電廠輸煤皮帶運(yùn)行缺陷類型、智能檢測技術(shù)研究

王召鵬，張雪松

（1.神華國華壽光發(fā)電有限責(zé)任公司，山東 濰坊 262700；2.北京電科智擎科技有限公司，北京 100000）

輸煤系統(tǒng)在電廠中扮演著重要角色，主要工作任務(wù)就是卸煤、儲煤與輸煤，保證燃料可以在最短的時間內(nèi)及時且連續(xù)地運(yùn)輸?shù)矫憾分?，為鍋爐燃燒提供原料。對于現(xiàn)代火電廠而言，較為完善的輸煤系統(tǒng)是十分重要的一個標(biāo)志，一方面，要配置有較科學(xué)的傳輸設(shè)備，與此同時，還應(yīng)當(dāng)具備自動化較高的傳輸體系。但是，從目前我國火電廠的發(fā)展實(shí)際情況看，在眾多火電廠設(shè)備中，故障率最高的就是輸煤系統(tǒng)，而輸煤皮帶所產(chǎn)生的皮帶機(jī)缺陷在整個輸煤系統(tǒng)缺陷中所占比重也超過一半。所以，對于電廠而言，要采取積極有效措施合理解決好電廠輸煤皮帶運(yùn)行過程中存在的問題。因此，本文在研究過程中首先就對電廠輸煤皮帶運(yùn)行的缺陷類型進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上，還將智能檢測技術(shù)應(yīng)用到其中，保證可以在最短時間內(nèi)尋找到運(yùn)行過程中存在的缺陷，并在最短時間內(nèi)采取措施進(jìn)行糾正。

1 電廠輸煤皮帶運(yùn)行缺陷類型

1.1 異常噪音

從皮帶機(jī)構(gòu)成角度看，主要包括驅(qū)動裝置、驅(qū)動滾筒和改向滾筒等部分，如果在運(yùn)行過程中發(fā)出刺耳聲音，那么，就說明其運(yùn)轉(zhuǎn)可能出現(xiàn)問題，一般情況包括以下幾種：

（1）改向滾筒與驅(qū)動滾筒異常噪音判斷。對于這兩個部件而言，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下聲音比較小，但是，一旦出現(xiàn)故障就會出現(xiàn)刺耳聲音，尤其是滾筒軸承連接位置也出現(xiàn)咯吱咯吱的噪音，那么就可以初步判斷軸承已經(jīng)出現(xiàn)了損壞，應(yīng)在第一時間更換軸承。（2）托輥偏心情況。托輥在被皮帶運(yùn)輸機(jī)帶動運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，就會發(fā)出異常聲響，此時，還會產(chǎn)生周期性振動。產(chǎn)生這種情況的原因可能包括以下幾種：一是托輥加工制造過程中的鋼管材質(zhì)壁厚存在不均勻情況，導(dǎo)致在實(shí)際運(yùn)行過程中出現(xiàn)較大離心力。二是在實(shí)際加工過程中，軸承孔中心距離與外圓圓心距離存在較大偏差，導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行過程中受到的離心力較大。（3）托輥軸承損壞或者支撐點(diǎn)損壞導(dǎo)致托輥掉落，此時，托輥還會在皮帶的帶動下轉(zhuǎn)動，并與周圍設(shè)備發(fā)生摩擦，產(chǎn)生異響。

1.2 皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶面跑偏

導(dǎo)致皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶面跑偏的原因是多種多樣的，對于不同情況，應(yīng)當(dāng)采取針對性措施進(jìn)行糾正。

（1）如果皮帶機(jī)的皮帶在整個皮帶運(yùn)輸機(jī)運(yùn)行過程中出現(xiàn)了跑偏情況，那么就可以適當(dāng)?shù)卣{(diào)整托輥組的實(shí)際位置，對跑偏情況進(jìn)行合理調(diào)整。如果在實(shí)際制造的過程中出現(xiàn)跑偏情況，那么就可以通過托輥組兩側(cè)安裝孔適當(dāng)調(diào)整。

（2）在對托輥組進(jìn)行安裝過程中，可以結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)心操作，調(diào)心托輥組型號是多種多樣的，例如，比較具有代表性的就是中間轉(zhuǎn)軸式、四連桿式，等等，在實(shí)際使用過程中借助的是阻擋原理，通過托輥在一個平面內(nèi)沿著固定方向進(jìn)行轉(zhuǎn)動阻擋，在此作用下，最終所形成的橫向推理使得皮帶完成自動向心移動，最終對跑偏情況進(jìn)行糾正。

（3）在設(shè)備實(shí)際運(yùn)行過程中，還存在一些特殊情況，例如，傾斜角度比較大，此時，就會導(dǎo)致輸煤皮帶在運(yùn)行過程中出現(xiàn)跑偏問題。對于前部滾筒而言，如果皮帶朝著滾筒右側(cè)方向偏移，則右側(cè)方向上的軸承座需要適當(dāng)?shù)叵蚯斑M(jìn)行移動，如果皮帶朝著滾筒左側(cè)方向跑偏，那么左側(cè)方向的軸承座就要適當(dāng)向前移動，此時，也可以適當(dāng)?shù)貙⒆髠?cè)方向的軸承座向后側(cè)方向移動。

