat entsprechende Eingabemöglichkeiten.

Ein mit der Systemstruktur gemäß Figur 3 und dem Regelblock gemäß Figur 4 versehener Fuzzy-Regler ist eingerichtet, um in Abhängigkeit der oben genannten Eingangsgrößen den Mahldruck und die Hardgrovezahl der Kohle zu ermitteln und gewünschtenfalls in dem Mühlenregelungssystem gemäß Figur 2 verwendet zu werden.

Für das vorliegende Ausführungsbeispiel zeigt die Figur 5 die Systemstruktur der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 des Mühlenregelungssystem nach Figur 2 und zeigt die Figur 6 den Regelblock der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 nach Figur 5, wobei für die Mahldruck-Regelung und die Sichterdrehzahl- Regelung alternativ separate Regelblöcke gebildet werden können .

Wie in Figur 5 gezeigt, enthalten die Prämissen die Eingangsgrößen (die Fuzzy-Eingangsgrößen entsprechen den oder umfassen die Mühlenbetriebsparameter) (WENN ...)

- Luftdruckdifferenz über die Mühle dp_Luft_Mühle

- Mahldruck p_Mahl und

- Sichterdrehzahl U_Sicht, wobei den Folgerungen (DANN ...) die Größen - Veränderung der Mahldruck-Sollgröße dp_Mahl_dt und

- Veränderung der Sichterdrehzahl -Sollgröße dU_Sicht_dt zugeordnet sind, und wobei allgemein gilt:

WENN "Prämisse 1" UND "Prämisse 2" UND "Prämisse 3" DANN "Folgerung 1" sowie "Folgerung 2".

Die in Figur 6 gezeigte Anzahl von Regeln ist beispielhaft und kann auf einfache Weise geändert werden, wobei mit der gezeigten Anzahl wie im Folgenden gezeigt wird eine wesentliche Verbesserung des Mühlenbetriebs erzielt werden kann. Insbesondere kann zusätzlich der Betriebsparameter Mahlbettdicke berücksichtigt werden. Die in den Figuren 5 und 6 gezeigte Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 ist auf alle Wälzmühlen, insbesondere Walzenschüsselmühlen, und jegliche Art von darin gemahlenem Mahlgut anwendbar. Eine individuelle Anpassung, mit Ausnahme der vordefinierten Normbereiche des Fuzzy-Reglers, ist in der Regel nicht erforderlich .

Mit der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 ist es möglich, die Mahlbettdicke zu beeinflussen und somit ein eventuelles "Rumpeln" der Mühle zu verhindern. Verschlechtert sich z.B. die Mahlbarkeit der Kohle (Hardgrovezahl/Hardgroveindex nimmt ab, Wassergehalt steigt an) , so kommt es zu einem erheblichen Griesrücklauf (=vom Sichter zum Mahlteller rückgeführtes Grobgut) , so dass die Luftdruckdifferenz über die Mühle deutlich über den zum vorliegenden Mühlenlastpunkt zugehörigen oder vergebenen Standardwert ansteigt (zum

Beispiel um 6% wie in Figur 7 gezeigt) und einen vordefinierten Norm(al) bereich (hier plus/minus 5%) verlässt . Wie in Figur 6 (siehe Regel 17) und Figur 7 gezeigt, greift die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 nun so ein, dass durch Anheben des Mahldruck-Sollwerts (zum Beispiel um 0,6%/Min wie in Figur 7 gezeigt) und durch Reduzierung des Sichterdrehzahl-Sollwerts (zum Beispiel um 0,37%/Min wie in Figur 7 gezeigt) ein neuer Mühlen-Betriebspunkt gefunden wird, wobei eine Reduzierung der Sichterdrehzahl einer Erhöhung der Trennkorngröße entspricht, d.h. gröbere Partikel passieren den Sichter 7. Wie aus Figur 8 ersichtlich, hat sich nach einer bestimmten Zeit der Luftdruckverlust über die Mühle wieder auf seinen Normalwert eingependelt, wobei die neue Mahldruck-Sollgröße gegenüber der zu der vorliegenden Last gehörenden Normal-Sollgröße (=von der Mühlenregelungsvorrichtung vorgegebene Sollgröße) um 2,83% erhöht ist, und wobei die neue Sichterdrehzahl-Sollgröße verglichen mit der zu der vorliegenden Last gehörenden Normal -Sollgröße um 1,6% in Richtung gröber verschoben ist. Die neuen Sollgrößen bzw. der neue Betriebspunkt resultiert aus der aktuellen Kohlequalität und wird automatisch zu jeder Kohle gefunden. Bei im weiteren Verlauf konstant bleibender Kohlequalität ist im weiteren Mühlenbetrieb Regel 14 erfüllt (siehe Fig. 6), so dass die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 nicht weiter in den Mahlprozess eingreift bzw. einzugreifen braucht .

