引言
某熱電有限公司一期3×220t/h--YG-220/9.8-M3型鍋爐均由濟南某股份有限公司提供，每台鍋爐配套4台江蘇某技術有限公司生產的10-55耐壓式稱重給煤機。10-55耐壓式給煤機調節回路包括XR2105積算器、變頻器、稱重傳感器、速度傳感器四部分組成，具有給煤機內部超溫、出口落煤口堵煤、皮帶跑偏、輸送機變頻器故障及出口速關閥關閉等跳閘保護裝置，以保證給煤機安全運行，實現鍋爐運行中連續均勻給煤，方便運行人員根據實際給煤量來調整鍋爐的負荷。
1設計控製、稱重及跳閘保護原理
1.1控製原理
10-55耐壓式稱重給煤機控製方式為：將被檢測的重量信號及速度信號一同送入XR2105積算器進行微積分處理並顯示以噸/小時為單位的瞬時K8凯发登录入口及以噸為單位的累計量。其內部調節器將實測瞬時K8凯发登录入口信號值與經過通訊板（電流板）來自於DCS的設定K8凯发登录入口值進行比較，並根據偏離大小輸出相應的信號值，通過變頻器改變電機轉速的快慢以改變給料量使之與設定值一致，從而完成恒定給料K8凯发登录入口的控製。如圖1、圖2所示：

1.2稱重原理
電子皮帶秤稱重橋架安裝於輸送機架上，當物料經過時，計量托輥檢測到皮帶機上的物料重量通過杠杆作用於稱重傳感器，產生一個正比於皮帶載荷的電壓信號。速度傳感器設計為EC40A6-P4AR-600型編碼器，直接連在大直徑測速滾筒上，提供一係列脈衝，每個脈衝表示一個皮帶運動單元，脈衝的頻率正比於皮帶速度。工作時，稱重傳感器將檢測到皮帶上的物料重量送入XR2105控製器，同時由測速傳感器皮帶輸送機的速度信號也送入XR2105控製器，儀表將速度信號與稱重信號進行積分處理，得到瞬時K8凯发登录入口及累計量。簡要的計算公式為：

1.3跳閘保護原理
給煤機跳閘保護原理如圖3所示：

從上圖可以看出，給煤機在運行中無論是處於遠控還是就地狀態，隻要堵煤、跑偏、變頻器故障、超溫任一信號出現，給煤機都將跳閘。圖中需要重點介紹的是堵煤信號傳感器SQB設計為磁感應式接近開關，安裝在給煤機內部出口速關閥上部，當落煤口堵煤時，煤流推動堵煤測點前部的金屬檔板靠近感應式接近開關，接近開關觸點閉合到達設定的時間後，KTS5動作以達到檢測目的，其它信號檢測點均安裝在給煤機上部或控製櫃內直接動作繼電器。
2改造前存在的問題
2.1控製回路缺陷
從上麵給煤機控製原理圖可以看出，在XR2105控製器自動控製（PID控製）狀態下，首先當給煤機運行中當稱重部分故障時，XR2105控製器稱重顯示為零，而控製收到的DCS遠控信號沒變，通過PID演算後輸出到變頻器的信號為20mADC，變頻器輸出為50HZ，輸送機以工頻方式運行，給煤量無法調節，影響鍋爐運行；其次此種控製方式，以XR2105控製器為中心，DCS給定信號通過XR2105比較後，輸出控製的是變頻器，而XR2105反饋的是煤量百分比，經常給運行人員帶來誤解，另外控製信號和反饋信號都接入電流板，給煤機電流板易發故障，故障發生後給煤機不能正常運行，影響生產；再次是運行中給煤量的變化，XR2105控製器自動控製輸出變化頻繁，致使變頻器輸出頻率忽大忽小，導致輸送機轉動裝置忽快忽慢，易損壞軸承和轉動部件，造成設備故障，影響生產運行。
2.2稱重係統缺陷
由於原給煤機設計中，皮帶秤測速裝置選用的是旋轉編碼器結構，連在輸送機驅動軸上，安裝在給煤機殼體內部，因此測速裝置受給煤機殼體內環境和輸送轉動裝置的影響很大，極易產生鬆動、高溫時信號無輸出等故障，造成稱重顯示錯誤，而且一旦測速裝置故障，往往需要停給煤機，與鍋爐本體隔離，由於內部環境惡劣，固定螺絲拆卸和信號線拆接非常困難，耗時耗力，工作效率低下，嚴重時還會影響生產運行。
2.3保護電源和測點選用缺陷
從給煤機控製回路原理圖可以看出，該控製回路電源和保護回路電源取自同一電源，運行中當保護測點或線路發生故障短路時，電源開關跳閘，給煤機速關閥因失去控製電源而不能迅速關閉，爐膛內煙氣反串，嚴重影響給煤機的安全運行。另外，上文中提到堵煤信號傳感器SQB設計為磁感應式接近開關，安裝在給煤機內部出口速關閥上部，靠煤流推動金屬檔板以達到檢測目的，由於前部殼體內運行環境惡劣，高溫、潮濕和鏽蝕均會造成堵煤檢測信號誤動或拒動，也會影響給煤機安全運行，而且在給煤機內部更換和維護極不方便。
3具體改造措施
3.1控製回路改造
由於公司幾台鍋爐供熱方式為母管製，蒸發量的變化多靠人工幹預，給煤機K8凯发登录入口積算控製器XR2105在我公司僅作煤量監視用，控製方式不需要那麽複雜，由DCS輸出直接控製變頻器，運行中即使給料機控製器或稱重係統部件出現故障，運行人員也可根據DCS改變變頻大小控製給煤量，既簡單又明了。具體做法是把XR2105控製器電流板上輸入和輸出信號短接（1和4、2和5短接），在DCS上把變頻器反饋信號作為手操器的跟蹤量，其他無需改動，簡單方便。
改造的控製方式如圖4所示：

