淺析火電廠輸煤系統(tǒng)取樣機存在的問題及解決方法

張寧方

淺析火電廠輸煤系統(tǒng)取樣機存在的問題及解決方法

張寧方

本文對火力發(fā)電廠燃料輸煤系統(tǒng)自動取煤樣裝置運行中存在的問題作了全面的分析和研究，并提出了一系列綜合控制和處理方案。

輸煤系統(tǒng)；輸煤；采制樣裝置

1、設(shè)備概況及工作原理

廣州市旺隆熱電有限公司輸煤系統(tǒng)為四臺2×100MW+2×330MW機組，該輸煤系統(tǒng)所設(shè)置的入爐與入廠煤都采用相同型號的自動采制樣機各兩臺，均是在皮帶上的刮板式自動采制樣裝置，為江蘇賽摩拉姆齊技術(shù)有限公司產(chǎn)品，分別設(shè)置在#1BCa/b皮帶機和#7BCa/b皮帶機的中下部。該采樣裝置能夠按預(yù)設(shè)程序完成子樣的采集、子樣破碎制樣、二次縮分采樣、煤樣本的收集以及余煤回收等過程。

輸煤設(shè)備啟動時，#1BCa/b皮帶機和#7BCa/b皮帶機的運行信號通過輸煤DCS系統(tǒng)的輸出設(shè)備，被傳輸至皮帶中下部的采制樣裝置。該自動采制樣機的PLC系統(tǒng)接收到皮帶的運行信號后，觸發(fā)自動采制樣裝置整機起動工作，同時又觸發(fā)一次刮板式采樣頭與二次刮板式采樣頭的程序計時器進(jìn)行倒計時，當(dāng)?shù)褂嫊r達(dá)到零時，一次采樣頭第一次轉(zhuǎn)動刮板式采樣頭采樣，所采的煤樣通過下煤管落到一次帶式給料輸送機的皮帶上，一次帶式給料輸送機將所采煤樣均勻持續(xù)地送至破碎機進(jìn)行破碎，再落入二次帶式給料輸送機進(jìn)行縮分采樣，所采的子煤樣被送至可自動旋轉(zhuǎn)的集樣罐中，多余部分的煤樣通過下煤管和斗提升機運回相應(yīng)的輸送帶上。當(dāng)縮分設(shè)備（二次采樣頭）采樣動作完所設(shè)置的次數(shù)后，自動采制樣機的PLC觸發(fā)轉(zhuǎn)動集樣罐旋轉(zhuǎn)至下一個罐，這樣不斷反復(fù)，直至完成某一條煤船的采樣。當(dāng)采樣機對應(yīng)的膠帶機停止時，自動采制樣機的PLC系統(tǒng)可按設(shè)置時間延時停止運行。

2、設(shè)備在運行中常出現(xiàn)的問題

輸煤系統(tǒng)取樣裝置進(jìn)行投運后，對在運行中經(jīng)常出現(xiàn)的設(shè)備故障進(jìn)行了分析，這四套相同型號的取樣裝置在設(shè)計上主要存在以下問題：

（a）取樣機斗提機的提升斗選材不合理，導(dǎo)致落煤筒內(nèi)表面摩擦系數(shù)大，易造成下煤管堵塞；（b）采樣機運行機構(gòu)有些參數(shù)設(shè)置不適當(dāng)，導(dǎo)致系統(tǒng)報故障，不能正常運行；（c）對水分偏高的煤種適應(yīng)性不強。

3、問題的查找分析與處理的措施

3.1 采制樣裝置的余煤回收設(shè)備堵塞

采制樣裝置余煤回收機構(gòu)采用斗提機和下煤管構(gòu)成，依賴斗提機將余煤運回至#2BCa/b或#7BCa/b皮帶上，但由于現(xiàn)場斗提機的提升斗易積煤的關(guān)系，導(dǎo)致斗容變得越來越小，造成無法運送余料。因此，該取樣裝置投入運行后經(jīng)常碰到余料回收系統(tǒng)的堵塞現(xiàn)象。經(jīng)現(xiàn)場分析，斗提機的提升斗易積煤的主要原因是斗內(nèi)表面摩擦系數(shù)大，不光滑。于是我們將原斗提機的提升斗全部拆除，更換成比較光滑的不銹鋼提升斗，消除了余煤回收設(shè)備堵塞的缺陷。

