EG2490型給煤機故障分析與控制系統(tǒng)改造

張兵初

(江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 啟東 226246)

EG2490型給煤機故障分析與控制系統(tǒng)改造

張兵初

(江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 啟東 226246)

介紹了江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司給煤機故障的分析及處理方法，通過對就地控制柜改造、就地控制回路和DCS邏輯進(jìn)行優(yōu)化等，有效解決了給煤機頻繁故障的難題。

給煤機；控制柜；控制回路；優(yōu)化改造

江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司4×660 MW超超臨界機組，每臺鍋爐配備6臺沈陽施道克公司的EG2490型電子稱重式給煤機，從2010年機組投產(chǎn)至今，相繼出現(xiàn)數(shù)十次給煤機跳閘、給煤機無法啟動、給煤量跳變和給煤機保險燒毀等故障，給機組安全穩(wěn)定運行造成嚴(yán)重威脅。本文從以往給煤機故障分析及處理出發(fā)，對給煤機控制系統(tǒng)進(jìn)行分析，針對控制系統(tǒng)存在的不足提出改進(jìn)意見，有效提高給煤機運行穩(wěn)定性。

1 給煤機控制系統(tǒng)介紹

圖1 給煤機外觀布置圖

EG2490型給煤機在給煤機本體側(cè)面布置有微處理機/電控柜如圖1所示，控制柜通過支架固定在給煤機本體上。電控柜含有變頻驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速控制器、196NT微處理機控制器、變壓器、繼電器和其他用于給煤機轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的組件。

1.1 給煤機電子控制裝置

給煤機電子控制裝置由電源板、CPU板、鍵盤/顯示器總成和變頻驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速控制器等組成，主要部件功能具體如下。

(1)電源板：將用戶的交流電轉(zhuǎn)換為電子控制系統(tǒng)所要求的穩(wěn)定低壓；

(2)CPU卡：系統(tǒng)的控制中心，實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制；

(3)輸入信號轉(zhuǎn)換卡(A1卡)：將用戶燃料命令的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換為CPU可處理的0～10 kHz頻率信號；

(4)頻率/電流轉(zhuǎn)換卡(A2卡與A3卡)：將微處理機輸出的頻率信號轉(zhuǎn)換成4～20 mA的電流反饋信號；

(5)顯示器和鍵盤：實現(xiàn)人機交互；

(6)外部繼電器控制回路：實現(xiàn)給煤機、清掃鏈電機的啟停控制、現(xiàn)場信號的采集和擴展等。

其微處理機控制配置如圖2所示，各功能電路板之間采用插頭和插座的方式連接，并且連接點較多，集成度不高。

圖2 給煤機微處理機控制功能示意圖

1.2 給煤機控制回路原理

給煤機就地啟停回路是串接啟停指令并自保持的硬接線回路，回路中各繼電器功能具體如下。

(1)FS：給煤機啟動控制繼電器，啟動指令發(fā)出后閉合，驅(qū)動微處理器和煤流監(jiān)視器；

(2)FBDR：給煤機皮帶電機驅(qū)動繼電器，控制變頻器啟停；

(3)VFD/RUN：變頻器運行繼電器，提供給煤機運行反饋信號至DCS；

(4)FB：給煤機有煤繼電器，皮帶上有煤時繼電器閉合；

(5)FD：給煤機堵煤繼電器，給煤機出口堵煤時繼電器閉合；

(6)CFMR：煤流檢測繼電器，給煤機入口堵煤時繼電器閉合；

(7)K1：以下任一情況發(fā)生時閉合，測速反饋信號丟失、給煤機出口堵煤、電機啟動器故障、速度故障、就地/標(biāo)定時皮帶上有煤、煤倉出口堵煤時間超過指定時間；

(8)K2：皮帶反轉(zhuǎn)繼電器，鍵盤選擇F2和JOG或F2和LOCAL時閉合；

(9)K3：給煤機處于遠(yuǎn)控；

(10)K4：容積式給煤；

(11)K5：給煤機給煤繼電器，給煤機電機運行且皮帶上有煤時閉合；

(12)K6：給煤機運行繼電器，給煤機遠(yuǎn)控且FS閉合或給煤機就地且皮帶上無煤時閉合；

(13)K7：報警。

由于給煤機控制回路復(fù)雜度高，硬接線多，可靠性差，在實際運行中經(jīng)常發(fā)生一些故障。

2 給煤機故障分析及處理

江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限公司機組投產(chǎn)以來，給煤機頻繁出現(xiàn)故障，主要有以下幾種。

