EG2490型給煤機(jī)故障分析與控制系統(tǒng)改造

張兵初

(江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 啟東 226246)

EG2490型給煤機(jī)故障分析與控制系統(tǒng)改造

張兵初

(江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 啟東 226246)

介紹了江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司給煤機(jī)故障的分析及處理方法，通過對(duì)就地控制柜改造、就地控制回路和DCS邏輯進(jìn)行優(yōu)化等，有效解決了給煤機(jī)頻繁故障的難題。

給煤機(jī)；控制柜；控制回路；優(yōu)化改造

江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司4×660 MW超超臨界機(jī)組，每臺(tái)鍋爐配備6臺(tái)沈陽施道克公司的EG2490型電子稱重式給煤機(jī)，從2010年機(jī)組投產(chǎn)至今，相繼出現(xiàn)數(shù)十次給煤機(jī)跳閘、給煤機(jī)無法啟動(dòng)、給煤量跳變和給煤機(jī)保險(xiǎn)燒毀等故障，給機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行造成嚴(yán)重威脅。本文從以往給煤機(jī)故障分析及處理出發(fā)，對(duì)給煤機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，針對(duì)控制系統(tǒng)存在的不足提出改進(jìn)意見，有效提高給煤機(jī)運(yùn)行穩(wěn)定性。

1 給煤機(jī)控制系統(tǒng)介紹

圖1 給煤機(jī)外觀布置圖

EG2490型給煤機(jī)在給煤機(jī)本體側(cè)面布置有微處理機(jī)/電控柜如圖1所示，控制柜通過支架固定在給煤機(jī)本體上。電控柜含有變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器、196NT微處理機(jī)控制器、變壓器、繼電器和其他用于給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的組件。

1.1 給煤機(jī)電子控制裝置

給煤機(jī)電子控制裝置由電源板、CPU板、鍵盤/顯示器總成和變頻驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制器等組成，主要部件功能具體如下。

(1)電源板：將用戶的交流電轉(zhuǎn)換為電子控制系統(tǒng)所要求的穩(wěn)定低壓；

(2)CPU卡：系統(tǒng)的控制中心，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的控制；

(3)輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換卡(A1卡)：將用戶燃料命令的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換為CPU可處理的0～10 kHz頻率信號(hào)；

(4)頻率/電流轉(zhuǎn)換卡(A2卡與A3卡)：將微處理機(jī)輸出的頻率信號(hào)轉(zhuǎn)換成4～20 mA的電流反饋信號(hào)；

(5)顯示器和鍵盤：實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互；

(6)外部繼電器控制回路：實(shí)現(xiàn)給煤機(jī)、清掃鏈電機(jī)的啟?？刂啤F(xiàn)場(chǎng)信號(hào)的采集和擴(kuò)展等。

其微處理機(jī)控制配置如圖2所示，各功能電路板之間采用插頭和插座的方式連接，并且連接點(diǎn)較多，集成度不高。

圖2 給煤機(jī)微處理機(jī)控制功能示意圖

1.2 給煤機(jī)控制回路原理

給煤機(jī)就地啟?；芈肥谴訂⑼Ｖ噶畈⒆员３值挠步泳€回路，回路中各繼電器功能具體如下。

(1)FS：給煤機(jī)啟動(dòng)控制繼電器，啟動(dòng)指令發(fā)出后閉合，驅(qū)動(dòng)微處理器和煤流監(jiān)視器；

(2)FBDR：給煤機(jī)皮帶電機(jī)驅(qū)動(dòng)繼電器，控制變頻器啟停；

(3)VFD/RUN：變頻器運(yùn)行繼電器，提供給煤機(jī)運(yùn)行反饋信號(hào)至DCS；

(4)FB：給煤機(jī)有煤繼電器，皮帶上有煤時(shí)繼電器閉合；

(5)FD：給煤機(jī)堵煤繼電器，給煤機(jī)出口堵煤時(shí)繼電器閉合；

(6)CFMR：煤流檢測(cè)繼電器，給煤機(jī)入口堵煤時(shí)繼電器閉合；

(7)K1：以下任一情況發(fā)生時(shí)閉合，測(cè)速反饋信號(hào)丟失、給煤機(jī)出口堵煤、電機(jī)啟動(dòng)器故障、速度故障、就地/標(biāo)定時(shí)皮帶上有煤、煤倉出口堵煤時(shí)間超過指定時(shí)間；

