動(dòng)力裝置磨煤機(jī)頻繁跳停改造

馬麗 袁富康

（國(guó)家能源集團(tuán)寧夏煤業(yè)有限責(zé)任公司煤制油儀表管理中心，寧夏回族自治區(qū) 銀川 750411）

一、現(xiàn)狀調(diào)查

通過(guò)對(duì)半年內(nèi)磨煤機(jī)出現(xiàn)的正常/非正常跳停故障統(tǒng)一歸類，總結(jié)原因如下：

1.因繼電器松動(dòng)、繼電器觸點(diǎn)閉合虛接、MFT 柜繼電器壞等原因致使磨煤機(jī)任意一個(gè)出口閥全關(guān)，磨煤機(jī)非正常跳停。

2.反吹掃裝置工作異常，致使一次風(fēng)量低低，磨煤機(jī)非正常跳停。

3.煤倉(cāng)由于煤質(zhì)潮濕，給煤機(jī)斷煤，皮帶空轉(zhuǎn)出口溫度升高，磨煤機(jī)正常跳停。

4.比例溢流閥保險(xiǎn)熔斷，液壓油站加載油壓低低，正常保護(hù)跳停磨煤機(jī)。

磨煤機(jī)跳停故障頻發(fā)，歸其原因主要有：因UPS 電源切換跳爐次數(shù)較少（現(xiàn)狀為1 次），但因儀表異常（如出口溫度高高、液壓油站加載壓力低、一次風(fēng)量低低、任意一個(gè)出口閥全關(guān)）導(dǎo)致的磨煤機(jī)跳停次數(shù)卻較多（半年內(nèi)磨煤機(jī)跳停14 次）。

二、原因分析

（一）按“人、環(huán)、法、機(jī)、料”5 大類因素，逐項(xiàng)分析

1.人的因素：崗位操作人員崗位技能不足、作業(yè)流程不熟練、控制回路掌握較差、未能全面掌握儀表控制回路控制原理。

2.環(huán)境的因素：裝置管道振動(dòng)大、儀表線號(hào)標(biāo)識(shí)不完善、儀表控制柜內(nèi)光線差、部分作業(yè)區(qū)域狹小。

3.儀表自身因素：繼電器觸點(diǎn)虛接、端子松動(dòng)、部分儀表/儀表端子老舊銹蝕。

4.物料因素：燃料煤潮濕。

5.制度執(zhí)行因素：標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)流程制定的不規(guī)范、控制原理繁瑣復(fù)雜、控制邏輯設(shè)計(jì)不合理。

（二）按“末端因素”分析法，剔除非必要因素，找出導(dǎo)致磨煤機(jī)跳停故障頻發(fā)的要因

1.末端因素1：一次風(fēng)量低低。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：反吹掃裝置正常運(yùn)行、反吹保持當(dāng)前值。確認(rèn)過(guò)程：一次風(fēng)量低觸發(fā)跳磨次數(shù)極少，且已增加反吹裝置，避免了導(dǎo)壓管堵塞的情況。確認(rèn)方法：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。經(jīng)確認(rèn)，已無(wú)法再繼續(xù)采取其它措施解決。確認(rèn)結(jié)果：非要因。

2.末端因素2：磨煤機(jī)出口溫度高高。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：磨煤機(jī)出口溫度測(cè)點(diǎn)正常。確認(rèn)過(guò)程：煤倉(cāng)斷煤方面需要工藝人員對(duì)煤倉(cāng)料位與煤儲(chǔ)運(yùn)的煤倉(cāng)料位進(jìn)行對(duì)比，防止煤倉(cāng)拉空；給煤機(jī)故障、皮帶打滑引起的斷煤方面，需機(jī)務(wù)進(jìn)行處理。確認(rèn)方法：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。經(jīng)確認(rèn)，已無(wú)法再繼續(xù)采取其它措施解決。確認(rèn)結(jié)果：非要因。

