電廠輸煤皮帶防撕裂開關選型和安裝的探討

謝 飛，張 浩，周勁松

(國華徐州發電有限公司，江蘇 徐州 221166)

電廠輸煤皮帶防撕裂開關選型和安裝的探討

謝 飛，張 浩，周勁松

(國華徐州發電有限公司，江蘇 徐州 221166)

當輸煤皮帶撕裂、戳破、破損時，防撕裂開關能給監視人員提供報警信號或關閉輸送機電源，實現輸煤皮帶撕裂故障時的皮帶保護。現以輸煤皮帶設備常用的幾種防撕裂開關為探討對象，研究防撕裂開關選型和安裝的合理性，以保障輸煤皮帶設備的安全運行。

輸煤皮帶；防撕裂開關；選型；安裝方式

0 引言

燃料輸煤系統設備承擔著機組正常運行的重任，通過皮帶轉動將優質煤種送至原煤倉內儲備，再送入鍋爐進行燃燒，確保機組的穩定運行。輸煤皮帶若失去及時、有效的保護，將會嚴重影響機組的生產運行，所以在輸煤皮帶上增加防護保護是十分重要的。

防撕裂開關是輸煤皮帶上的重要保護裝置，在皮帶出現撕裂、戳破、交界處損壞或銳利物凸出皮帶等故障時，防撕裂開關能給監視人員提供報警信號或關閉輸送機電源，實現輸煤皮帶撕裂類故障的皮帶保護。發電企業采用防撕裂開關的選擇、具體位置和安裝方式各不相同，這些綜合因素極大程度地影響了防撕裂開關的可靠使用，進而影響到輸煤皮帶設備的安全運行。現以輸煤皮帶設備常用的幾種防撕裂開關為對象加以研究。

1 KHP型縱向撕裂檢測裝置

KHP型縱向撕裂檢測裝置與其他型號的防撕裂開關略有不同，它由傳感裝置和控制箱2部分組成，其工作原理是將縱向撕裂檢測裝置2根引出線接入KHP-Z型主機，正常時傳感器處于斷開狀態，輸出高電平；若皮帶撕裂，約有物料(煤)1 200 g落入傳感器上，使導電橡膠內部2根引線短路，輸出低電平，撕裂指示燈亮，主機執行繼電器釋放，實現撕裂保護，同時發出語音報警信號。

KHP型縱向撕裂檢測裝置采用大容量的觸點，有著較強的抗震動能力，為了保證其具有靈敏的可靠性，還設定動作值允許誤差范圍，其優點就是發生故障后能夠迅速發出語音報警來提示運行人員。但傳感器支架脆弱，容易碰彎；控制箱密封不嚴，易進粉塵；傳感器進水失效或繼電器損壞將會影響甚至失去報警功能。

2 ZS-L型攔索式縱向防撕裂開關

ZS-L攔索式縱向防撕裂開關的工作原理是：當異物刺穿膠帶并觸及到攔索時，攔索發生位移導致觸發機構動作，使其兩端的限位開關動作，輸出撕裂信號，斷開皮帶機的運行，保證皮帶出現撕裂時能夠在第一時間及時傳出撕裂信息。

從實際情況考慮，該型防撕裂開關存在不良因素：鋼絲繩與彈簧之間的平衡調節難度大、滑輪處容易銹死，限位密封不好進水后易內部銹死，彈簧彈力不好等。更為重要的是，刺穿膠帶的異物必須隨皮帶運動才有可能觸發保護；一但出現異物卡在落煤筒位置不變，該裝置則無法實現保護功能。

3 SL-II型球頭式縱向防撕裂開關

SL-Ⅱ型球頭式縱向防撕裂開關實物如圖1所示。其工作原理是當物體或撕裂的皮帶懸吊下來、掃到航空鋼絲繩時，航空鋼絲繩拉動防撕裂開關拉環球頭并彈出，使其內部微動開關動作，防撕裂開關發出警報信號或停機信號。

圖1 球頭式縱向防撕裂開關

球頭式縱向防撕裂開關結構簡單、安裝方便，由于機殼表面鍍鎳，因此在潮濕環境中也不易上銹、腐蝕。球頭式縱向防撕裂開關具有大容量的開關觸點，動作靈敏可靠，能夠滿足生產需要，且維護量較小、價格低廉，非常實用。但經過觀察后，發現球頭式縱向防撕裂開關不能完全檢測皮帶的撕裂情況。這是因為球頭撕裂開關另一側直接系在支架上，鋼絲繩的坡度及動作的角度、力度等因素影響了動作的可靠性。SL-II型球頭式縱向防撕裂開關安裝方式如圖2所示。