(8)K2：皮帶反轉(zhuǎn)繼電器，鍵盤選擇F2和JOG或F2和LOCAL時(shí)閉合；

(9)K3：給煤機(jī)處于遠(yuǎn)控；

(10)K4：容積式給煤；

(11)K5：給煤機(jī)給煤繼電器，給煤機(jī)電機(jī)運(yùn)行且皮帶上有煤時(shí)閉合；

(12)K6：給煤機(jī)運(yùn)行繼電器，給煤機(jī)遠(yuǎn)控且FS閉合或給煤機(jī)就地且皮帶上無煤時(shí)閉合；

(13)K7：報(bào)警。

由于給煤機(jī)控制回路復(fù)雜度高，硬接線多，可靠性差，在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常發(fā)生一些故障。

2 給煤機(jī)故障分析及處理

江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限公司機(jī)組投產(chǎn)以來，給煤機(jī)頻繁出現(xiàn)故障，主要有以下幾種。

2.1 變頻器故障

(1)故障現(xiàn)象：給煤機(jī)給煤量、給煤機(jī)電流、給煤機(jī)轉(zhuǎn)速等瞬間到0，檢查就地故障代碼為11，再次啟動(dòng)給煤機(jī)運(yùn)行正常但一段時(shí)間后會(huì)再次跳閘，此故障現(xiàn)象在呂四港電廠出現(xiàn)次數(shù)在10次以上。變頻器故障如圖3所示。

圖3 變頻器故障

(2)故障分析處理：根據(jù)故障代碼判斷為給煤機(jī)啟動(dòng)回路瞬間中斷，檢查就地控制柜內(nèi)接線正常無松動(dòng)、各中間繼電器無損壞，電氣專業(yè)檢查變頻器參數(shù)均設(shè)置無誤、給煤機(jī)電機(jī)無過流現(xiàn)象。在多次發(fā)生相同事故后，電氣專業(yè)更換變頻器，此后該故障未再出現(xiàn)。

2.2 給煤機(jī)CPU板故障

(1)故障現(xiàn)象：給煤機(jī)給煤機(jī)給煤量、給煤機(jī)電流、給煤機(jī)轉(zhuǎn)速等瞬間到0，就地?zé)o故障代碼，給煤機(jī)無法再次啟動(dòng)。給煤機(jī)CPU板故障如圖4所示。

圖4 給煤機(jī)CPU板故障

(2)故障分析處理：就地檢查給煤機(jī)控制回路無異常，調(diào)看給煤機(jī)自檢信息SELFTEST05給煤機(jī)斷電重啟次數(shù)異常，檢查發(fā)現(xiàn)給煤機(jī)控制柜內(nèi)板件積灰嚴(yán)重，各板件清灰后重新安裝CPU板U1卡或更換CPU板后恢復(fù)正常。

2.3 給煤機(jī)給煤量波動(dòng)

(1)故障現(xiàn)象：給煤機(jī)運(yùn)行過程中給煤機(jī)給煤量反饋不穩(wěn)定，給煤機(jī)跳閘，故障代碼03。給煤機(jī)給煤量波動(dòng)如圖5所示。

(2)故障分析處理：現(xiàn)場(chǎng)檢查給煤機(jī)控制部分，發(fā)現(xiàn)給煤機(jī)主電機(jī)測(cè)速探頭松動(dòng)，重新安裝測(cè)速探頭后恢復(fù)正常。

圖5 給煤機(jī)給煤量波動(dòng)

2.4 給煤機(jī)CPU板內(nèi)部參數(shù)突然變化

(1)故障現(xiàn)象：給煤機(jī)遠(yuǎn)方正常運(yùn)行，給煤機(jī)響應(yīng)DCS指令，給煤機(jī)突然事故跳閘，故障代碼03，給煤機(jī)無法再次啟動(dòng)。

