電子稱重式給煤機在600 MW火電機組的應用技術

摘 要：本文以美國STOCK公司生產的EG-2490型電子稱重式給煤機在600 MW機組生產現場應用為例，簡述給煤機控制系統的基本結構、工作原理。敘述了該種給煤機的各種常見故障碼的定義，對故障的各種可能原因進行了詳細說明和分析，并提出了排除相應故障的各種方法。同時結合現場生產發生的問題，介紹實際維護經驗，為今后同類型給煤機故障處理提供了有益的參考。

關鍵詞：給煤機 結構 原理 故障分析 故障代碼

中圖分類號：TM62 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）11（a）-0047-02

近年來，大型火力發電廠隨著機組容量的不斷增大和自動化程度的不斷提高，特別是直吹式中速磨煤機的迅速發展，使得電子稱重式給煤機得到了快速的發展和廣泛的應用。目前，各個電力企業把安全生產可靠性作為企業第一目標，把節能減排降耗作為第二目標，而給煤機恰恰是首當其沖的焦點，它是保證安全生產、減少降出力減負荷的主要輔機，也是通過精準計量實現電廠節能指標的第一重要設備。滿足給煤機精確計量和不間斷運行是擺在熱控專業面前的難題。

1 給煤機結構、工作原理簡述

1.1 給煤機控制系統基本結構

給煤機控制系統主要包括控制柜MPC和變頻器。控制柜含有196NT微處理機控制電器、電源板、IO板件、繼電器和其它用于給煤機轉速控制系統的組件。196NT CPU板總成安裝于面板上。數字輸入和鍵盤命令由軟件處理之后將信號按需要發送為數字輸出或送給顯示器。變頻器根據4～20 mA控制信號，經過運算處理，通過電源頻率的改變而改變電機的轉速，從而實現給煤機的調速。

1.2 給煤機工作原理

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，它們精確地定義了稱量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，表明了皮帶單位長度上的物料重量。皮帶的速度通過連接在電機軸上的交流測速器的輸出頻率周期來確定。頻率信號乘以另一個校準系數得到每秒鐘皮帶行走速度。皮帶速度和物料重量相乘得到給煤率，之后將其結果與遠方或就地給定的給煤率相比較，以確定偏差從而控制變頻器輸出，形成閉環控制。

2 故障碼介紹及故障診斷

給煤機報警或跳閘時，相應的錯誤代碼、診斷信息以及跳閘的時間會同時存儲于微處理機內存中。按給煤機就地操作面板上的ERROR RECALL鍵可對其進行檢查。根據系統存儲的故障碼可以很方便的查找故障原因。

2.1 故障碼01

01故障表示稱重A/D轉換器超過測量范圍。首先檢查給煤皮帶上是否超重、有雜物掛住稱重傳感器，如有則清除。否則用SELF TEST9檢查來自稱重傳感器的原始A/D讀數，每個稱重傳感器所示的數字范圍應為0～16777，若讀數正常則更換CPU板。否則測量至A/D轉換器的14針和15針的稱重傳感器傳感線路電壓是否正確，若稱重信號電壓為DC 0～30 mV，則A/D轉換器故障，更換CPU板。

2.2 故障碼02

02故障表示稱重A/D讀取錯誤。此故障原因是CPU從A/D轉換器檢測到了未準備好的信號，一般是A/D部分有問題，可更換CPU板。也可能是±10 V電源故障，分別測量TP11、TP8對TP9應為±10 V電壓，若是±10 V電源故障可更換電源板。

2.3 故障碼03

03故障表示測速電機反饋消失。故障一般比較復雜，要仔細分析。變頻電動機不轉動時，檢查接線及電機保護正常，檢測電機三相線圈T兩兩之間無80 Ω電阻時，更換電動機；確定變頻控制器收到起動信號：1、2端子接通，12A和13C有一個和端子2接通，13A與端子2接通。確定變頻控制器收到轉速給定信號：5B與2之間有4～20 MA電流，而此時變頻電動機不轉動時，更換變頻控制器；若變頻電動機轉動，檢查測速探頭。測量測速探頭應有約700 Ω電阻，否則應更換測速探頭或連接電纜。若測速探頭阻值正常，檢查安裝位置是否距檢測齒距離太遠，適當調整其距離；145、146端子上有轉速反饋信號，控制器上沒有收到轉速反饋信號，需更換A2板；變頻控制器上有信號輸出且電源板也有約DC 2.5 V電壓信號輸出時需更換CPU板。

2.4 故障碼05、06

05故障表示EEPROM寫故障。06故障表示電池電力不足。應更換U15、U14或更換CPU板。

2.5 故障碼07、08

07故障表示給煤機出料堵。08故障表示在LOCAL或者定度時皮帶上有物料。首先應檢查給煤機是否確實堵煤或斷煤，如是堵煤、斷煤開關或線路故障，檢修更換開關及線路；如堵煤、斷煤開關、線路正常，可查看電源板發光二極管DS11、DS12情況。DS11亮表示有煤，DS12亮表示不堵煤。若指示不正常可更換電源板。

