淺談火電廠輸煤系統取樣機存在的問題及解決方法

【摘要】本文對火力發電廠燃料輸煤系統自動取煤樣裝置運行中存在的問題作了全面的分析和研究，并提出了一系列綜合控制和處理方案。

【關鍵詞】輸煤系統；輸煤

【中圖分類號】V351.31 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2012）09-0012-01

1、設備概況及工作原理

哈爾濱熱電有限責任公司五期工程為2×300MWMW燃煤機組，其輸煤系統所配套的入廠及入爐煤自動取樣裝置各1臺，均為皮帶中部刮板式取樣器，為意大利RAMSEY公司產品，分別安裝在2號A皮帶機及2號B皮帶機的中部。該取樣裝置能自動完成子樣采集、子樣破碎、二次縮分、樣本收集、余樣回收等全過程。

輸煤皮帶系統起動時，皮帶的運行信號通過輸煤邏輯存儲控制器（PLC）的輸出繼電器，被輸送到皮帶的自動取樣裝置。該自動取樣裝置的可編程控制器在接到信號后，觸發整機開始工作，同時又觸發一次采樣器和二次采樣器計時器開始計時；若干秒后，一次采樣器第一次起動刮板采樣；子樣通過落煤管被送到給料皮帶機；給料皮帶機均勻連續地將煤喂給碎煤機破碎后，送給下一級縮分設備（二次采樣器）；采得的樣品被送到旋轉集樣器的集樣瓶中；剩余部分樣品則通過落煤管和絞籠被送回輸送帶；當二次采樣器動作若干次后，其可編程控制器觸發旋轉集樣器旋轉一角度，代之以相鄰的集樣瓶；如此反復，完成某一階段的采樣；當皮帶停止運行時，該自動取樣裝置的可編程控制器可延時停機。

取樣裝置設計流程見附圖

2、設備調試及運行中出現的問題

按照原設計要求，對入爐及入廠取樣裝置進行調試后，分別于2006年11月和2006年12月投入使用。從調試過程中及近幾年內所發生的一些故障分析，這兩套取樣裝置在設計上存在以下問題：

（1）現場布置不合理，易造成系統堵塞；（2）某些設備參數選擇不適當，造成系統故障；

（3）對國內煤種適應能力不強。

3、問題的分析與處理

3.1 入廠取樣裝置余料回收系統堵塞

原來的余料回收是由一個三通及落煤管組成，靠余料的自重落回至3A或4A皮帶，但由于現場位置的關系，至3A的落煤管其角度不足30°，小于煤的自然堆積角，煤靠自重是不會滑下的。因此，該取樣裝置投入使用后碰到的第一個問題就是余樣回收系統的堵塞。經現場分析，余樣回收靠其自重是行不通的。于是我們將原落煤管全部拆除，在二次取樣器下面安裝一臺絞籠，將余樣直接排回緩沖煤斗，解決了余樣回收堵塞的問題。

3.2 入廠取樣裝置碎煤機因煤量過大堵塞

本取樣裝置設計一次子樣量在2A/B皮帶滿負荷時為110kg，當2A/B皮帶超負荷時，一次子樣量將更多。由于落煤管是基本垂直的，因此子樣落至給料皮帶時無緩沖，在皮帶上形成了一個中間厚的丘狀煤堆，這些子樣進入碎煤機時很不均勻，易造成瞬時進入碎煤機的煤量超過碎煤機最大出力，而將碎煤機壓死。發生此故障的根本原因是該碎煤機設計出力過小，最大出力僅為6t/h，110kg子樣在給料皮帶上撒開的范圍僅在1.3m左右。雖然皮帶機變頻器可調范圍在10%～100%之間，但根據試驗，當頻率調至15%以下時，皮帶不能轉動，頻率調至30%時，該皮帶速率為1.3m/min左右。而這1.3m長度內的煤即便是均勻地在60S內進入碎煤機，其出力也已達6.6t/h，為了解決這一問題，我們盡量放慢給料皮帶的速度，并將落煤管作了以下改進：