(2)故障分析處理：檢查電機(jī)測(cè)速探頭及皮帶驅(qū)動(dòng)電機(jī)均正常，檢查給煤機(jī)參數(shù)設(shè)置發(fā)現(xiàn)08項(xiàng)參數(shù)設(shè)置為0，修改08參數(shù)為1后給煤機(jī)可以正常啟動(dòng)。由此判斷08參數(shù)在給煤機(jī)運(yùn)行期間從1跳變?yōu)?導(dǎo)致給煤機(jī)CPU程序紊亂。

2.5 給煤機(jī)運(yùn)行信號(hào)瞬間丟失

(1)故障現(xiàn)象：給煤機(jī)運(yùn)行中運(yùn)行反饋瞬間丟失，給煤量、給煤機(jī)電流下降，隨后給煤機(jī)自動(dòng)恢復(fù)，給煤機(jī)沒有跳閘，就地?zé)o故障代碼。

(2)故障分析處理：經(jīng)分析認(rèn)為導(dǎo)致該故障的原因可能有：①給煤機(jī)控制繼電器FS觸電抖動(dòng)；②給煤機(jī)供電電源電壓不穩(wěn)；③給煤機(jī)CPU故障。給煤機(jī)停運(yùn)后更換了FS繼電器，此后給煤機(jī)運(yùn)行正常，未再出現(xiàn)給煤機(jī)運(yùn)行信號(hào)丟失的現(xiàn)象。

2.6 給煤機(jī)在動(dòng)力電源波動(dòng)時(shí)跳閘

(1)故障現(xiàn)象：給煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，給煤機(jī)380VAC動(dòng)力電源發(fā)生突降，給煤機(jī)跳閘。

(2)故障分析處理：由于給煤機(jī)啟動(dòng)回路中存在多個(gè)繼電器，動(dòng)力電源突降時(shí)導(dǎo)致給煤機(jī)控制回路中自保持回路繼電器斷開，導(dǎo)致給煤機(jī)跳閘。此后利用調(diào)壓器做實(shí)驗(yàn)證實(shí)了這一判斷。

2.7 給煤機(jī)給煤量無法增加

(1)故障現(xiàn)象：運(yùn)行人員遠(yuǎn)方啟動(dòng)給煤機(jī)，DCS指令從10 t/h增加到30 t/h但給煤機(jī)實(shí)際給煤量始終只有10 t/h，實(shí)際煤量不響應(yīng)DCS指令。

(2)故障分析處理：檢查發(fā)現(xiàn)是由于給煤機(jī)控制系統(tǒng)A1卡故障或接觸不良，實(shí)際給煤量按給煤機(jī)內(nèi)部參數(shù)設(shè)置的最小給煤量10 t/h給煤，更換新的A1卡或者將AI卡重新安裝好后恢復(fù)正常。

3 給煤機(jī)控制系統(tǒng)改造

給煤機(jī)啟動(dòng)回路中串聯(lián)了很多實(shí)現(xiàn)邏輯控制的輔助接點(diǎn)，給煤機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，啟動(dòng)回路中的這些輔助接點(diǎn)為閉合狀態(tài)，使給煤機(jī)控制繼電器帶電。一旦由于電源電壓波動(dòng)、繼電器老化或者現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)大導(dǎo)致某個(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，且這種情況的發(fā)生就像遠(yuǎn)程停止一樣，控制器將無任何報(bào)警。結(jié)合故障現(xiàn)象分析，對(duì)給煤機(jī)進(jìn)行了多項(xiàng)改造。

3.1 給煤機(jī)控制柜移位

如圖1所示，給煤機(jī)控制柜是安裝在給煤機(jī)本體之上且是硬鏈接，給煤機(jī)控制柜將隨著給煤機(jī)一起振動(dòng)，加之電廠處在南方多雨地帶，給煤機(jī)落煤管經(jīng)常出現(xiàn)堵塞振打的情況，劇烈的振動(dòng)對(duì)給煤機(jī)控制板及繼電器的正常工作造成威脅，為此將給煤機(jī)控制柜移位，離開給煤機(jī)本體獨(dú)立安裝，避免了振動(dòng)造成的給煤機(jī)跳閘故障。

