提高給煤機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性

摘 要：文章針對(duì)STOCK給煤機(jī)故障頻發(fā)的問題，經(jīng)過對(duì)其工作原理的研究和分析，現(xiàn)場(chǎng)找到原因做好對(duì)策，提出改進(jìn)辦法，有效的提高給煤機(jī)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性。希望通過文章的分析，能夠?qū)ο嚓P(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：給煤機(jī)；提高；穩(wěn)定性

1 概述

廣州石化動(dòng)力二站采用的給煤機(jī)是申克旗下的STOCK公司生產(chǎn)的EG-2490型秤重給煤機(jī)。2013年兩套CFB爐的給煤機(jī)共發(fā)生波動(dòng)23次，最為突出的是#2CFB #3給煤機(jī)，一臺(tái)就多達(dá)11次，嚴(yán)重干擾了工藝生產(chǎn)。每次跳停時(shí)控制器上都沒有記錄，導(dǎo)致故障分析困難。由于鍋爐對(duì)煉油化工裝置提供蒸汽，給煤機(jī)運(yùn)行出現(xiàn)異常若不能及時(shí)恢復(fù)，將給安全生產(chǎn)帶來巨大壓力。

2 給煤機(jī)控制原理

用戶向給煤機(jī)控制器CPU發(fā)出指令，CPU向電源板發(fā)出頻率信號(hào)，經(jīng)電源板處理，頻率信號(hào)變?yōu)殡娏餍盘?hào)輸出給變頻器，變頻器接受到指令后，向電機(jī)發(fā)出指令，電機(jī)轉(zhuǎn)速與稱重因數(shù)分別傳輸?shù)紺PU里最后，經(jīng)CPU計(jì)算后得出實(shí)際給煤率，然后與用戶指令對(duì)比，進(jìn)行PID調(diào)節(jié)，形成閉環(huán)調(diào)節(jié)。

3 典型跳閘原因分析與防范

3.1 出口堵料開關(guān)及給煤機(jī)軟故障

2014年3月1日#2CFB #2給煤機(jī)共發(fā)生8次跳停，前7次DCS系統(tǒng)和給煤機(jī)控制器均沒有任何的停機(jī)報(bào)警信息，進(jìn)行檢查均沒有發(fā)現(xiàn)問題。最后一次DCS系統(tǒng)采集到堵料開關(guān)動(dòng)作，聯(lián)鎖停機(jī)，給煤機(jī)控制器仍舊沒有停車報(bào)警信息。經(jīng)檢查沒有堵料，堵料開關(guān)仍無法復(fù)位，后改備用組的堵料開關(guān)，給煤機(jī)重新恢復(fù)投用。

針對(duì)#2給煤機(jī)將可能導(dǎo)致給煤機(jī)跳停的原因列出，逐個(gè)模擬試驗(yàn)。試驗(yàn)出口堵料開關(guān)動(dòng)作后，無延時(shí)跳停給煤機(jī)，且給煤機(jī)無跳閘記錄。檢查出口堵料開關(guān)動(dòng)作跳閘設(shè)置，原設(shè)定延時(shí)2秒，分別修改成5秒（最長可延時(shí)時(shí)間）和0秒（切除出口堵料開關(guān)聯(lián)鎖），再試驗(yàn)出口堵料開關(guān)還是無延時(shí)停給煤機(jī)。判定堵料回路故障，延時(shí)跳停功能失效（無法抗干擾）且跳停后無報(bào)警記錄，判斷頻繁跳停原因?yàn)槎铝祥_關(guān)及給煤機(jī)存在軟故障。

針對(duì)堵料開關(guān)無延時(shí)，我們對(duì)該回路進(jìn)行改造，出口堵料開關(guān)的接點(diǎn)由常閉接點(diǎn)改成常開，在機(jī)柜內(nèi)增加一個(gè)延時(shí)斷開繼電器，將延時(shí)時(shí)間設(shè)成5秒，解決了延時(shí)跳停功能失效的問題。

