淺析火電廠輸煤系統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取樣機存在的問題及解決方法

張寧方

本文對火力發電廠燃料輸煤系統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；輸煤；采制樣裝置

1、設備概況及工作原理

廣州市旺隆熱電有限公司輸煤系統為四臺2×100MW+2×330MW機組，該輸煤系統所設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有限公司產品，分別設置在#1BCa/b皮帶機和#7BCa/b皮帶機的中下部。該采樣裝置能夠按預設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系統的輸出設備，被傳輸至皮帶中下部的采制樣裝置。該自動采制樣機的PLC系統接收到皮帶的運行信號后，觸發自動采制樣裝置整機起動工作，同時又觸發一次刮板式采樣頭與二次刮板式采樣頭的程序計時器進行倒計時，當倒計時達到零時，一次采樣頭第一次轉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地送至破碎機進行破碎，再落入二次帶式給料輸送機進行縮分采樣，所采的子煤樣被送至可自動旋轉的集樣罐中，多余部分的煤樣通過下煤管和斗提升機運回相應的輸送帶上。當縮分設備（二次采樣頭）采樣動作完所設置的次數后，自動采制樣機的PLC觸發轉動集樣罐旋轉至下一個罐，這樣不斷反復，直至完成某一條煤船的采樣。當采樣機對應的膠帶機停止時，自動采制樣機的PLC系統可按設置時間延時停止運行。

2、設備在運行中常出現的問題

輸煤系統取樣裝置進行投運后，對在運行中經常出現的設備故障進行了分析，這四套相同型號的取樣裝置在設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，導致落煤筒內表面摩擦系數大，易造成下煤管堵塞；（b）采樣機運行機構有些參數設置不適當，導致系統報故障，不能正常運行；（c）對水分偏高的煤種適應性不強。

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備堵塞

采制樣裝置余煤回收機構采用斗提機和下煤管構成，依賴斗提機將余煤運回至#2BCa/b或#7BCa/b皮帶上，但由于現場斗提機的提升斗易積煤的關系，導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常碰到余料回收系統的堵塞現象。經現場分析，斗提機的提升斗易積煤的主要原因是斗內表面摩擦系數大，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，消除了余煤回收設備堵塞的缺陷。

3.2 自動采制樣機的破碎設備因采子樣量過多堵塞

該自動采制樣機原設計一次所采的子樣量在#2BCa/b及#7BCa/b皮帶正常荷時為80kg，當系統超正常負荷運行時，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，而造成破碎機超負荷運行跳閘。發生該故障的重要因素是原破碎機的設計出力不匹配，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，但是根據平時運行經驗，當頻率設置10Hz以下時，給料皮帶機不能啟動，當頻率設置10Hz以上時，進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 進廠煤粘性太大導致破碎機篩板堵塞

自動采制樣裝置的破碎機篩板原設計縫隙為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，經常發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。經調查，發現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整到10毫米，并在制樣室增加1臺破碎機，把煤樣本再進行破碎制樣。

3.4 自動采制樣裝置的破碎機進煤口易堵

自動采制樣裝置的破碎機進煤口較小，它的進口尺寸為 100mm×250mm。若碰到濕度大、且粘性也較大的煤種時，由于破碎機轉子速度快將飛速的煤漿粘在進口管壁上，導致破碎機進口煤管在一小時內堵塞，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物較多，這些煤中的硬質物易導致篩斷裂。為此我們把破碎機篩板改裝鑄鋼構件，這樣既有好的耐磨性，又有較好的韌性度，避免了斷裂情況發生。

4、自動采制樣裝置的系統參數優化

4.1 自動采制樣裝置一次取樣頭動作周期參數調整

自動采制樣裝置原設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過于頻繁，導致通過一次帶式給料輸送機送入破碎機的煤量遠超過自動采制樣裝置破碎機的額定出力，后果導致給煤量太大使破碎機超負荷運行調閘。為此，根據技術規范調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備間的啟動順序優化

自動采制樣裝置中各設備間的原PLC系統設置為同時啟、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，破碎機內有煤沒處理完以及余煤回收斗提機里存在積煤等狀況，導致設備再次啟動時報系統故障不能正常運行。為了消除這些異常現象，將自動采制樣裝置中各設備間的啟動程序進行修改優化，每次設備啟動時，余煤回收斗提機、破碎機先30S啟動；設備停動時延時600S停止。

5、保證自動采制樣裝置正常運行的操作規定及要求

5.1 開始卸煤作業前（或上煤），應檢查采樣機設備的狀況，手動啟動各個部件能正常運轉，無堵煤、積煤。如發現積煤較多時，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），需檢查取樣罐內干凈、無積煤。

5.3 開始卸煤作業前（或上煤），將控制箱轉換開關打至自動方式，換罐開關打至手動。

5.4 卸煤（或上煤）皮帶正常運行后，程控值班員需確認自動采樣機是否處于正常運行狀態，發現異常及故障報警，及時通知巡檢工現場檢查；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行巡查，檢查各部件是否正常運行，采樣罐內能否取到樣，發現設備異常及無樣時，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，運行人員應將取樣罐內煤樣倒至取樣桶，并清空罐。

6.自動采制樣裝置故障時的處理

6.1 自動采樣機出現故障時,當值運行人員應及時填寫缺陷。缺陷等級，皮帶單路運行填為A級，雙路運行填為B級。

6.2 當一路自動取樣機故障時，無特殊情況，需轉至另一路取樣機正常的系統運行。

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，應通過啟動相關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，當值運行人員應立即檢查采樣機運行參數是否改變，如有改變應重新設置，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容中，運行部又制定了對相關班組的考核細則，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，燃料設備運行與檢修技術問答，中國電力出版社，2003.11

[2]火力發電廠按入爐煤量正平衡計算發、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標準，水利電力出版社，1989.3.27

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