3.2 自動采制樣機的破碎設(shè)備因采子樣量過多堵塞

該自動采制樣機原設(shè)計一次所采的子樣量在#2BCa/b及#7BCa/b皮帶正常荷時為80kg，當(dāng)系統(tǒng)超正常負(fù)荷運行時，一次采樣頭的取樣量將超80kg。由于下煤管與一次帶式給料輸送機差不多相垂直的，因此每次所采的煤量落至一次帶式給料輸送機的時間過短，在一次給料機皮帶上生成了一個帶丘狀的堆煤，該子煤樣量被送入破碎機時不太均勻，容易導(dǎo)致瞬間落入破碎機的子樣量超過破碎機的額定出力，而造成破碎機超負(fù)荷運行跳閘。發(fā)生該故障的重要因素是原破碎機的設(shè)計出力不匹配，原額定出力為5t/h，而80kg子煤樣量撒在一次帶式給料機上。雖然一次帶式給料機的給料帶速有變頻可調(diào)，但是根據(jù)平時運行經(jīng)驗，當(dāng)頻率設(shè)置10Hz以下時，給料皮帶機不能啟動，當(dāng)頻率設(shè)置10Hz以上時，進(jìn)入破碎機煤量超過其額定出力 5t/h而堵塞，為了處理該問題，我們在調(diào)低一次給料輸送帶的速度外，同時在一次給料機上方的下煤管加裝轉(zhuǎn)動式緩沖給料器，使子樣煤緩慢均勻地撒在給料皮帶上。改造后的這幾年的運行效果較好。

3.3 進(jìn)廠煤粘性太大導(dǎo)致破碎機篩板堵塞

自動采制樣裝置的破碎機篩板原設(shè)計縫隙為5毫米，95%的出料顆粒度小于5毫米。采制樣機在運行過程中，如果遇到粘性度大的煤種時，經(jīng)常發(fā)生破碎機篩板堵塞的難題，使自動采制樣機無法正常投入運行。經(jīng)調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其他電廠在遇粘性較大的煤種時破碎機的篩板不會堵塞，原因是其篩板縫隙為10mm。為了使我廠自動采制樣裝置的破碎機適應(yīng)濕度大、粘性大的煤種，比照其他電廠自動采制樣裝置的破碎機，我們把其破碎機篩板縫隙調(diào)整到10毫米，并在制樣室增加1臺破碎機，把煤樣本再進(jìn)行破碎制樣。

3.4 自動采制樣裝置的破碎機進(jìn)煤口易堵

自動采制樣裝置的破碎機進(jìn)煤口較小，它的進(jìn)口尺寸為 100mm×250mm。若碰到濕度大、且粘性也較大的煤種時，由于破碎機轉(zhuǎn)子速度快將飛速的煤漿粘在進(jìn)口管壁上，導(dǎo)致破碎機進(jìn)口煤管在一小時內(nèi)堵塞，從而自動采制樣裝置無法正常運行。為此，我們將破碎機入口擴大為 150mm×300mm，并在其落煤管內(nèi)加了一個定時疏通振動器，有效保證自動采制樣裝置的投運率。

3.5 自動采制樣裝置的破碎機篩板易斷

自動采制樣裝置的破碎機篩板原配置是鑄鐵構(gòu)件，雖然其耐磨性好，但韌性度差。在我國的煤碳中煤矸石等硬質(zhì)物較多，這些煤中的硬質(zhì)物易導(dǎo)致篩斷裂。為此我們把破碎機篩板改裝鑄鋼構(gòu)件，這樣既有好的耐磨性，又有較好的韌性度，避免了斷裂情況發(fā)生。

4、自動采制樣裝置的系統(tǒng)參數(shù)優(yōu)化

4.1 自動采制樣裝置一次取樣頭動作周期參數(shù)調(diào)整

自動采制樣裝置原設(shè)計一次取樣時間間隔為 200S，即是一次取樣頭每相隔200S動作一次，但實際運行中一次取樣頭所取子樣次數(shù)過于頻繁，導(dǎo)致通過一次帶式給料輸送機送入破碎機的煤量遠(yuǎn)超過自動采制樣裝置破碎機的額定出力，后果導(dǎo)致給煤量太大使破碎機超負(fù)荷運行調(diào)閘。為此，根據(jù)技術(shù)規(guī)范調(diào)整了一次取樣器動作時間間隔為350s，徹底解決了該問題。