檢查堵料開關(guān)的內(nèi)部，發(fā)現(xiàn)保護(hù)罩無固定，在燃料沖擊下會(huì)劇烈震動(dòng)，而模擬測(cè)試證實(shí)堵料開關(guān)擋板會(huì)被活動(dòng)的保護(hù)罩帶動(dòng)，偶爾會(huì)卡住造成無法復(fù)位。此外轉(zhuǎn)軸積聚煤灰不能自由復(fù)位，增加了被保護(hù)罩帶動(dòng)的幾率。采取對(duì)保護(hù)罩加螺栓固定、清洗潤滑轉(zhuǎn)軸等措施，排除該故障。

3.2 給煤機(jī)跳停自啟故障

#2CFB的#3給煤機(jī)跳停次數(shù)最多，基本上每次跳停都會(huì)自啟，現(xiàn)場(chǎng)控制器沒有任何報(bào)警信息。分析DCS歷史曲線，可知給煤機(jī)運(yùn)行信號(hào)丟失，但DCS系統(tǒng)并未發(fā)出停給煤機(jī)信號(hào)，可以判定問題在給煤機(jī)。

給煤機(jī)啟?；芈肥谴訂⑼Ｖ噶畈⒆员３值挠步泳€回路。給煤機(jī)啟動(dòng)回路中串聯(lián)了多付實(shí)現(xiàn)邏輯控制的輔助接點(diǎn)，當(dāng)給煤機(jī)處在正常運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)回路中這些輔助接點(diǎn)為閉合狀態(tài)，使給煤機(jī)控制繼電器帶電。一旦由于某個(gè)接點(diǎn)信號(hào)抖動(dòng)或接觸不良就會(huì)使給煤機(jī)控制繼電器失電，引起給煤機(jī)跳閘。且像遠(yuǎn)程自動(dòng)停止一樣，控制器將無任何報(bào)警。K3、K6、FBDR、FB、FD和FS共六個(gè)繼電器參與控制，繼電器本體損壞或松動(dòng)，或回路中接線松動(dòng)都有可能造成給煤機(jī)跳停。

跳停后無報(bào)警的原因分為四類，其一：電氣供電出現(xiàn)波動(dòng)導(dǎo)致跳停，但#2CFB共有四臺(tái)給煤機(jī)是同一路供電，檢查控制柜內(nèi)的電源模塊正常，判定供電正常；其二：電源板存在異常，可通過測(cè)量電源板上的5個(gè)穩(wěn)壓器電壓來判斷，按照說明書確認(rèn)電源板正常，更換過電源板后但故障持續(xù)；其三：CPU板存在異常，無法確認(rèn)，但更換CPU板后故障持續(xù)；其四：給煤機(jī)存在軟故障，實(shí)際有原因跳停但給煤機(jī)無法記錄。

2#CFB #3給煤機(jī)最終升級(jí)成最新版本DT-9，同時(shí)將電機(jī)的380VAC電與儀表控制柜分離，DT-9控制器供電由改成UPS供電，升級(jí)完成后，#3給煤機(jī)沒有再出現(xiàn)故障。

3.3 給煤機(jī)測(cè)速探頭不同源

2013年11月22日#1CFB #2給煤機(jī)給煤量時(shí)大時(shí)小，工藝發(fā)現(xiàn)后把設(shè)定值從37%降到35%，再降到30%，發(fā)現(xiàn)給煤量還是無法滿足設(shè)定值，波動(dòng)大，于是手動(dòng)重啟給煤機(jī)兩次，22：57重啟后正常運(yùn)行，整個(gè)波動(dòng)過程為20分鐘。

