動力裝置磨煤機頻繁跳停改造

馬麗 袁富康

（國家能源集團寧夏煤業有限責任公司煤制油儀表管理中心，寧夏回族自治區 銀川 750411）

一、現狀調查

通過對半年內磨煤機出現的正常/非正常跳停故障統一歸類，總結原因如下：

1.因繼電器松動、繼電器觸點閉合虛接、MFT 柜繼電器壞等原因致使磨煤機任意一個出口閥全關，磨煤機非正常跳停。

2.反吹掃裝置工作異常，致使一次風量低低，磨煤機非正常跳停。

3.煤倉由于煤質潮濕，給煤機斷煤，皮帶空轉出口溫度升高，磨煤機正常跳停。

4.比例溢流閥保險熔斷，液壓油站加載油壓低低，正常保護跳停磨煤機。

磨煤機跳停故障頻發，歸其原因主要有：因UPS 電源切換跳爐次數較少（現狀為1 次），但因儀表異常（如出口溫度高高、液壓油站加載壓力低、一次風量低低、任意一個出口閥全關）導致的磨煤機跳停次數卻較多（半年內磨煤機跳停14 次）。

二、原因分析

（一）按“人、環、法、機、料”5 大類因素，逐項分析

1.人的因素：崗位操作人員崗位技能不足、作業流程不熟練、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.環境的因素：裝置管道振動大、儀表線號標識不完善、儀表控制柜內光線差、部分作業區域狹小。

3.儀表自身因素：繼電器觸點虛接、端子松動、部分儀表/儀表端子老舊銹蝕。

4.物料因素：燃料煤潮濕。

5.制度執行因素：標準化作業流程制定的不規范、控制原理繁瑣復雜、控制邏輯設計不合理。

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

1.末端因素1：一次風量低低。確認標準：反吹掃裝置正常運行、反吹保持當前值。確認過程：一次風量低觸發跳磨次數極少，且已增加反吹裝置，避免了導壓管堵塞的情況。確認方法：現場驗證。經確認，已無法再繼續采取其它措施解決。確認結果：非要因。

2.末端因素2：磨煤機出口溫度高高。確認標準：磨煤機出口溫度測點正常。確認過程：煤倉斷煤方面需要工藝人員對煤倉料位與煤儲運的煤倉料位進行對比，防止煤倉拉空；給煤機故障、皮帶打滑引起的斷煤方面，需機務進行處理。確認方法：現場驗證。經確認，已無法再繼續采取其它措施解決。確認結果：非要因。

3.末端因素3：儀表人員專業技術能力弱。確認標準：熟知崗位操作和工藝技術規程。確認過程：對培訓工作進行分類，針對新員工儀表專業知識及儀表運行維護知識欠缺的特點，利用講工藝系統、控制邏輯、現場儀表理論講解、實操培訓的方式進行培訓，以快速提高新進人員的熟知度及技術水平。針對“老”員工、熟練工人員，依照個人能力特點，積極組織經驗分享型培訓課堂，通過“講”與“評”措施，加強“老”員工熟練度和新員工的知識儲備，加快人員培訓工作進度。確認方法：現場調查詢問。經確認，已無法再繼續采取其它措施解決。確認結果：非要因。

4.末端因素4：液壓油站加載壓力低。確認標準：液壓油站油路正常、電磁閥線圈正常得電。確認過程：比例溢流閥卡澀導致電流過大使其保險熔斷，經檢查保險絲容量偏小，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變加載油壓降低，觸發聯鎖跳磨。儀表人員根據比例溢流閥額定電流更換相應保險（3A)，并要求機務人員對比例溢流閥進行定期清理及對液壓油進行濾油。確認方法：現場驗證。經確認，已無法再繼續采取其它措施解決。確認結果：非要因。

5.末端因素5：出口角閥任意一個全關（電源模塊故障、UPS電源切換）。確認標準：就地控制柜螺絲端子接線緊固。確認過程：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24V 交流供電模塊，第二回路使用220V 交流轉24V 直流供電模塊，兩回路中的電源模塊任意一個發生故障將導致出口角閥關閉，造成磨煤機跳停。UPS電源切換方面：該閥門兩電源模塊均使用機柜間外配UPS220V交流供電，外配柜220V 交流雙電源切換裝置，動作響應時間經試驗在230ms-600ms 之間，但經過試驗UPS 兩路母線切換時，現場電源模塊均失電，閥門關閉。確認方法：現場驗證。經確認，可對電源模塊故障、UPS 電源切換進行改造。確認結果：要因。

6.末端因素6：出口角閥任意一個全關（MFT 繼電器觸點閉合虛接）。確認標準：MFT 動作開關節點常閉無虛接。確認過程：在關閥控制回路中引入MFT 動作節點，使得在MFT 狀態下，閥門強制關閉，若MFT 繼電器觸點虛接，導致磨煤機出口角閥直接關閉，使得磨煤機跳停。確認方法：測量驗證。經確認，可對MFT 繼電器觸點閉合虛接進行改造。確認結果：要因。