Die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 stellt bei konstanter Last die Sollgröße für den Mahldruck (und/oder die Sollgröße für die Sichter-Trennkorngröße) bei steigender bzw. bei einer von dem Norm (al) bereich abweichenden Luftdruckdifferenz über die Mühle solange um ein bestimmtes Inkrement pro Zeiteinheit höher, wodurch ein besseres Ausmahlen und ein geringerer

Griesrücklauf erzielt werden, bis die hierfür verantwortliche Regel nicht mehr greift, d.h. die Luftdruckdifferenz über die Mühle wieder in dem Norm(al) bereich liegt.

Mit der beschriebenen Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 wird eine sehr große Kohle- bzw. Mahlgutbandbreite vollautomatisch, d.h. ohne das Erfordernis eines externen Eingreifens, abgedeckt. Ebenso werden wechselnde Betriebsbedingungen, z.B. hervorgerufen durch einen Verschleiß der Mahlwerkzeuge, problemlos ausgeglichen oder ausgeregelt. Die Mühlenfahrweise wird somit positiv beeinflusst und das "Rumpeln" tritt nicht mehr auf. Hinsichtlich des Rumpeins und/oder der Laständerungsgeschwindigkeit, welche ebenfalls von der Mahlbettdicke abhängig ist, wird die Mühlenfahrweise optimiert und die Mahlfeinheit passt sich weitgehend an. Durch Veränderung der Gewichtskoeffizienten (DOS-Werte) kann die anlagenoptimale änderung des Mahldruck-Sollwerts und des Sichterdrehzahl -Sollwerts abgestimmt bzw. eingestellt und damit die Mahlfeinheit beeinflusst werden. Durch das verbesserte Regelverhalten kann zudem eine Leistungssteigerung der Mühle erreicht werden. Bei Ausfall einer oder beider Fuzzy-Regelungseinheiten 13a, 13b kann die Mühle - wenn auch nicht optimal - einfach auf konventionelle Weise weiter betrieben werden. Während der Entwicklungsphase der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 bzw. nach dem Aufsetzen derselben auf die Mühlenregelungsvorrichtung 11 ist es möglich, das Verhalten der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 zunächst nur zu beobachten und den durch die Mühlenregelungsvorrichtung 11 geregelten Mahlprozess zunächst einfach weiterlaufen zu lassen, um anschließend die Sollwertführung freizugeben.

Figur 9 zeigt eine graphische übersicht zur Vermeidung des Mühlenrumpelns mit Hilfe einer erfindungsgemäß eingesetzten Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13. Ursache für das Rumpeln kann neben einer veränderten Mahlgutqualität z.B. eine zu geringe Tragluftmenge sein, woraus ein Anstieg der Mahlbettdicke resultiert. Wie Figur 9 verdeutlicht, kann das Mühlenrumpeln erfindungsgemäß dadurch vermieden werden, dass auf mindestens eine (z.B. auf mehrere) der Regelungseinheiten lla-lle eine Fuzzy-Regelungseinheit aufgesetzt wird, um die Sollgröße mindestens einer der unter "Abhilfe" aufgelisteten Mühlenkenngrößen mittels der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 zu führen. In Figur 9 ist beispielhaft eine Fuzzy- Regelungsvorrichtung 13 gezeigt, die jeweils eine Sollwertführung für die Mahldruck-Regelung, die Sichterdrehzahl -Regelung und die Sichtertemperatur-Regelung vorsieht. Die in Figur 9 gezeigte Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 enthält neben der Luftdruckdifferenz über der Mühle (nicht gezeigt) genau eine weitere Eingangsgröße, nämlich den Trockengrad des Mahlguts bzw. der Kohle. Alternativ kann die in Figur 9 gezeigte Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 aber auch weitere Eingangsgrößen umfassen, z.B. weitere Mahlgutkenngrößen und/oder eine der unter "Abhilfe" aufgelisteten Mühlenkenngrößen und/oder weitere Mühlenkenngrößen und/oder eine Kenngröße einer der Mühle nachgeschalteten und deren Mahlgut verwertenden Anlage, wie z.B. Abgaskonzentrationen oder Emissionen oder das Flammenbild eines nachgeschalteten Brenners. Weist die Fuzzy- Regelungsvorrichtung 13 mehrere Eingangsgrößen auf, so ist es mit einer sinnvollen und regelbasierten Verknüpfung der verschiedenen Größen einfacher den Mahlprozess optimal zu regeln, beispielsweise um ein Rumpeln der Mühle zu vermeiden. Wie ferner aus Figur 9 ersichtlich ist, können der Fuzzy- Regelungsvorrichtung 13 neben den gemessenen Werten (wie

