火力發電廠給煤機控制系統常見故障及防范措施

康廣元

摘要：本文主要介紹了火力發電廠給煤機控制系統的現有狀況，闡述了給煤機系統的工作原理及方式，對使用中出現的常見故障問題進行分析研究，并針對故障問題提出了相對應的解決方法。

關鍵詞：給煤機；控制系統；解決方法

1 概述

給煤機控制系統適用于火力發電廠燃煤鍋爐制粉系統，能在很大的負荷變動范圍內改善鍋爐性能，使過熱溫度、再熱溫度和壓力的控制更為穩定。根據磨煤機或鍋爐負荷的需要調節給煤量，把原煤均勻的送進磨煤機使燃料與所需空氣量更為匹配，調節空氣過剩量。給煤機可以連續進行給煤，稱重準確，工作穩定，節能高效，是燃煤鍋爐制粉系統中與磨煤機相配的先進的計量給煤設備。

2 給煤機控制原理

給煤機系統主要包括給煤機本體、傳動部分、各種安全保護裝置、測速裝置、稱重傳感器、流量控制調節器、安全回路控制及標定部分。其中的測速裝置、稱重傳感器、流量控制調節器及安全回路控制器對整個給煤機控制系統的安全、性能及可靠性上起著至關重要的作用。微處理機采用美國STOCK196NT控制系統，它包括一個16MHz、16位嵌入式控制器、存儲器和數字接口電路，使其控制精度高，穩定可靠，是當代技術水平的標志，其控制配置示意圖如下圖所示。

微處理機控制配置示意圖

給煤機控制系統的主要功能就是根據火力發電廠發電功率的要求來調整燃燒所需要的煤量。給煤機主要由輸送皮帶和驅動裝置組成，從原煤倉落至給煤機輸送皮帶上的煤通過輸送帶輸送至磨煤機。給煤機的稱重信號由兩個支撐著稱重輥的稱重傳感器產生，稱重輥的每一側有一個稱重跨距輥，它們精度的定義了稱重物料的皮帶給定長度。每支稱重傳感器支撐了稱重跨距上25﹪的物料重量，稱重傳感器的輸出被放大成信號，表明了皮帶每厘米長度上的物料公斤數量。

給煤機控制主要有遠控方式下的流量調節，就地方式下轉速調節，停止方式下的給煤機的校驗等，根據生產工藝要求，考慮操作方便及安全可靠性，采用模塊化程序設計。

給煤機控制器可以接受內部給煤率設置值或用戶給煤率命令信號，此信號與從皮帶上測量的重量、皮帶轉速和其他參數所導出的給煤率相比較，從而得到控制電機轉速的偏差信號。同時軟件提供了系統穩定性的補償，也就是說，由于微處理器已經存儲了所有的系統參數和極限值，而偏差信號包含了這些設置，因而不在需要對轉速控制器進行調整。

3 給煤機控制工作方式

3.1遙控方式。遙控方式是相對DCS主控室而言，也就是說給煤機在該工作方式下接受來自DCS主控室的控制信號實現煤量控制，控制信號主要有給煤機的啟停信號和請求給煤率信號。當操作人員選擇“遙控方式”時，給煤機按操作請求的給煤率實現恒流量控制。

3.2 停止方式。系統使給煤機停止工作方法有2種。一是主控室發出一個給煤機停止信號。二是在就地控制柜的觸摸屏上按下停止。當給煤機停止時，可以實現“校驗皮帶秤”的工作。當操作人員按下停 止時，給煤機先停止運行，然后用戶可以選擇“校驗皮帶秤和參數設置”等功能進行相關操作。

3.3就地方式。這是一種現場調節給煤機轉速并啟動給煤機的工作方式，在該工作方式下，系統不接受來自DCS主控室的控制信號。當操作人員選擇“就地方式”時，給煤機按現場設定的速度運行。該方式可以作為校驗系統轉速變頻控制功能是否正常的一種方式。此方式通常在調試和維護及中控DCS控制信號失靈時使用。