3.末端因素3：儀表人員專業(yè)技術(shù)能力弱。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：熟知崗位操作和工藝技術(shù)規(guī)程。確認(rèn)過(guò)程：對(duì)培訓(xùn)工作進(jìn)行分類，針對(duì)新員工儀表專業(yè)知識(shí)及儀表運(yùn)行維護(hù)知識(shí)欠缺的特點(diǎn)，利用講工藝系統(tǒng)、控制邏輯、現(xiàn)場(chǎng)儀表理論講解、實(shí)操培訓(xùn)的方式進(jìn)行培訓(xùn)，以快速提高新進(jìn)人員的熟知度及技術(shù)水平。針對(duì)“老”員工、熟練工人員，依照個(gè)人能力特點(diǎn)，積極組織經(jīng)驗(yàn)分享型培訓(xùn)課堂，通過(guò)“講”與“評(píng)”措施，加強(qiáng)“老”員工熟練度和新員工的知識(shí)儲(chǔ)備，加快人員培訓(xùn)工作進(jìn)度。確認(rèn)方法：現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查詢問(wèn)。經(jīng)確認(rèn)，已無(wú)法再繼續(xù)采取其它措施解決。確認(rèn)結(jié)果：非要因。

4.末端因素4：液壓油站加載壓力低。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：液壓油站油路正常、電磁閥線圈正常得電。確認(rèn)過(guò)程：比例溢流閥卡澀導(dǎo)致電流過(guò)大使其保險(xiǎn)熔斷，經(jīng)檢查保險(xiǎn)絲容量偏小，不滿足比例溢流閥最大額定電流（2.58A）。比例溢流閥失電后磨煤機(jī)變加載油壓降低，觸發(fā)聯(lián)鎖跳磨。儀表人員根據(jù)比例溢流閥額定電流更換相應(yīng)保險(xiǎn)（3A)，并要求機(jī)務(wù)人員對(duì)比例溢流閥進(jìn)行定期清理及對(duì)液壓油進(jìn)行濾油。確認(rèn)方法：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。經(jīng)確認(rèn)，已無(wú)法再繼續(xù)采取其它措施解決。確認(rèn)結(jié)果：非要因。

5.末端因素5：出口角閥任意一個(gè)全關(guān)（電源模塊故障、UPS電源切換）。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：就地控制柜螺絲端子接線緊固。確認(rèn)過(guò)程：電源模塊故障方面，該閥門控制回路使用兩種不同的電源模塊，第一回路中使用220V 交流轉(zhuǎn)24V 交流供電模塊，第二回路使用220V 交流轉(zhuǎn)24V 直流供電模塊，兩回路中的電源模塊任意一個(gè)發(fā)生故障將導(dǎo)致出口角閥關(guān)閉，造成磨煤機(jī)跳停。UPS電源切換方面：該閥門兩電源模塊均使用機(jī)柜間外配UPS220V交流供電，外配柜220V 交流雙電源切換裝置，動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間經(jīng)試驗(yàn)在230ms-600ms 之間，但經(jīng)過(guò)試驗(yàn)UPS 兩路母線切換時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)電源模塊均失電，閥門關(guān)閉。確認(rèn)方法：現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證。經(jīng)確認(rèn)，可對(duì)電源模塊故障、UPS 電源切換進(jìn)行改造。確認(rèn)結(jié)果：要因。

6.末端因素6：出口角閥任意一個(gè)全關(guān)（MFT 繼電器觸點(diǎn)閉合虛接）。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：MFT 動(dòng)作開關(guān)節(jié)點(diǎn)常閉無(wú)虛接。確認(rèn)過(guò)程：在關(guān)閥控制回路中引入MFT 動(dòng)作節(jié)點(diǎn)，使得在MFT 狀態(tài)下，閥門強(qiáng)制關(guān)閉，若MFT 繼電器觸點(diǎn)虛接，導(dǎo)致磨煤機(jī)出口角閥直接關(guān)閉，使得磨煤機(jī)跳停。確認(rèn)方法：測(cè)量驗(yàn)證。經(jīng)確認(rèn)，可對(duì)MFT 繼電器觸點(diǎn)閉合虛接進(jìn)行改造。確認(rèn)結(jié)果：要因。