Stromverbrauch der Mühle "Strom", Zuteilerdrehzahl

"Zuteiler", Sichtertemperatur und Sichterdrehzahl "Sichter

(n, T)", Tragluftmenge bzw. Sichtluftstrom "mL" ,

Luftdruckdifferenz über die Mühle "dpL" und Mahldruck bzw. Mahlkraft "F Ma hi") auch durch ein Mühlen-Modul berechnete

Werte (wie Heizwert "HU" , Wassergehalt der Kohle "W" , Asche

"A", Flüchtige) z.B. als Mühlenbetriebsparameter/Fuzzy-

Eingangsgrößen zugänglich gemacht werden. Wie in Figur 9 unter "Ergebnis" angedeutet, kann z.B. vorgesehen sein, dass die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 anhand der vorgenommenen

Eingriffe Rückschlüsse auf die aktuell vorhandene Kohle zieht, d.h. die Mahlbarkeit HGI (Hardgroveindex) der Kohle ermittelt/abschätzt .

Figur 10 zeigt eine übersicht zur Regelungsaufgabe der Laständerungsgeschwindigkeit und Sichtertemperaturregelung. Die Laständerungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Mahlbettdicke. Es ist zu erwarten, dass mit einer Fuzzy- stabilisierten Regelung sich die zulässige Laständerungsgeschwindigkeit voraussagen lässt. Die Regelung strebt über entsprechende Sollwertvorgaben, abhängig von den jeweiligen Mahleigenschaften des Brennstoffes, ein bestimmtes Niveau für den Mahldruck und die Sichterdrehzahl an. Diese vorgenannten Werte beeinflussen letztendlich die Mahlbettdicke und somit das Einspeicher- oder Ausspeicherverhalten der Mühle. Es kann für die Laständerungsgeschwindigkeit ein weiterer Fuzzyblock formuliert werden, bei der diese Größe durch die Sollwerte Mahldruck und Sichterdrehzahl positiv beeinflusst wird. In den Fuzzy-Regelblock kann dabei als weiterer Messwert die vorhandene Laständerungsgeschwindigkeit einfließen. Das entsprechende Fuzzy-Regelwerk wird entsprechend um zusätzliche Regeln erweitert. Damit wird über den Mahldruck

und die Sichterverstellung das Mahlbett nicht nur in Hinblick "Rumpeln" sondern auch in Hinblick zulässige Laständerungsgeschwindigkeit beeinflusst . Reichen die Eingriffe bei der Sollwertverstellung des Mahldruckes und des Sichters nicht aus, kann der Sollwert Mühlenlast beeinflusst werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 zusätzlich dazu eingerichtet sein, in Abhängigkeit von mindestens einer gemessenen Mühlenkenngröße eine andere Mühlenkenngröße und/oder eine Mahlgutkenngröße zu ermitteln. Z.B. kann wie in Figur 11 gezeigt die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 eingerichtet sein, um in Abhängigkeit von dem Mahldruck, der Luftdruckdifferenz über die Mühle und der Sichterdrehzahl auf Basis von Fuzzy-Regeln die Mahlgut -Mahlbarkeit bzw. Hardgrovezahl HGI zu ermitteln. Mit anderen Worten kann es zur Bestimmung der Mahlbarkeit HGI ausreichend sein, im Betrieb der Mühle die in Figur 11 aufgelisteten Prämissen zu verfolgen, um daraus die Mahlbarkeit abzuleiten. Alternativ oder zusätzlich kann die Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 eingerichtet sein, um den Mahlwerkzeugverschleiß zu ermitteln bzw. zu prognostizieren. Zum Beispiel können der aus Messwerten ermittelten, mittleren zeitbezogenen änderung der Mahlwalzenkolbenstandshöhe die mit einem Mühlenmodul oder der Fuzzy-Regelungsvorrichtung 13 ermittelten Kohleeigenschaften Hardgrovezahl und/oder Asche gegenübergestellt werden, um anhand dieser Größen den Verschleißverlauf zu prognostizieren.

Auch wenn die Erfindung vorstehend anhand eines auf die Mahlung von Kohle abgestellten Ausführungsbeispiels erläutert ist, so ist die Mühlenregelung bei allen Wälzmühlenarten und

auch jeglichem damit vermahlbaren Mahlgut, wie beispielsweise Zementklinker, anwendbar .