一種葉輪給煤機的控制優(yōu)化方案

李興學 王西衛(wèi)

(神華集團國能檢修總公司，河南 焦作 454001)

1 引言

葉輪給煤機是火力發(fā)電廠卸煤溝中不可缺少的主要設備。它可沿煤溝縱向軸道行走或停在一處將煤定量、均勻、連續(xù)地撥到輸煤皮帶上，廣泛用于各個行業(yè)。

2 葉輪給煤機常用控制方式

2.1 常用供電方式

常用的葉輪給煤機供電方式一般為滑動托纜和安全滑觸線。

2.1.1 滑動托纜

滑動托纜由扁電纜和移動滑車及導軌組成。優(yōu)點:設備布置簡單，施工方便。缺點是因為電纜在葉輪給煤機運行過程中經(jīng)常彎折而容易出現(xiàn)斷線故障;有使用壽命限制;固定投資大，后期維護費用也大。

2.1.2 安全滑觸線

安全滑觸線用于移動設備的供電，由滑線導軌和集電器兩部分組成。火電廠葉輪給煤機所用的安全滑觸線一般為H—200、300、500型滑觸線。優(yōu)點:經(jīng)久耐用，價格便宜，維護費用低，不易積灰，理論上可以長期無故障使用。缺點:施工工藝復雜，如果使用的是鋼芯鋁滑線，則有接觸電阻，存在一定電壓降。

2.2 常見調速方式

早期葉輪給煤機調速多使用滑差電機加勵磁調速器的方式，現(xiàn)已基本淘汰，現(xiàn)代葉輪給煤機的調速一般是通過變頻器來實現(xiàn)的。變頻器是應用變頻和微電子技術，通過改變電源頻率的方式來控制交流電動機的轉速的，同時還具有完善的保護功能和強大的自診斷功能，可以最大限度地保護葉輪給煤機電機的正常工作。鑒于葉輪給煤機電機的使用工況和工作的單一性，一般的通用變頻器即可滿足其運行使用要求。

2.3 常見控制方式

現(xiàn)代燃煤發(fā)電廠中，葉輪給煤機控制一般是在應用可編程控制器(PLC)和變頻調速技術(矢量變頻器)的基礎上，通過輸煤程控上位機射頻通訊、載波通訊、滑動拖纜或安全滑觸線等的有機組合，實現(xiàn)葉輪給煤機的遠方和就地控制。

2.3.1 射頻控制系統(tǒng)(RF)

該系統(tǒng)是利用射頻信號進行葉輪給煤機的遠方程序控制的。主要設備是終端射頻發(fā)射機和終端射頻接收機。

2.3.2 智能載波控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)是利用電力載波通訊及計算機控制 、組態(tài)和頻率識別技術，實現(xiàn)葉輪給煤機的遠方程序控制的。

2.3.3 信號控制扁電纜

缺點:(1)卸煤溝環(huán)境比較惡劣，粉塵大，拖動控制電纜的電纜滑車容易損壞。(2)扁電纜經(jīng)過一段時間運行就會出現(xiàn)斷線故障。(3)有的葉輪給煤機的一部分信號是24V，由于電磁干擾作用，信號不能有效傳達。導致設備誤動作。

2.3.4 安全滑觸線

安全滑觸線也可以用于控制信號的傳輸。缺點是信號不穩(wěn)定，有電壓降等。

3 控制優(yōu)化方案

雖然各個廠的葉輪給煤機程控系統(tǒng)采用的方式各有不同，但有一點是相同的，就是葉輪給煤機的就地電氣控制箱一般都是安裝在葉輪給煤機自身上，通過射頻通訊、智能載波、滑動拖纜或安全滑觸線等實現(xiàn)葉輪給煤機的遠方程序控制和遠方調速的，我國在實際應用上已經(jīng)形成了上述產(chǎn)品的系列化和規(guī)范化。但這會帶來一個問題，即因為卸煤溝環(huán)境粉塵濃度較高，經(jīng)過一段時間運行后，葉輪給煤機就地電氣控制箱及內部各個電器元件上積灰會很嚴重，輕則影響設備使用壽命，重則導致短路等重大電氣設備故障的發(fā)生。

消除此類隱患一般的做法是加強設備巡回檢查，增加清灰次數(shù)等，費時費力。焦作電廠一二期葉輪給煤機以前也是采用就地電氣控制箱的控制方式，同樣有著上述缺點。為了徹底消除葉輪給煤機就地電氣控制箱及內部各個電器元件上的積灰等一系列問題，我們采取了以下措施。

3.1 在卸煤溝角落空地蓋一個屋子，然后將葉輪給煤機電氣控制箱(內有葉輪電機變頻器、行走電機接觸器等)移至屋內。引出電源電纜至安全滑觸線即可。因為屋子有門，電氣控制箱也有門，形成雙層隔離，且在卸煤溝角落，遠離葉輪給煤機(粉塵源頭)，故此措施可以在物理因素上將環(huán)境對葉輪給煤機電氣控制系統(tǒng)的影響降至最低。

3.2 將輸煤程控室至葉輪給煤機的控制電纜均移至室內控制箱。包括程控啟動、程控停止、左行啟動、右行啟動、行走停、4—20毫安調速信號線以及各種監(jiān)視信號線等。在葉輪給煤機軌道兩端安裝位置信號用接近開關和兩端停止接近開關，程序上設計自動延時返回功能。

3.3 葉輪給煤機采用安全滑觸線供電方式。采用H—200安全滑觸線，每隔2.5米做固定支撐，3根葉輪給煤機電機用，3根行走電機用，總共6根。

3.4 在葉輪給煤機本體安裝一個小型電氣箱，里面安裝2個小型三相空氣斷路器(DZ47—63;63A一個，25A一個)。分別為葉輪給煤機電機和行走電機，用于緊急情況下運行值班人員分斷電機電源之用。

3.5 動作程序:開機——#1皮帶——葉輪變頻器——行走電機。停機——通過聯(lián)鎖功能可以聯(lián)跳。

3.6 需要切換就地程控方式需要運行值班人員在就地電氣室內進行。

經(jīng)過以上改造后，在現(xiàn)場葉輪給煤機和就地控制箱之間只有6根安全滑觸線和電源電纜，葉輪給煤機本身沒有變頻器、PLC等設備，從而徹底解決了葉輪給煤機就地控制箱積灰問題以及其他不安全因素，很好地保障了葉輪給煤機的穩(wěn)定運行。

3.7 注意事項:使用一臺行走電機，在控制柜內安裝變頻器或電動機綜合保護器即可起到保護行走電機的作用。如果是兩臺行走電機，一臺變頻器或綜保器就無法起到保護兩臺電機的作用。解決方案一、增加三根安全滑觸線;二、將行走電機兩臺減速箱使用一根通軸連接，單臺電動機增加功率即可。

4 運行效果

焦作電廠一二期葉輪給煤機經(jīng)改造后運行效果良好。焦作金冠電廠#1A葉輪給煤機于2013年1月也進行了改造。改造后，運行效果良好，配合良好的視頻監(jiān)控設備，已經(jīng)實現(xiàn)無人值守。

［1］張漢釗.葉輪給煤機遠方控制系統(tǒng).大同第二發(fā)電廠.2001.09.23 －67

［2］馬永祥.PLC在輸煤控制系統(tǒng)中的應用.《電器開關》.2001.4.10 －11