一種葉輪給煤機(jī)的控制優(yōu)化方案

李興學(xué) 王西衛(wèi)

(神華集團(tuán)國(guó)能檢修總公司，河南 焦作 454001)

1 引言

葉輪給煤機(jī)是火力發(fā)電廠卸煤溝中不可缺少的主要設(shè)備。它可沿煤溝縱向軸道行走或停在一處將煤定量、均勻、連續(xù)地?fù)艿捷斆浩希瑥V泛用于各個(gè)行業(yè)。

2 葉輪給煤機(jī)常用控制方式

2.1 常用供電方式

常用的葉輪給煤機(jī)供電方式一般為滑動(dòng)托纜和安全滑觸線。

2.1.1 滑動(dòng)托纜

滑動(dòng)托纜由扁電纜和移動(dòng)滑車及導(dǎo)軌組成。優(yōu)點(diǎn):設(shè)備布置簡(jiǎn)單，施工方便。缺點(diǎn)是因?yàn)殡娎|在葉輪給煤機(jī)運(yùn)行過(guò)程中經(jīng)常彎折而容易出現(xiàn)斷線故障;有使用壽命限制;固定投資大，后期維護(hù)費(fèi)用也大。

2.1.2 安全滑觸線

安全滑觸線用于移動(dòng)設(shè)備的供電，由滑線導(dǎo)軌和集電器兩部分組成?；痣姀S葉輪給煤機(jī)所用的安全滑觸線一般為H—200、300、500型滑觸線。優(yōu)點(diǎn):經(jīng)久耐用，價(jià)格便宜，維護(hù)費(fèi)用低，不易積灰，理論上可以長(zhǎng)期無(wú)故障使用。缺點(diǎn):施工工藝復(fù)雜，如果使用的是鋼芯鋁滑線，則有接觸電阻，存在一定電壓降。

2.2 常見(jiàn)調(diào)速方式

早期葉輪給煤機(jī)調(diào)速多使用滑差電機(jī)加勵(lì)磁調(diào)速器的方式，現(xiàn)已基本淘汰，現(xiàn)代葉輪給煤機(jī)的調(diào)速一般是通過(guò)變頻器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。變頻器是應(yīng)用變頻和微電子技術(shù)，通過(guò)改變電源頻率的方式來(lái)控制交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速的，同時(shí)還具有完善的保護(hù)功能和強(qiáng)大的自診斷功能，可以最大限度地保護(hù)葉輪給煤機(jī)電機(jī)的正常工作。鑒于葉輪給煤機(jī)電機(jī)的使用工況和工作的單一性，一般的通用變頻器即可滿足其運(yùn)行使用要求。

2.3 常見(jiàn)控制方式

現(xiàn)代燃煤發(fā)電廠中，葉輪給煤機(jī)控制一般是在應(yīng)用可編程控制器(PLC)和變頻調(diào)速技術(shù)(矢量變頻器)的基礎(chǔ)上，通過(guò)輸煤程控上位機(jī)射頻通訊、載波通訊、滑動(dòng)拖纜或安全滑觸線等的有機(jī)組合，實(shí)現(xiàn)葉輪給煤機(jī)的遠(yuǎn)方和就地控制。

2.3.1 射頻控制系統(tǒng)(RF)

該系統(tǒng)是利用射頻信號(hào)進(jìn)行葉輪給煤機(jī)的遠(yuǎn)方程序控制的。主要設(shè)備是終端射頻發(fā)射機(jī)和終端射頻接收機(jī)。

2.3.2 智能載波控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)是利用電力載波通訊及計(jì)算機(jī)控制 、組態(tài)和頻率識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)葉輪給煤機(jī)的遠(yuǎn)方程序控制的。

2.3.3 信號(hào)控制扁電纜

缺點(diǎn):(1)卸煤溝環(huán)境比較惡劣，粉塵大，拖動(dòng)控制電纜的電纜滑車容易損壞。(2)扁電纜經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行就會(huì)出現(xiàn)斷線故障。(3)有的葉輪給煤機(jī)的一部分信號(hào)是24V，由于電磁干擾作用，信號(hào)不能有效傳達(dá)。導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)作。

2.3.4 安全滑觸線

安全滑觸線也可以用于控制信號(hào)的傳輸。缺點(diǎn)是信號(hào)不穩(wěn)定，有電壓降等。

3 控制優(yōu)化方案

雖然各個(gè)廠的葉輪給煤機(jī)程控系統(tǒng)采用的方式各有不同，但有一點(diǎn)是相同的，就是葉輪給煤機(jī)的就地電氣控制箱一般都是安裝在葉輪給煤機(jī)自身上，通過(guò)射頻通訊、智能載波、滑動(dòng)拖纜或安全滑觸線等實(shí)現(xiàn)葉輪給煤機(jī)的遠(yuǎn)方程序控制和遠(yuǎn)方調(diào)速的，我國(guó)在實(shí)際應(yīng)用上已經(jīng)形成了上述產(chǎn)品的系列化和規(guī)范化。但這會(huì)帶來(lái)一個(gè)問(wèn)題，即因?yàn)樾睹簻檄h(huán)境粉塵濃度較高，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，葉輪給煤機(jī)就地電氣控制箱及內(nèi)部各個(gè)電器元件上積灰會(huì)很嚴(yán)重，輕則影響設(shè)備使用壽命，重則導(dǎo)致短路等重大電氣設(shè)備故障的發(fā)生。

