電廠輸煤皮帶防撕裂開關的選型及安裝探討

(國家能源集團太原第一熱電廠，山西 太原 030021)

0 引言

燃料輸煤系統(tǒng)設備所發(fā)揮的作用是維持機組的有效運行，利用皮帶的轉動作用可以將優(yōu)質(zhì)煤炭運輸?shù)皆簜}中進行儲存，再將其傳到鍋爐中燃燒，以維持機組的有效運行。輸煤若失去了時效性和保護，將對機組的運行造成嚴重的影響，因此，必須對輸煤皮帶進行有效的防護工作。

作為輸煤皮帶上的關鍵保護設備，防撕裂開關可以在皮帶碎裂、破損、交匯部位受損或尖銳物損壞皮帶等故障時，這種開關可以為監(jiān)控人員提供有效地報警訊號或者將輸送機的電源切斷，從而對輸煤系統(tǒng)中出現(xiàn)的皮帶撕裂問題進行處理。企業(yè)對防撕裂開關的選擇、安裝位置及形式各不相同，這些因素對防撕裂開關的有效應用造成了嚴重影響，進而對皮帶的正常工作造成了影響。

1 KHP型縱向撕裂檢測裝置

這種裝置與其他規(guī)格的防撕裂開關存在一定的不同，它的構成主要包含了控制箱與傳感裝置，其原理是將縱向撕裂檢測設備相關線路連接到設備主機上，正常工作時傳感器將保持斷開狀態(tài)，此時輸出高電平；如果皮帶出現(xiàn)撕裂問題，會有一部分煤炭落到傳感器中，此時導電橡膠內(nèi)的2根引線將出現(xiàn)短路故障，輸出低電平，同時相關的指示燈將亮起，主機執(zhí)行繼電器將釋放，作出保護和報警動作。

該裝置運用了容量較大的觸點，具有較強的抗震動能力，為了使其具備較高的有效性，還應當針對其作出的動作設定有效的可允許誤差范圍，其優(yōu)勢就是當故障發(fā)生之后可以及時發(fā)出報警訊號來提醒工作人員。但傳感器支架過于脆弱，極易產(chǎn)生彎曲；控制箱的密封性較差，極易吸入粉塵；傳感器內(nèi)部進水或繼電器受到損壞，都會對報警功能造成影響。

2 ZS-L型攔索式縱向防撕裂開關

這種防撕裂開關的運行原理：當異物穿破膠帶，并觸碰到攔索時，攔索將出現(xiàn)移動，造成機構動作，導致兩側的限位開關發(fā)生動作，發(fā)出撕裂訊號，停止皮帶機的工作，確保皮帶出現(xiàn)撕裂時可以迅速作出反應，并發(fā)出撕裂信號。

根據(jù)實際狀況來看，這種防撕裂開關也存在一定的不良因素：彈簧與鋼絲繩之間難以維持平衡、滑輪部位極易出現(xiàn)故障、限位因密封較差而進水、導致內(nèi)部出現(xiàn)銹死現(xiàn)象、彈簧彈力較差等。更為關鍵的是，刺破膠帶的異物只有隨著皮帶的運行而運動，才可以作出保護動作。一旦異物卡在落煤筒處，該裝置將無法發(fā)揮保護作用。

3 SL-Ⅱ型球頭式縱向防撕裂開關

工作原理為：當撕裂皮帶懸吊下來碰到航空鋼絲繩時，該鋼絲繩將觸發(fā)防撕裂開關，使其拉環(huán)球頭彈出，導致其內(nèi)部微動開關啟動，防撕裂開關發(fā)出報警或停機信號。

這種防撕裂開關的結構及安裝較為簡便，因殼體表面鍍了一層鎳，因此即便處于潮濕的環(huán)境下也不易銹蝕。該防撕裂開關觸點的容量較大，動作較靈敏有效，可以實現(xiàn)生產(chǎn)的需求，并且成本較低、維護簡單、實用性較強。但是經(jīng)過分析發(fā)現(xiàn)，該型號的開關無法對皮帶撕裂問題進行完全檢測。這是由于該開關的另一側直接與支架連接，動作的力度及角度、鋼絲繩的坡度等各個因素都對動作的有效性造成了影響。

4 SL-Ⅰ型手柄式縱向防撕裂開關

該裝置的工作原理與上述兩種相同，其具有較高的靈敏性、較方便的維護性、較好的密封性，可以防止粉塵的吸入，即便直接用水沖洗也不會出現(xiàn)滲透現(xiàn)象，具有較強的防滲透性。