7.末端因素7：出口角閥任意一個(gè)全關(guān)（控制回路線路松動(dòng)）。確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)：電源模塊供電正常，電磁閥無(wú)異常動(dòng)作。確認(rèn)過(guò)程：磨煤機(jī)出口角閥就地控制柜安裝于磨煤機(jī)頂部工作平臺(tái)上，磨煤機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)振動(dòng)大，該控制柜均使用普通螺絲端子進(jìn)行回路構(gòu)架，KA1、DCS1、DCS2、SA1、電源模塊接線端子、空氣開關(guān)接線端子、現(xiàn)場(chǎng)24 個(gè)接線端子均會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)導(dǎo)致回路失電、電磁閥動(dòng)作，最終磨煤機(jī)跳停。確認(rèn)方法：理論驗(yàn)證。經(jīng)確認(rèn)，可對(duì)控制回路線路松動(dòng)進(jìn)行改造。確認(rèn)結(jié)果：要因。

通過(guò)對(duì)以上7 個(gè)末端因素進(jìn)行收集，剔除無(wú)法繼續(xù)采取其他措施解決的末端原因，對(duì)末端原因進(jìn)一步確認(rèn)，最終確定要因3 項(xiàng)：電源模塊故障、UPS 電源切換；控制回路線路松動(dòng)；MFT 繼電器觸點(diǎn)閉合虛接。

三、對(duì)策制定

針對(duì)以上三條主要原因，根據(jù)5W1H 原則制定對(duì)策、制定目標(biāo)。

1.要因1：電源模塊故障、UPS 電源切換。制定對(duì)策：簡(jiǎn)化出口角閥控制回路。制定目標(biāo)：電源模塊供電正常，電磁閥無(wú)異常動(dòng)作。

2.要因2：控制回路線路松動(dòng)。制定對(duì)策：優(yōu)化氣路控制。制定目標(biāo)：就地控制柜螺絲端子接線緊固。

3.要因3：MFT 繼電器觸點(diǎn)閉合虛接。制定對(duì)策：更改MFT 觸點(diǎn)回路。制定目標(biāo)：MFT 動(dòng)作開關(guān)節(jié)點(diǎn)常閉無(wú)虛接。

四、對(duì)策實(shí)施

1.對(duì)策一：簡(jiǎn)化出口角閥控制回路。具體措施：控制回路全部簡(jiǎn)化為使用交流220V 供電的簡(jiǎn)單控制回路保留原有就地遠(yuǎn)程切換開關(guān)，就地與遠(yuǎn)程開關(guān)節(jié)點(diǎn)并聯(lián)使用，同時(shí)在關(guān)閥回路中直接引入MFT 動(dòng)作開關(guān)節(jié)點(diǎn)，原有閥門開到位、關(guān)到位反饋回路保持不變。措施實(shí)施周期：一個(gè)月。

2.對(duì)策二：優(yōu)化氣路控制。具體措施：去除單作用兩位三通電磁閥及氣控兩位五通閥，改為雙作用兩位五通電磁閥直接控制，DCS 遠(yuǎn)控指令使用脈沖指令，電磁閥線圈在失電狀態(tài)下，電磁閥YV1、YV2 自保持，閥門不動(dòng)作。措施實(shí)施周期：一個(gè)月。

3.對(duì)策三：更改機(jī)柜側(cè)出口角閥指令回路、MFT 動(dòng)作開關(guān)節(jié)點(diǎn)。具體措施：保留系統(tǒng)邏輯不變、更改出口角閥開、關(guān)指令為常開形式；更改對(duì)應(yīng)繼電器底座接線，使其處于常開形式；使用端子排短接片和端子擋板，將MFT 柜中動(dòng)作節(jié)點(diǎn)更改為常開形式，兩個(gè)MFT 動(dòng)作節(jié)點(diǎn)回路更改為并聯(lián)輸出；更改MFT A/B 柜動(dòng)作繼電器底座接線。措施實(shí)施周期：一個(gè)月。

4.通過(guò)以上改造，計(jì)劃要達(dá)到的目標(biāo)有2 項(xiàng)：跳磨次數(shù)減少、停爐次數(shù)減少。

（1）目標(biāo)一：跳磨次數(shù)減少。設(shè)定磨煤機(jī)因儀表異常跳停次數(shù)目標(biāo)期望值是1次，改造后，實(shí)際跳停次數(shù)為0次（未改造前：跳停次數(shù)為14次）。

（2）目標(biāo)二：停爐次數(shù)減少。設(shè)定因UPS 電源切換導(dǎo)致的跳爐目標(biāo)期望值是0 次，改造后，實(shí)際跳爐次數(shù)0 次（未改造前：跳爐次數(shù)為1 次）。