分析相關(guān)的圖發(fā)現(xiàn)首先給煤率下降，給煤機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)，加大轉(zhuǎn)速來滿足給煤率。該過程反復(fù)出現(xiàn)，皮帶秤的瞬時(shí)重量不足即皮帶料不足，要滿足給定值，必須加大轉(zhuǎn)速。皮帶上的燃料時(shí)斷時(shí)續(xù)，所以給煤機(jī)的給煤率就時(shí)大時(shí)小。經(jīng)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，給煤機(jī)的測(cè)速探頭松動(dòng)。檢修單位拆檢過電機(jī)蓋，電機(jī)蓋有共三個(gè)螺母，加裝的時(shí)候少安裝了一個(gè)，造成蓋子晃動(dòng)，蓋子晃動(dòng)就造成給煤機(jī)測(cè)速探頭不穩(wěn)，從而造成皮帶上料不足的假象。

DCS上看到的給煤機(jī)的轉(zhuǎn)速是電氣的變頻器發(fā)出，而給煤機(jī)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)速是用磁電探頭測(cè)量蓋子的轉(zhuǎn)速，所以在蓋子晃動(dòng)時(shí)DCS顯示的轉(zhuǎn)速只有上升沒有下降，而實(shí)際磁電探頭測(cè)速不穩(wěn)，使給煤機(jī)誤判電機(jī)轉(zhuǎn)速在下降，從而造成瞬時(shí)給料量時(shí)大時(shí)小。

該問題的解決方法是改造安裝測(cè)速探頭。制作一個(gè)獨(dú)立支架焊接在電機(jī)旁邊的支架上，調(diào)整好距離，使磁電測(cè)速探頭脫離電機(jī)蓋，固定在支架上，解決問題。

3.4 作業(yè)干擾

2013年12月3號(hào)在線檢修#1CFB #1給煤機(jī)的刮板機(jī)電機(jī)，期間出現(xiàn)給煤機(jī)跳停和波動(dòng)。14點(diǎn)給煤機(jī)突然間由8T/H上升到11.5T/H，5秒后恢復(fù)正常。14：57現(xiàn)場(chǎng)投運(yùn)其刮板機(jī)，無反應(yīng)，檢查中#1給煤機(jī)跳停。15點(diǎn)DCS和現(xiàn)場(chǎng)無操作，給煤機(jī)再次跳停，檢查給煤機(jī)未發(fā)現(xiàn)任何報(bào)警信息。

刮板機(jī)電機(jī)裝在給煤機(jī)電機(jī)下方，其就地開關(guān)裝在給煤機(jī)控制柜門上，使用連桿連動(dòng)操作。刮板機(jī)的狀態(tài)有DI信號(hào)進(jìn)給煤機(jī)，但不是給煤機(jī)跳停條件。檢查歷史趨勢(shì)發(fā)現(xiàn)，14：55確實(shí)給煤機(jī)的給煤率上升了，但電機(jī)電流未變化，稱重信號(hào)也無異常，判斷是現(xiàn)場(chǎng)有振動(dòng)造成測(cè)速探頭晃動(dòng)，振動(dòng)可能由大力敲擊設(shè)備引起。

4 結(jié)論和建議

文章針對(duì)EG-2490型稱重式給煤機(jī)的運(yùn)行維護(hù)和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了總結(jié)，對(duì)導(dǎo)致給煤機(jī)跳閘的典型故障原因作了深入分析，并制定了一系列切實(shí)可行的防范措施。通過設(shè)備檢修和精心維護(hù)，使得給煤機(jī)的故障率不斷降低，從而保證了鍋爐運(yùn)行的穩(wěn)定性。實(shí)踐證明攻關(guān)后未再發(fā)生過一起給煤機(jī)跳閘事件。

由于給煤機(jī)的原型號(hào)EG-2409存在固有的缺陷，廠家設(shè)計(jì)出更完善的DT-9控制器，我們?cè)?#CFB#3給煤機(jī)試用解決了長期跳停的問題，建議將其它給煤機(jī)改造成DT-9。DT-9維護(hù)更簡單，可記錄的內(nèi)容多，而且方便查找和診斷。

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作者簡介：周?。?984，12-），中國石油化工股份有限公司廣州分公司，儀表專業(yè)，助理工程師。