3.2 給煤機(jī)控制電源改造

給煤機(jī)原控制電源為給煤機(jī)380 V動(dòng)力電源變壓所得，可靠性差。為此分別從主機(jī)UPS和保安段取兩路電源經(jīng)電源切換裝置切換后作為給煤機(jī)控制電源，利用APC公司生產(chǎn)的ATS AP7723快速雙電源切換裝置(切換時(shí)間小于20 ms)實(shí)現(xiàn)兩路電源的無擾切換，避免了應(yīng)電源電壓波動(dòng)導(dǎo)致的給煤機(jī)跳閘。

3.3 給煤機(jī)控制回路改造

為了將給煤機(jī)控制回路化繁為簡提高可靠性，進(jìn)行了以下改造：

(1)取消就地控制回路中的繼電器FS，遠(yuǎn)方啟動(dòng)指令直接送入就地給煤機(jī)控制板；

(2)取消就地控制回路中的繼電器FBDR，使控制板輸出繼電器K6直接引入變頻器；

(3)取消給煤機(jī)遠(yuǎn)方/就地信號(hào)繼電器K3在就地控制回路的接點(diǎn)；

(4)給煤機(jī)清掃鏈電機(jī)與給煤機(jī)聯(lián)動(dòng)接點(diǎn)改取自繼電器K5；

(5)將K6的第二對(duì)接點(diǎn)只作為鍋爐MFT條件之一，給煤機(jī)操作端運(yùn)行反饋改接至變頻器RUN接點(diǎn)；

(6)皮帶電機(jī)故障信號(hào)由K6常開點(diǎn)和RUN的常閉在DCS中軟邏輯實(shí)現(xiàn)；

(7)從變頻器再取一副RUN2接點(diǎn)接到給煤機(jī)控制板107,110，防止由于給煤機(jī)控制硬回路瞬間失電造成給煤機(jī)故障11觸發(fā)；

(8)煤流監(jiān)視器取消FS接點(diǎn)，短接1、17。

3.4 給煤機(jī)定期維護(hù)工作

利用給煤機(jī)定期標(biāo)定的機(jī)會(huì)，對(duì)控制柜內(nèi)進(jìn)行全面的清灰，保證電路板的清潔、對(duì)柜內(nèi)接線、控制系統(tǒng)板件和接插件進(jìn)行緊固，保證各接點(diǎn)接觸良好；檢查給煤機(jī)控制系統(tǒng)參數(shù)，確保參數(shù)設(shè)置正確；檢查測(cè)速探頭及相應(yīng)電纜接頭，保證探頭安裝牢固及接線完好；給煤機(jī)控制柜內(nèi)放置干燥劑，防止因潮濕造成的短路燒保險(xiǎn)等故障。

4 結(jié)語

給煤機(jī)的正常運(yùn)行關(guān)系到機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，通過機(jī)組檢修和日常維護(hù)工作，對(duì)所有給煤機(jī)控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，有效地控制了給煤機(jī)故障的發(fā)生，提高了給煤機(jī)運(yùn)行的安全和可靠性。

(本文編輯：嚴(yán) 加)

Failure Analysis and Control System Transformation of EG2490 Coal Feeder

ZHANG Bingchu

(Jiangsu Datang Lusi Port International Power Generation Co., Ltd., Qidong 226246, China)

This paper introduces the coal feeder fault processing and analysis method in Jiangsu Datang Lusi Port International Power Generation Co., Ltd. Then the local control cabinet is transformed and the local control circuit and DCS logic is optimized in order to effectively solve the problem of frequent coal feeder faults.

coal feeder; control cabinet；control loop；optimization and reconstruction

10.11973/dlyny201703030

張兵初(1986—)，男，工程師，從事熱工設(shè)備可靠性提升及自動(dòng)控制系統(tǒng)優(yōu)化工作。

TK223.2

B

2095-1256(2017)03-0350-04

2017-03-10