五、效果檢查

按照以上3 項(xiàng)改造措施，歷經(jīng)一月時(shí)間，已完成對(duì)一臺(tái)鍋爐的一臺(tái)磨煤機(jī)的改造工作，并進(jìn)行了8 項(xiàng)試驗(yàn)。

1.試驗(yàn)1：就地開關(guān)閥門，試驗(yàn)結(jié)果：閥門動(dòng)作正常，達(dá)到改造目的。

2.試驗(yàn)2：遠(yuǎn)程開關(guān)閥門，試驗(yàn)結(jié)果：閥門動(dòng)作正常，達(dá)到改造目的。

3.試驗(yàn)3：MFT 狀態(tài)下就地開關(guān)閥門，試驗(yàn)結(jié)果：閥門關(guān)閉后無(wú)法開啟，達(dá)到改造目的。

4.試驗(yàn)4：MFT 狀態(tài)下遠(yuǎn)程開關(guān)閥門，試驗(yàn)結(jié)果：閥門關(guān)閉后無(wú)法開啟，達(dá)到改造目的。

5.試驗(yàn)5：就地狀態(tài)閥門開啟狀態(tài)下MFT 動(dòng)作，試驗(yàn)結(jié)果：閥門關(guān)閉，達(dá)到改造目的。

6.試驗(yàn)6：遠(yuǎn)程狀態(tài)閥門開啟狀態(tài)下MFT 動(dòng)作，試驗(yàn)結(jié)果：閥門關(guān)閉，達(dá)到改造目的。

7.試驗(yàn)7：閥門開狀態(tài)下斷開控制回路電源，試驗(yàn)結(jié)果：閥門保持開啟狀態(tài)，達(dá)到改造目的。

8.試驗(yàn)8：閥門開狀態(tài)下雙路UPS 供電切換，試驗(yàn)結(jié)果：閥門保持開啟狀態(tài)，達(dá)到改造目的。

通過(guò)以上8 項(xiàng)試驗(yàn)證明：該改造可以實(shí)現(xiàn)磨煤機(jī)出口角閥的正常就地/遠(yuǎn)程動(dòng)作，在MFT 狀態(tài)下可以實(shí)現(xiàn)閥門的強(qiáng)制關(guān)閉，閥門開狀態(tài)下雙路UPS 供電切換，閥門保持開啟狀態(tài)。確保閥門原有控制目的不變，大大降低非停事故發(fā)生。2 項(xiàng)目標(biāo)：跳磨次數(shù)減少、停爐次數(shù)減少均已達(dá)成。

六、經(jīng)濟(jì)效益

1.通過(guò)改造，電源模塊備件消耗成本節(jié)約：年均故障電源模塊數(shù)量15 塊，每塊電源模塊的單價(jià)按950 元計(jì)算，可節(jié)約14250 元/年。

2.通過(guò)改造，鍋爐非停油量消耗成本節(jié)約：因UPS 電源切換導(dǎo)致磨煤機(jī)出口角閥全關(guān)，發(fā)生跳磨，甚至跳爐。單點(diǎn)一臺(tái)爐消耗的油量為25 噸，每噸油的價(jià)格按5000 元計(jì)算，每次要投用點(diǎn)爐2 臺(tái)，可節(jié)約250000 元/年。

3.改造成功后年節(jié)約金額共計(jì)264250 元，改造效果明顯。

七、鞏固措施

1.從設(shè)計(jì)源頭，組織儀表技術(shù)骨干加大專業(yè)技術(shù)審核力度，避免不規(guī)范設(shè)計(jì)或存在設(shè)計(jì)缺陷的儀表/控制原理運(yùn)用于生產(chǎn)裝置內(nèi)。

2.安排崗位操作人員將儀表端子緊固列入月度檢修計(jì)劃/四定計(jì)劃內(nèi)，定期對(duì)儀表端子進(jìn)行緊固，防止非停事故發(fā)生。

結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)動(dòng)力裝置磨煤機(jī)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行的研究，可將同樣的改造、優(yōu)化思路應(yīng)用至裝置其他重要控制回路當(dāng)中，有效避免同樣問(wèn)題的重復(fù)發(fā)生，減少設(shè)備非停次數(shù)。