2.6 故障碼09

09故障表示遠程TCI（總量顯示器）故障。檢查修正07、35參數是否設定正確，一般應為07地址為100，35地址為0.1，否則要更換CPU板。

2.7 故障碼10

故障10表示給煤率命令未被滿足，通常是由于皮帶空載或入煤口局部堵塞引起。目視檢查皮帶看看上面有多少物料以及何處可能堵塞。檢查皮帶上是否有煤，如有煤，可在OFF狀態下用TEST 9觀察稱重系統是否有問題，必要時更換CPU板或稱重傳感器。

2.8 故障碼11

故障11表示電動機起動器故障。首先檢查熱繼電器保護是否動作，將其復位。檢查5A保險是否燒斷，如損壞則更換。檢查變頻器參數設置正確，確定變頻控制器收到起動信號：1、2端子接通，12A和13C有一個和端子2接通，13A與端子2接通，否則應更換變頻器。再觀察MSC或FBDR繼電器及FS繼電器的吸合情況。還有電源板上的K6、K3繼電器的吸合情況。如K6、K3繼電器不動作，更換電源板。

2.9 故障碼12

故障12表示電動機速度控制故障。這可能是由于電機的停轉或失控、不穩定的轉速控制器或不正確的地址輸入造成的。首先檢查參數的設定是否正確，然后在皮帶上無煤狀態下用LOCAL運行模式進行調速性能測試，必要時更換變頻器。

2.10 故障碼13

故障13表示AE煤流監測器報警或給煤機溫度傳感器高溫。觀察AE煤流檢測器黃色報警燈是否點亮，如屬于誤報，處理煤流檢測回路。觀察給煤機上端部的雙金屬溫度計指示是否超過了80 ℃的定值，如屬于誤報，處理溫度接點或傳輸電纜。

2.11 故障碼14

故障13表示處理器排列受EPA阻擋。馬上更換CPU卡。

2.12 故障碼15

故障15表示A/D校準錯誤。此故障原因是A/D轉換器自動電子自校準期間結果不一致，一般是A/D部分有問題，可更換CPU板。也可能是±10 V電源故障，分別測量TP11、TP8對TP9應為±10 V電壓，若是±10 V電源故障可更換電源板。

2.13 其它現場常見故障

（1）給煤率不穩定。

此故障較為常見，原因也較多，其主要原因如下。

①機械故障：主要包括皮帶跑偏、傳動系統變形、有異物阻礙、皮帶打滑等。

②煤量指令信號不穩定。

③煤重量信號不穩定。

④給煤機速度不穩定。

故障的具體分析和排除方法如下：在遙控方式下按SELF TEST6鍵觀察給定值是否穩定。若指令不穩定，在SIG+處串入毫安表，讀數穩定時更換A1板。指令穩定時，如果皮帶跑偏，可以校正皮帶。在容積式運行方式下給煤率穩定，則在OFF狀態下，按SELF TEST9，掛上和摘下稱重塊，顯示值之差為1500左右。上下顯示值無大的偏差且穩定，可確定稱重機構機械部分故障。如果稱重塊顯示值之差偏大且不穩定，檢測CPU板J1、J2腳的電壓信號0～30 mV正常時，更換CPU板。異常時更換稱重傳感器。在容積式運行方式下給煤率不穩定，用LOCAL定速運行。檢測頻率信號穩定，需更換A2板；否則更換變頻器。

（2）電機總是以一個固定速度運行，無法變速運行。

按TRIM鍵查看I/O通道數值，應能隨DCS指令變化而變化，否則更換A1板，并重新標定A1板。更換A1板后轉速還是無法調速，則依次更換電源板、CPU板。

（3）轉速在給定轉速與最大轉速之間波動。

通常是測速探頭信號時通時不通造成的，檢查更換測速探頭。

（4）給煤率在給定給煤率與最小給煤率之間波動。

通常是指令信號時通時不通造成的，檢查指令信號通路。

（5）控制柜送電后，顯示器無顯示。

首先檢查控制電源的保險是否損壞，如保險及各路電源均正常則更換CPU板或真空熒光（VF）顯示器。

3 結論

文中以給煤機微機控制系統為核心部分，從微機控制系統自動檢測功能檢測出的故障和給煤機實際現場運行中發生的各種常見故障兩個大的方面，對電子稱重式給煤機的常見故障類型進行了較詳細地闡述和歸類分析，并針對性地給出了解決問題思路和方法。對發生故障的最大可能性進行了深刻的剖析和探討。為維護給煤機運行人員和檢修人員提供了寶貴的經驗。