3.2測速裝置改造
EC40A6-P4AR-600型編碼器，在轉動中提供的一係列脈衝，每個脈衝表示一個皮帶運動單元，脈衝的頻率正比於皮帶速度。根據此測量原理，我們改用LT18A3-8-J/EZ型接近開關（三線製24VDC）來測量輸送機風扇的轉速以達到測速的同樣效果，以實現把測速裝置已到殼體外部的目的，方便檢修人員維護和更換。具體做法是在輸送機風扇的風葉上裝配一個金屬感應件（注意隻需一個即可），在風扇的外殼上打一個孔並利用電機本體來安裝接近開關，利用接近開關來測量風扇轉動的脈衝，最後在空皮帶運行時，通過XR2105控製器菜單重新建立皮帶的自測周期即可測得皮帶的轉速，達到同樣的積算效果。
3.3保護回路電源和堵煤檢測裝置的改造
對於控製回路電源電源和保護回路電源不獨立存在的缺陷，我們根據給煤機控製原理圖，把保護回路單獨設了一路電源開關，並把保護電源消失的信號加到給煤機和速關閥的保護中，當保護測點或電纜故障造成保護電源開關跳閘時，DCS報警，同時關閉速關閥和停給煤機，保證了給煤機的安全運行。
對原有堵煤檢測裝置在煤種不好或運行環境惡劣的情況下，易造成給煤機保護誤動或拒動帶來的困擾，我們根據給煤機實際運行工況，並查閱了大量的相關資料，最後選用SIP型阻旋式料位開關來代替原有的堵煤檢測裝置，當給煤機前部落煤口有物料堆積碰到該料位開關時，發出跳閘信號從而達到保護目的。這種改造的好處是即時檢測裝置電器元件損壞，也不需要打開給煤機殼體，可直接在外部更換。
4改造的效果
改造後的給煤機，用DCS直接控製變頻器，輸送機轉動均衡平穩，延長了轉動部件的壽命；控製線和反饋線從積算儀電流板上分開，電流板的故障率降低；將測速和堵煤檢測裝置移至殼體外部，檢測部件不再受高溫等外部環境的影響，損耗率減小也方便了檢修維護，至15年9月改造完成後，給煤機運行缺陷大大降低，即節約了維修成本，也保障了生產的安全運行，給公司帶來了可觀的經濟效益。
5結束語
在鍋爐運行中，給煤機起著極其重要的作用，給煤機的正常運行與否，直接影響到生產運行的經濟效益。因此，如何保證給煤機安全、可靠、經濟地運行，是我們每個檢修技術人員的職責。願我們的同行攜起手來，記錄檢修維護、改造優化中的一點一滴，共同分享我們的檢修成果吧。

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