4.2 自動采制樣裝置中各設(shè)備間的啟動順序優(yōu)化

自動采制樣裝置中各設(shè)備間的原PLC系統(tǒng)設(shè)置為同時啟、停，在這種情況下自動采制樣裝置停止運行時，可能會造成帶式給料機上有余煤未運走，破碎機內(nèi)有煤沒處理完以及余煤回收斗提機里存在積煤等狀況，導(dǎo)致設(shè)備再次啟動時報系統(tǒng)故障不能正常運行。為了消除這些異?，F(xiàn)象，將自動采制樣裝置中各設(shè)備間的啟動程序進(jìn)行修改優(yōu)化，每次設(shè)備啟動時，余煤回收斗提機、破碎機先30S啟動；設(shè)備停動時延時600S停止。

5、保證自動采制樣裝置正常運行的操作規(guī)定及要求

5.1 開始卸煤作業(yè)前（或上煤），應(yīng)檢查采樣機設(shè)備的狀況，手動啟動各個部件能正常運轉(zhuǎn)，無堵煤、積煤。如發(fā)現(xiàn)積煤較多時，需就地啟動提升斗-二級皮帶給料機-破碎機-一級皮帶給料機，清通積煤。如有異常，點擊控制面板，查明故障及時處理。

5.2 每次卸船前（或上煤前），需檢查取樣罐內(nèi)干凈、無積煤。

5.3 開始卸煤作業(yè)前（或上煤），將控制箱轉(zhuǎn)換開關(guān)打至自動方式，換罐開關(guān)打至手動。

5.4 卸煤（或上煤）皮帶正常運行后，程控值班員需確認(rèn)自動采樣機是否處于正常運行狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)異常及故障報警，及時通知巡檢工現(xiàn)場檢查；同時，運行人員在卸煤（或上煤）過程中，需對采樣機運行狀況進(jìn)行巡查，檢查各部件是否正常運行，采樣罐內(nèi)能否取到樣，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常及無樣時，及時查明原因并處理。

5.5 采樣機在煤船卸煤（或上煤）正常作業(yè)中，禁止人為停止自動采樣。

5.6 煤船卸煤（或上煤）完成后，運行人員應(yīng)將取樣罐內(nèi)煤樣倒至取樣桶，并清空罐。

6.自動采制樣裝置故障時的處理

6.1 自動采樣機出現(xiàn)故障時,當(dāng)值運行人員應(yīng)及時填寫缺陷。缺陷等級，皮帶單路運行填為A級，雙路運行填為B級。

6.2 當(dāng)一路自動取樣機故障時，無特殊情況，需轉(zhuǎn)至另一路取樣機正常的系統(tǒng)運行。

6.3 自動采樣機缺陷（特別是電氣或熱控的缺陷）處理完成后，應(yīng)通過啟動相關(guān)皮帶機來啟動機械取樣裝置試機，運行時間不少于10分鐘，檢驗其缺陷是否已消除。

6.4 每次缺陷消除后，當(dāng)值運行人員應(yīng)立即檢查采樣機運行參數(shù)是否改變，如有改變應(yīng)重新設(shè)置，并會同保潔人員檢查并清空取樣罐。

7、加強自動采制樣裝置的投運率考核管理

公司對自動采制樣裝置非常重視，早在2012年初就將自動采制樣裝置列入部門獎金考核內(nèi)容中，運行部又制定了對相關(guān)班組的考核細(xì)則，督促了班組對自動采制樣裝置的運行管理，提高了消除故障的及時性。

[1]鄧金福 等編著，燃料設(shè)備運行與檢修技術(shù)問答，中國電力出版社，2003.11

[2]火力發(fā)電廠按入爐煤量正平衡計算發(fā)、供電煤耗的方法，水利電力出版社，1994.11

[3]SD342-89，刮板機械采樣裝置技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，水利電力出版社，1989.3.27

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1007-6344（2017）02-0138-01