（1）因我廠入廠煤最大煤塊尺寸為150mm，根據此尺寸將落煤管入口寬度由600mm改小至400mm，減少了一次子樣量的1/3。

（2）在落煤管中加了幾個橫檔，在保證不堵煤的前提下，使下落的煤撞到橫檔而撒開，從而使煤在皮帶上比較均勻。根據近幾年的使用情況，效果很好。

3.3 來煤粘性過大造成碎煤機底篩堵塞

入廠煤取樣裝置碎煤機底篩原設計間隙為5mm，95%出料粒度<5mm。取樣裝置在使用過程中，若碰到粘性較大的煤種時，常常發生碎煤機底篩堵塞的問題，使取樣裝置無法投入使用。經觀察，發現同一種煤在入爐取樣碎煤機上底篩從不堵塞，通過比較，發現其底篩間隙為10mm。為了增強入廠取樣碎煤機對煤種的適應能力，參照入爐取樣碎煤機，我們將入廠取樣碎煤機底篩間隙調整至10mm，同時在制樣室增添一臺破碎機，將樣本破碎后再縮分制樣。

3.4 入爐取樣裝置碎煤機入口易堵

入爐煤取樣碎煤機很小，其入口尺寸僅為150×350mm。當遇到較濕、尤其是粘性較大較濕的煤時，碎煤機里飛濺的細煤漿便粘在落煤管壁上，漸漸堆集起來，往往在1～2h內就可將落煤管堵塞。而該處堵塞后，設備仍然在運轉，故障極難發現。因此，我們在落煤管內加了一個旋轉式堵煤信號裝置，以便能及時發現該處堵煤并及時清理，保證取樣裝置的投用率。

3.5 入爐取樣裝置碎煤機底篩易斷

入爐煤取樣裝置碎煤機底篩原為鑄鐵件，雖然耐磨性較好，但強度不高。而我國來煤中煤矸石等不易破碎的東西較多，這些東西極易將底篩破壞。因此將底篩改成鑄鋼件，既有較好的耐磨性，又有較高的強度，使用情況較好。

4、系統的改進

4.1 入廠取樣裝置一、二次取樣器動作周期改進

該系統原設計一次取樣時間為：皮帶雙路運行時為180S，皮帶單路運行時為90S。從表面看一次取樣器都是每90S動作一次，但理論上在相同時間內雙路運行走過的煤應是單路運行的兩倍。雖然走過的煤量不同，但所取子樣量卻是相同的，這顯然不合理。

4.2 入廠取樣裝置一次取樣頭控制系統的改進

A路與B路一次取樣頭的動作是與2A及2B一起啟動的。當2A與2B同時啟動或啟動相差的時間與一次采樣頭動作周期非常接近時，A路與B路的一次采樣頭便會幾乎同時動作。由于入廠取樣裝置的碎煤機設計出力偏小，這樣造成的后果是通過給料皮帶進入碎煤機的煤量大大超過碎煤機的出力而將碎煤機壓死。

4.3 取樣系統各設備起動順序改進

取樣系統各設備原設計為同時啟、停，因此設備停止時，有可能會發生給料皮帶上有煤尚未放完，碎煤機中尚有煤未破碎完及排料絞籠中有積煤等情況，從而造成下次啟動時設備發生故障。為了排除這些異常情況，將啟、停程序作了修改，每次設備啟動時，絞籠、碎煤機提前30S啟動；設備停動時延時30S停止。

5、加強管理保證取樣系統正常運行

5.1 取樣裝置與輸煤皮帶系統實行聯鎖

為了能及時發現取樣系統故障，我們將取樣系統與輸煤皮帶實行了聯鎖，并在煤控室增加了信號顯示。一旦取樣系統發生故障，輸煤皮帶立即隨之停下，煤控室顯示屏上顯示出故障信號，有利于及時發現故障，并及時處理。

5.2 加強定期巡檢、檢修制度

為了確保設備的健康，廠里對入廠、入爐煤取樣裝置制訂了檢修、運行人員定期巡檢制度。規定運行人員每班至少兩次檢查設備是否正常運轉，發現異常及時報告；檢修人員實行日檢、周檢制度，具體內容按照巡檢、維護卡逐項進行，發現缺陷及時處理。取樣裝置的檢修編入了《輸煤系統檢修工藝規程》，編寫了大、小修標準項目，確定了半年一小修、一年一大修的檢修周期。

5.3 對取樣裝置的投用率嚴格考核

廠里對取樣裝置非常重視，早在2007年初就將取樣裝置列入部門獎金考核內容中，部門又制定了對相關班組的考核細則，將取樣裝置的投用率直接與班組的獎金掛鉤，督促了班組對取樣裝置的維護，提高了消除故障的及時性。

參考文獻

[1]方文沐、李天榮、杜惠敏，燃料分析技術問答，水利電力出版社，1993.12

[2]火力發電廠按入爐煤量正平衡計算發、供電煤耗的方法，水利電力出版社，1994.11

[3]SD342-89，刮板式入爐煤機械采樣裝置技術標準，水利電力出版社，1989.3.27