4 故障分析和解決方法

4.1給煤機煤量晃動大

2016年5月10日08：17，3號爐C給煤機給煤量突然上升，隨即給煤機跳閘，運行人員聯系熱控、鍋爐人員，此時D磨煤機檢修，運行人員投入油槍穩燃，造成給煤機煤量波動大原因主要是轉速測量偏差大及稱重傳感器故障，熱控人員首先對給煤機轉速探頭進行檢查發現轉速探頭接線無松動，探頭緊固。隨即聯系運行人員遠方啟動C給煤機，09：23，C給煤機給煤量再次波動，運行人員手動停止C給煤機，熱控人員對給煤機稱重傳感器進行檢查，發現給煤機稱重傳感器受熱開裂，給煤機控制面板發“控制偏差大故障”信號，隨即熱控人員對C給煤機稱重傳感器進行更換并校驗后由運行人員重新啟動給煤機，給煤機恢復正常。本次事故主要原因分析，給煤機稱重傳感器開裂變形，質量較差，發控制偏差大故障是本次故障的主要原因。

4.2給煤機頻繁跳閘

2015年5月26日07：48分，B給煤機頻繁跳閘，運行人員聯系熱控、電氣、鍋爐值班人員到位，熱控人員檢查給煤機跳閘報警代碼，經檢查報警代碼為11（電機啟動器故障），熱控人員開票對給煤機熱工設備進行檢查，在就地通知運行人員從遠方啟動給煤機，檢查人員發現變頻器頻率從0Hz升至4.33Hz后，給煤機皮帶沒有轉動，控制柜顯示給煤機跳閘，檢查給煤機跳閘報警代碼為11（電機啟動器故障）。本次事故主要原因分析，給煤量在30T以上時，給煤量大，電機負荷大，原煤卡塞皮帶，導致給煤機跳閘。給煤機煤量大，壓死皮帶，導致給煤機跳閘。

4.3 給煤機轉速丟失

2016年4月22日01：40，3號爐D給煤機煤量突然為0，運行人員就地檢查給煤機斷煤，給煤機報警“03”（測速器反饋丟失）跳閘，運行人員聯系熱控、鍋爐值班人員到位，鍋爐班人員打開電機外殼手動盤車，熱控人員開票檢查發現轉速探頭航空插頭處接線虛接，轉速丟失，隨即熱控人員對給煤機測轉速探頭接線進行更換之后由運行人員重新啟動給煤機，加煤量給煤機不跳閘，給煤機恢復正常。本次事故主要原因分析，給煤機測轉速探頭航空插頭接線松動，接觸不良導致測不到轉速信號，轉速丟失，發故障代碼“03”（測速器反饋丟失）是本次故障的主要原因。轉速探頭固定在電機外殼上，長時間暴露在外部，線路老化，節點虛接是本次故障的次要原因。

4.4給煤機控制器報容積式運行模式

給煤機容積式運行方式是表明稱重系統或其電氣原件中存在故障，給煤機不能在稱重方式下運行。故障的原因可能來自于臨時性的條件，如A/D超過范圍或A/D讀取錯誤，或者來自于永久性的缺陷，如稱重傳感器的開線或壞的A/D芯片。為了排除容積式故障，首先注意報警錯誤代碼的相應錯誤迫使給煤機進入容積式操作，同時當給煤機稱重計量方式出現故障時，給煤機控制器自動將計量方式切換成煤流的平均體積密度與給煤機運行速度的乘積并輸出給DCS。解決方法，檢查稱重傳感器或速度傳感器，應首先確認探頭是否發生故障，在檢查探頭良好的情況下，檢查接線是否有松動的情況，如果探頭故障，更換探頭。

5 結束語

給煤機的安全穩定運行是發電廠安全穩定運行的前提條件，掌握給煤機稱重原理和故障處理方法才是保障給煤機安全穩定運行的基礎。給煤機控制系統在運行的時候會有很多的不利現象存在，我們要做好制系統常見故障的處理工作，使系統控制計量精度和控制的可靠性，為管理人員、操作人員帶來了極大的方便。

參考文獻

[1] 田萍.給煤機控制系統常見故障處理[J].中國煤碳，2011（03）.

[2] 張春友，王森.給煤機常見故障處理[Z]2011. 設備管理與維修2011第三期.

（作者單位：甘肅大唐國際連城發電有限責任公司）