2.1 變頻器故障

(1)故障現(xiàn)象：給煤機給煤量、給煤機電流、給煤機轉(zhuǎn)速等瞬間到0，檢查就地故障代碼為11，再次啟動給煤機運行正常但一段時間后會再次跳閘，此故障現(xiàn)象在呂四港電廠出現(xiàn)次數(shù)在10次以上。變頻器故障如圖3所示。

圖3 變頻器故障

(2)故障分析處理：根據(jù)故障代碼判斷為給煤機啟動回路瞬間中斷，檢查就地控制柜內(nèi)接線正常無松動、各中間繼電器無損壞，電氣專業(yè)檢查變頻器參數(shù)均設(shè)置無誤、給煤機電機無過流現(xiàn)象。在多次發(fā)生相同事故后，電氣專業(yè)更換變頻器，此后該故障未再出現(xiàn)。

2.2 給煤機CPU板故障

(1)故障現(xiàn)象：給煤機給煤機給煤量、給煤機電流、給煤機轉(zhuǎn)速等瞬間到0，就地?zé)o故障代碼，給煤機無法再次啟動。給煤機CPU板故障如圖4所示。

圖4 給煤機CPU板故障

(2)故障分析處理：就地檢查給煤機控制回路無異常，調(diào)看給煤機自檢信息SELFTEST05給煤機斷電重啟次數(shù)異常，檢查發(fā)現(xiàn)給煤機控制柜內(nèi)板件積灰嚴(yán)重，各板件清灰后重新安裝CPU板U1卡或更換CPU板后恢復(fù)正常。

2.3 給煤機給煤量波動

(1)故障現(xiàn)象：給煤機運行過程中給煤機給煤量反饋不穩(wěn)定，給煤機跳閘，故障代碼03。給煤機給煤量波動如圖5所示。

(2)故障分析處理：現(xiàn)場檢查給煤機控制部分，發(fā)現(xiàn)給煤機主電機測速探頭松動，重新安裝測速探頭后恢復(fù)正常。

圖5 給煤機給煤量波動

2.4 給煤機CPU板內(nèi)部參數(shù)突然變化

(1)故障現(xiàn)象：給煤機遠(yuǎn)方正常運行，給煤機響應(yīng)DCS指令，給煤機突然事故跳閘，故障代碼03，給煤機無法再次啟動。

(2)故障分析處理：檢查電機測速探頭及皮帶驅(qū)動電機均正常，檢查給煤機參數(shù)設(shè)置發(fā)現(xiàn)08項參數(shù)設(shè)置為0，修改08參數(shù)為1后給煤機可以正常啟動。由此判斷08參數(shù)在給煤機運行期間從1跳變?yōu)?導(dǎo)致給煤機CPU程序紊亂。

2.5 給煤機運行信號瞬間丟失

(1)故障現(xiàn)象：給煤機運行中運行反饋瞬間丟失，給煤量、給煤機電流下降，隨后給煤機自動恢復(fù)，給煤機沒有跳閘，就地?zé)o故障代碼。

(2)故障分析處理：經(jīng)分析認(rèn)為導(dǎo)致該故障的原因可能有：①給煤機控制繼電器FS觸電抖動；②給煤機供電電源電壓不穩(wěn)；③給煤機CPU故障。給煤機停運后更換了FS繼電器，此后給煤機運行正常，未再出現(xiàn)給煤機運行信號丟失的現(xiàn)象。

2.6 給煤機在動力電源波動時跳閘

(1)故障現(xiàn)象：給煤機正常運行時，給煤機380VAC動力電源發(fā)生突降，給煤機跳閘。

(2)故障分析處理：由于給煤機啟動回路中存在多個繼電器，動力電源突降時導(dǎo)致給煤機控制回路中自保持回路繼電器斷開，導(dǎo)致給煤機跳閘。此后利用調(diào)壓器做實驗證實了這一判斷。