消除此類隱患一般的做法是加強(qiáng)設(shè)備巡回檢查，增加清灰次數(shù)等，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。焦作電廠一二期葉輪給煤機(jī)以前也是采用就地電氣控制箱的控制方式，同樣有著上述缺點(diǎn)。為了徹底消除葉輪給煤機(jī)就地電氣控制箱及內(nèi)部各個(gè)電器元件上的積灰等一系列問(wèn)題，我們采取了以下措施。

3.1 在卸煤溝角落空地蓋一個(gè)屋子，然后將葉輪給煤機(jī)電氣控制箱(內(nèi)有葉輪電機(jī)變頻器、行走電機(jī)接觸器等)移至屋內(nèi)。引出電源電纜至安全滑觸線即可。因?yàn)槲葑佑虚T(mén)，電氣控制箱也有門(mén)，形成雙層隔離，且在卸煤溝角落，遠(yuǎn)離葉輪給煤機(jī)(粉塵源頭)，故此措施可以在物理因素上將環(huán)境對(duì)葉輪給煤機(jī)電氣控制系統(tǒng)的影響降至最低。

3.2 將輸煤程控室至葉輪給煤機(jī)的控制電纜均移至室內(nèi)控制箱。包括程控啟動(dòng)、程控停止、左行啟動(dòng)、右行啟動(dòng)、行走停、4—20毫安調(diào)速信號(hào)線以及各種監(jiān)視信號(hào)線等。在葉輪給煤機(jī)軌道兩端安裝位置信號(hào)用接近開(kāi)關(guān)和兩端停止接近開(kāi)關(guān)，程序上設(shè)計(jì)自動(dòng)延時(shí)返回功能。

3.3 葉輪給煤機(jī)采用安全滑觸線供電方式。采用H—200安全滑觸線，每隔2.5米做固定支撐，3根葉輪給煤機(jī)電機(jī)用，3根行走電機(jī)用，總共6根。

3.4 在葉輪給煤機(jī)本體安裝一個(gè)小型電氣箱，里面安裝2個(gè)小型三相空氣斷路器(DZ47—63;63A一個(gè)，25A一個(gè))。分別為葉輪給煤機(jī)電機(jī)和行走電機(jī)，用于緊急情況下運(yùn)行值班人員分?jǐn)嚯姍C(jī)電源之用。

3.5 動(dòng)作程序:開(kāi)機(jī)——#1皮帶——葉輪變頻器——行走電機(jī)。停機(jī)——通過(guò)聯(lián)鎖功能可以聯(lián)跳。

3.6 需要切換就地程控方式需要運(yùn)行值班人員在就地電氣室內(nèi)進(jìn)行。

經(jīng)過(guò)以上改造后，在現(xiàn)場(chǎng)葉輪給煤機(jī)和就地控制箱之間只有6根安全滑觸線和電源電纜，葉輪給煤機(jī)本身沒(méi)有變頻器、PLC等設(shè)備，從而徹底解決了葉輪給煤機(jī)就地控制箱積灰問(wèn)題以及其他不安全因素，很好地保障了葉輪給煤機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3.7 注意事項(xiàng):使用一臺(tái)行走電機(jī)，在控制柜內(nèi)安裝變頻器或電動(dòng)機(jī)綜合保護(hù)器即可起到保護(hù)行走電機(jī)的作用。如果是兩臺(tái)行走電機(jī)，一臺(tái)變頻器或綜保器就無(wú)法起到保護(hù)兩臺(tái)電機(jī)的作用。解決方案一、增加三根安全滑觸線;二、將行走電機(jī)兩臺(tái)減速箱使用一根通軸連接，單臺(tái)電動(dòng)機(jī)增加功率即可。

4 運(yùn)行效果

焦作電廠一二期葉輪給煤機(jī)經(jīng)改造后運(yùn)行效果良好。焦作金冠電廠#1A葉輪給煤機(jī)于2013年1月也進(jìn)行了改造。改造后，運(yùn)行效果良好，配合良好的視頻監(jiān)控設(shè)備，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守。

［1］張漢釗.葉輪給煤機(jī)遠(yuǎn)方控制系統(tǒng).大同第二發(fā)電廠.2001.09.23 －67

［2］馬永祥.PLC在輸煤控制系統(tǒng)中的應(yīng)用.《電器開(kāi)關(guān)》.2001.4.10 －11