圖2 球頭式縱向防撕裂開關安裝方式

4 SL-I型手柄式縱向防撕裂開關

SL-Ⅰ型手柄式縱向防撕裂開關實物如圖3所示。其工作原理與攔索式和球頭式縱向防撕裂開關相同，具有靈敏度高、維護方便、密封效果好的特點，能夠阻止粉塵侵入，即使面對水沖洗也有很好的防滲透能力。

圖3 手柄式縱向防撕裂開關

手柄式縱向防撕裂開關由2部分組成，可有效檢測皮帶左側、中部及右側撕裂情況。兩側的防撕裂開關任意一個動作都會報警并停機，起到雙重可靠的保護，是輸煤皮帶缺少不了的撕裂保護裝置。

5 光電式防撕裂開關

光電式防撕裂開關實物如圖4所示。該裝置由機架、紅外檢測裝置、軟管及控制箱部分組成，可通過紅外光源來檢測皮帶的撕裂情況。由于光電檢測是由發射極和接收極組成的，當軟管遭到擠壓擋住紅外光源，接收極收不到發射極發出的信號時，就會發出皮帶撕裂報警信號及停機命令。

圖4 光電式防撕裂開關

光電式防撕裂開關具有靈敏度高、傾角可調、自行檢測及利于觀察的優點；但也存在缺點：光電防撕裂控制箱及機架易腐蝕，折頁易斷裂，航空插頭密封及拔插效果不好，可調傾角部分調節困難，控制回路比較復雜和存在誤動作現象等。

6 擋板型非接觸式防撕裂開關

圖5 擋板型非接觸式防撕裂開關

擋板型非接觸式防撕裂開關結構如圖5所示。其工作原理是利用皮帶撕裂后落到返程(下層)皮帶上的漏煤推動擋板，擋板與皮帶之間的距離為20-30 mm，當擋板擺動輻度約為10°-15°時，利用自身的感應鐵接觸限位，感應鐵靠近接近開關時，發出動作信號，并切斷皮帶機電機電源的控制回路，使皮帶電機停止轉動，能給監視人員提供報警信號或輸送機停機。

該開關的安裝位置選擇在落煤筒與除塵器風筒中間的下方皮帶中間。由于原先防撕裂開關與現在防撕裂開關安裝位置和動作方式不一樣，需安裝在平托位置的上方；因為從平托上行駛過的皮帶是一個平面，皮帶撕裂可使漏煤推動防撕裂開關動作。若安裝在V型托上方，由于在V型托上皮帶的表面形成一個坡度，而此撕裂主要檢測平面皮帶的漏煤，如安裝在V型托會使部分漏煤漏過擋板，降低防撕裂開關的可靠性。該型開關安裝方式簡單、維護方便、動作靈敏可靠。重要的是它可以任意調節與皮帶之間的距離，同時由于采用感應式限位，避免了出現內部接點損壞和進水氧化等問題，解決了其他型防撕裂開關因接點造成的誤動作以及拒動作。因其具有無需專門的控制箱、防塵防水的特點，也讓它適用于比較惡劣的環境中。

7 結束語

現對市場上幾種防撕裂開關的工作原理和使用情況進行了分析，由于KHP縱向撕裂檢測裝置對落煤的檢測范圍較窄，且控制系統復雜，實際使用效果很不理想。擋板型非接觸式防撕裂開關電氣系統簡單，動作原理直觀，非常適用于環境惡劣的輸煤系統中，從可靠性、故障率、誤動率成本來說，均優于市場上多數防撕裂開關。

通過對輸煤皮帶撕裂事故和研究，最終從工作原理上認可擋板型非接觸式防撕裂開關的可靠性。目前，已在現場安裝改造了2臺擋板型非接觸式防撕裂開關；雖然未發生撕裂事故，但其無誤動和便于維護的優點備受現場生產人員的肯定。下一步將對余下的防撕裂開關全部進行改造。這2臺擋板型非接觸式防撕裂開關安裝后，通過現場分析發現其選用的接近開關存在不足。其接近開關為延時型，內部可實現延時3 s動作，能夠避免非撕裂灑煤下的誤動，但如果灑煤量較大，會出現限位擋鐵越過接近開關，使其拒動；如果灑煤量過少，會出現接近開關頻繁通斷，達不到延時時間，也會使其拒動。目前認為最可靠的方法是采用磁感應方向接近開關，并將其擋板靈敏度調高(即降低擋板的高度)，將延時功能放在輸煤程控的程序中(現在輸煤系統基本為程序控制)，這樣就可避免原接近開關存在的問題。

以上分析可供新建和改造燃料系統撕裂控制部分時參考，以保證輸煤系統的生產安全和減輕維修人員的負擔，降低投資和生產維護費用。