7.末端因素7：出口角閥任意一個全關（控制回路線路松動）。確認標準：電源模塊供電正常，電磁閥無異常動作。確認過程：磨煤機出口角閥就地控制柜安裝于磨煤機頂部工作平臺上，磨煤機正常運轉振動大，該控制柜均使用普通螺絲端子進行回路構架，KA1、DCS1、DCS2、SA1、電源模塊接線端子、空氣開關接線端子、現場24 個接線端子均會產生松動導致回路失電、電磁閥動作，最終磨煤機跳停。確認方法：理論驗證。經確認，可對控制回路線路松動進行改造。確認結果：要因。

通過對以上7 個末端因素進行收集，剔除無法繼續采取其他措施解決的末端原因，對末端原因進一步確認，最終確定要因3 項：電源模塊故障、UPS 電源切換；控制回路線路松動；MFT 繼電器觸點閉合虛接。

三、對策制定

針對以上三條主要原因，根據5W1H 原則制定對策、制定目標。

1.要因1：電源模塊故障、UPS 電源切換。制定對策：簡化出口角閥控制回路。制定目標：電源模塊供電正常，電磁閥無異常動作。

2.要因2：控制回路線路松動。制定對策：優化氣路控制。制定目標：就地控制柜螺絲端子接線緊固。

3.要因3：MFT 繼電器觸點閉合虛接。制定對策：更改MFT 觸點回路。制定目標：MFT 動作開關節點常閉無虛接。

四、對策實施

1.對策一：簡化出口角閥控制回路。具體措施：控制回路全部簡化為使用交流220V 供電的簡單控制回路保留原有就地遠程切換開關，就地與遠程開關節點并聯使用，同時在關閥回路中直接引入MFT 動作開關節點，原有閥門開到位、關到位反饋回路保持不變。措施實施周期：一個月。

2.對策二：優化氣路控制。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 遠控指令使用脈沖指令，電磁閥線圈在失電狀態下，電磁閥YV1、YV2 自保持，閥門不動作。措施實施周期：一個月。

3.對策三：更改機柜側出口角閥指令回路、MFT 動作開關節點。具體措施：保留系統邏輯不變、更改出口角閥開、關指令為常開形式；更改對應繼電器底座接線，使其處于常開形式；使用端子排短接片和端子擋板，將MFT 柜中動作節點更改為常開形式，兩個MFT 動作節點回路更改為并聯輸出；更改MFT A/B 柜動作繼電器底座接線。措施實施周期：一個月。

4.通過以上改造，計劃要達到的目標有2 項：跳磨次數減少、停爐次數減少。

（1）目標一：跳磨次數減少。設定磨煤機因儀表異常跳停次數目標期望值是1次，改造后，實際跳停次數為0次（未改造前：跳停次數為14次）。

（2）目標二：停爐次數減少。設定因UPS 電源切換導致的跳爐目標期望值是0 次，改造后，實際跳爐次數0 次（未改造前：跳爐次數為1 次）。

五、效果檢查

按照以上3 項改造措施，歷經一月時間，已完成對一臺鍋爐的一臺磨煤機的改造工作，并進行了8 項試驗。

1.試驗1：就地開關閥門，試驗結果：閥門動作正常，達到改造目的。

2.試驗2：遠程開關閥門，試驗結果：閥門動作正常，達到改造目的。

3.試驗3：MFT 狀態下就地開關閥門，試驗結果：閥門關閉后無法開啟，達到改造目的。

4.試驗4：MFT 狀態下遠程開關閥門，試驗結果：閥門關閉后無法開啟，達到改造目的。

5.試驗5：就地狀態閥門開啟狀態下MFT 動作，試驗結果：閥門關閉，達到改造目的。

6.試驗6：遠程狀態閥門開啟狀態下MFT 動作，試驗結果：閥門關閉，達到改造目的。

7.試驗7：閥門開狀態下斷開控制回路電源，試驗結果：閥門保持開啟狀態，達到改造目的。

8.試驗8：閥門開狀態下雙路UPS 供電切換，試驗結果：閥門保持開啟狀態，達到改造目的。

通過以上8 項試驗證明：該改造可以實現磨煤機出口角閥的正常就地/遠程動作，在MFT 狀態下可以實現閥門的強制關閉，閥門開狀態下雙路UPS 供電切換，閥門保持開啟狀態。確保閥門原有控制目的不變，大大降低非停事故發生。2 項目標：跳磨次數減少、停爐次數減少均已達成。

六、經濟效益

1.通過改造，電源模塊備件消耗成本節約：年均故障電源模塊數量15 塊，每塊電源模塊的單價按950 元計算，可節約14250 元/年。

2.通過改造，鍋爐非停油量消耗成本節約：因UPS 電源切換導致磨煤機出口角閥全關，發生跳磨，甚至跳爐。單點一臺爐消耗的油量為25 噸，每噸油的價格按5000 元計算，每次要投用點爐2 臺，可節約250000 元/年。

3.改造成功后年節約金額共計264250 元，改造效果明顯。

七、鞏固措施

1.從設計源頭，組織儀表技術骨干加大專業技術審核力度，避免不規范設計或存在設計缺陷的儀表/控制原理運用于生產裝置內。

2.安排崗位操作人員將儀表端子緊固列入月度檢修計劃/四定計劃內，定期對儀表端子進行緊固，防止非停事故發生。

結束語

通過對動力裝置磨煤機長周期穩定運行的研究，可將同樣的改造、優化思路應用至裝置其他重要控制回路當中，有效避免同樣問題的重復發生，減少設備非停次數。