（4）通過實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，皮帶跑偏情況與轉(zhuǎn)載落點(diǎn)位置落料處有著比較大的關(guān)聯(lián)性，特別是兩條皮帶及其設(shè)備與水平面投影呈現(xiàn)出垂直狀態(tài)時，對皮帶跑偏所產(chǎn)生的影響是最大的。通常情況下，在對轉(zhuǎn)載落點(diǎn)位置進(jìn)行設(shè)計(jì)過程中，要與皮帶機(jī)高度進(jìn)行對比分析。

1.3 皮帶撕裂

皮帶撕裂分為縱向撕裂與橫向撕裂兩大類，其間縱向撕裂占據(jù)皮帶撕裂毛病總數(shù)的90%以上，因此，監(jiān)測以縱向撕裂為主，對其撕裂原因進(jìn)行剖析。皮帶機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時，若煤粉中含有大塊金屬物料或矸石，在其激烈沖擊時，便有可能使皮帶發(fā)作開裂。另一種狀況是機(jī)頭部打掃器刮板夾掛住皮帶外表的金屬或其他雜物，把皮帶磨透。在皮帶縱向撕裂中，劃傷撕裂是最常見的一種狀況，一般可分為利器壓力劃傷與穿透劃傷兩類。其間前一種是由大尺度長桿利器卡于溜槽底部，受皮帶驅(qū)動力效果而劃傷皮帶；后一種是指利器自必定高度墜下，在重力影響下其尖端穿透皮帶并卡于溜槽或托輥上，跟著皮帶的持續(xù)前移而撕裂皮帶。

2 智能檢測技術(shù)在電廠輸煤皮帶缺陷檢測中的應(yīng)用

通過以上相關(guān)論述可以發(fā)現(xiàn)，電廠輸煤皮帶在實(shí)際運(yùn)行過程中存在很多運(yùn)行缺陷，因此，科學(xué)合理的巡檢工作是十分必要的。但是，從實(shí)際角度看，主要采取的巡檢模式還是以人員巡檢為主，所使用的巡檢工具也是比較有限的。因此，在對電廠輸煤皮帶缺陷進(jìn)行檢測過程中，就應(yīng)當(dāng)將智能檢測技術(shù)應(yīng)用到其中。

針對與不同的輸煤皮帶運(yùn)行缺陷類型需要不同的智能檢測技術(shù)，對于皮帶發(fā)出的異常噪音，我們通過聲音變化強(qiáng)弱可以對其進(jìn)行判別。在皮帶附近布防聲音采集器，采集監(jiān)測設(shè)備運(yùn)行時的聲音信號并和皮帶運(yùn)行正常的聲音頻譜做對比，若發(fā)現(xiàn)異常則報警。

針對皮帶面跑偏現(xiàn)象，通過安裝高清攝像機(jī)，對皮帶運(yùn)行托輥進(jìn)行實(shí)時圖像采集，后臺系統(tǒng)對攝像機(jī)鋪?zhàn)降降膶?shí)時圖像信息與皮帶正常運(yùn)轉(zhuǎn)圖像進(jìn)行對比分析和計(jì)算，皮帶一旦發(fā)生偏移，捕捉到的圖像信息會和正常圖像產(chǎn)生偏差，此時，系統(tǒng)進(jìn)行報警。

針對皮帶撕裂現(xiàn)象，則需建立一套由攝像機(jī)和激光發(fā)射器等組成的前端設(shè)備進(jìn)行識別。系統(tǒng)通過激光發(fā)射器照射皮帶，激光束在皮帶表面呈現(xiàn)一條與皮帶表面完全相符的輪廓線，高速攝像機(jī)對運(yùn)行中的皮帶表面進(jìn)行持續(xù)拍攝成像，傳輸給主機(jī)，實(shí)現(xiàn)對皮帶表面劃傷、撕裂的在線識別、實(shí)時監(jiān)控。同時，根據(jù)皮帶損傷程度給出報警信號。后臺系統(tǒng)通過對高速攝像機(jī)拍攝的皮帶圖像進(jìn)行處理，檢測皮帶是否發(fā)生撕裂，如果皮帶出現(xiàn)撕裂則報警。

3 結(jié)語

本文在研究過程中，首先對電廠輸煤皮帶運(yùn)行缺陷類型進(jìn)行了分析，主要包括異常噪音、皮帶運(yùn)輸機(jī)皮帶面跑偏、皮帶撕裂。在此基礎(chǔ)上，對智能檢測技術(shù)在電廠輸煤皮帶缺陷檢測中的應(yīng)用進(jìn)行了分析。