這種撕裂開關主要由兩部分組成，可以對皮帶的撕裂狀況進行全方位檢測。兩邊的防撕裂開關做出任何一個動作都會發(fā)出報警信號，并停止運行，實現(xiàn)了有效的雙重保護。該裝置在輸煤皮帶中發(fā)揮著不可或缺的作用。

5 光電式防撕裂開關

這種防撕裂開關的構成主要有紅外檢測設備、控制箱、軟管及機架，其檢測工作主要是通過紅外光源所實現(xiàn)。由于光電檢測的組成部分主要為發(fā)射極和接收極，當軟管受到擠壓而擋住紅外光源時，接收極將無法接收發(fā)射極發(fā)出的信號，此時就會發(fā)出相應的報警訊號及停機命令。

優(yōu)點為：較高的靈敏度、可調(diào)整的傾角、自動化的檢測等。同時也存在一定的缺點：機架及控制箱極易被腐蝕、控制回路過于復雜、出現(xiàn)錯誤動作、傾角調(diào)節(jié)的難度較大、折頁極易斷裂等。

6 擋板型非接觸式防撕裂開關

工作原理為：利用返程皮帶上存在的漏煤來推動擋板，使其與皮帶維持在20～30 mm的距離，當擋板出現(xiàn)10°～15°的擺動時，利用自身所具有的感應鐵來接觸限位。當感應鐵逐漸靠近開關時，將發(fā)出動作信號，同時將電源的控制回路進行切斷，使電機停止運行，可以為監(jiān)控人員提供有效的報警或停機信號。

該開關應當安裝在除塵器風筒與落煤筒中間的下部皮帶中心。由于當前所采用的防撕裂開關與傳統(tǒng)的防撕裂開關存在較大的不同，因此應當將其安裝在平托部位的上端；由于在平托中運行的皮帶是一個平面，其撕裂問題可以使落煤觸動防撕裂開關。如果將其安裝在V型托上部，因皮帶在V型托上的表面是一個坡度，而這個撕裂開關主要是對平面皮帶產(chǎn)生的落煤進行檢測，如果安裝在V型托中將會降低煤炭的落漏量，導致防撕裂開關運行的可靠性降低。這種開關的安裝和維護十分簡單。最關鍵的是，它可以及時調(diào)整與皮帶的距離，同時因為采用了感應式限位，極大避免了腐蝕和接點損壞的問題，有效改善了其他類型防撕裂開關因接點原因?qū)е碌腻e誤動作或拒動作。由于該防撕裂開關不需要安裝特定的控制箱，且防水防塵，使其在惡劣復雜的環(huán)境中也可以正常運行。

7 結語

筆者對目前市場中常見防撕裂開關的應用狀況及原理進行了分析，由于KHP縱向撕裂檢測裝置無法對落煤進行全面檢測，且控制流程較為復雜，并不具備較好的效果。擋板型非接觸式防撕裂開關具有簡單的電氣體系和明確的工作原理，具有較強的適用性，單就故障率、錯誤率和有效性來講，這種防撕裂開關在市場中有著更大的應用優(yōu)勢。

通過對皮帶撕裂故障進行研究，最終基于工作原理的角度得出了擋板型非接觸式防撕裂開關具有較強的適用性。現(xiàn)階段，現(xiàn)場已經(jīng)有2臺開關得到了改善，盡管沒有產(chǎn)生撕裂事故，但是因其未發(fā)生錯誤動作和維護簡便的優(yōu)點受到了現(xiàn)場工作人員的認可。當擋板型非接觸式防撕裂開關安裝之后，通過對現(xiàn)場實際狀況加以分析得出所采用的接近開關存在較大的缺陷。這種接近開關具有延時性，其內(nèi)部動作可以延遲3 s，在非撕裂撒煤狀況下可以及時避免誤動的產(chǎn)生，但是若灑煤量較少，接近開關的連通與斷開也越來越頻繁，沒有達到延時時間，也會出現(xiàn)拒動問題。目前，利用磁感應方向接近開關具有較高的有效性，并將擋板的靈敏度提高，在輸煤程控中加入延時功能，可以極大避免原接近開關故障的產(chǎn)生。

通過分析可以為輸煤皮帶撕裂控制單元的建造和改善提供有效的參考，以確保輸煤系統(tǒng)生產(chǎn)的安全性，降低維修人員的工作壓力，減少生產(chǎn)及維護的成本。