2.7 給煤機給煤量無法增加

(1)故障現(xiàn)象：運行人員遠(yuǎn)方啟動給煤機，DCS指令從10 t/h增加到30 t/h但給煤機實際給煤量始終只有10 t/h，實際煤量不響應(yīng)DCS指令。

(2)故障分析處理：檢查發(fā)現(xiàn)是由于給煤機控制系統(tǒng)A1卡故障或接觸不良，實際給煤量按給煤機內(nèi)部參數(shù)設(shè)置的最小給煤量10 t/h給煤，更換新的A1卡或者將AI卡重新安裝好后恢復(fù)正常。

3 給煤機控制系統(tǒng)改造

給煤機啟動回路中串聯(lián)了很多實現(xiàn)邏輯控制的輔助接點，給煤機正常運行時，啟動回路中的這些輔助接點為閉合狀態(tài)，使給煤機控制繼電器帶電。一旦由于電源電壓波動、繼電器老化或者現(xiàn)場振動大導(dǎo)致某個接點信號抖動或接觸不良就會使給煤機控制繼電器失電，引起給煤機跳閘，且這種情況的發(fā)生就像遠(yuǎn)程停止一樣，控制器將無任何報警。結(jié)合故障現(xiàn)象分析，對給煤機進(jìn)行了多項改造。

3.1 給煤機控制柜移位

如圖1所示，給煤機控制柜是安裝在給煤機本體之上且是硬鏈接，給煤機控制柜將隨著給煤機一起振動，加之電廠處在南方多雨地帶，給煤機落煤管經(jīng)常出現(xiàn)堵塞振打的情況，劇烈的振動對給煤機控制板及繼電器的正常工作造成威脅，為此將給煤機控制柜移位，離開給煤機本體獨立安裝，避免了振動造成的給煤機跳閘故障。

3.2 給煤機控制電源改造

給煤機原控制電源為給煤機380 V動力電源變壓所得，可靠性差。為此分別從主機UPS和保安段取兩路電源經(jīng)電源切換裝置切換后作為給煤機控制電源，利用APC公司生產(chǎn)的ATS AP7723快速雙電源切換裝置(切換時間小于20 ms)實現(xiàn)兩路電源的無擾切換，避免了應(yīng)電源電壓波動導(dǎo)致的給煤機跳閘。

3.3 給煤機控制回路改造

為了將給煤機控制回路化繁為簡提高可靠性，進(jìn)行了以下改造：

(1)取消就地控制回路中的繼電器FS，遠(yuǎn)方啟動指令直接送入就地給煤機控制板；

(2)取消就地控制回路中的繼電器FBDR，使控制板輸出繼電器K6直接引入變頻器；

(3)取消給煤機遠(yuǎn)方/就地信號繼電器K3在就地控制回路的接點；

(4)給煤機清掃鏈電機與給煤機聯(lián)動接點改取自繼電器K5；

(5)將K6的第二對接點只作為鍋爐MFT條件之一，給煤機操作端運行反饋改接至變頻器RUN接點；

(6)皮帶電機故障信號由K6常開點和RUN的常閉在DCS中軟邏輯實現(xiàn)；

(7)從變頻器再取一副RUN2接點接到給煤機控制板107,110，防止由于給煤機控制硬回路瞬間失電造成給煤機故障11觸發(fā)；

(8)煤流監(jiān)視器取消FS接點，短接1、17。

3.4 給煤機定期維護(hù)工作

利用給煤機定期標(biāo)定的機會，對控制柜內(nèi)進(jìn)行全面的清灰，保證電路板的清潔、對柜內(nèi)接線、控制系統(tǒng)板件和接插件進(jìn)行緊固，保證各接點接觸良好；檢查給煤機控制系統(tǒng)參數(shù)，確保參數(shù)設(shè)置正確；檢查測速探頭及相應(yīng)電纜接頭，保證探頭安裝牢固及接線完好；給煤機控制柜內(nèi)放置干燥劑，防止因潮濕造成的短路燒保險等故障。

4 結(jié)語

給煤機的正常運行關(guān)系到機組的安全穩(wěn)定運行，通過機組檢修和日常維護(hù)工作，對所有給煤機控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化改造，有效地控制了給煤機故障的發(fā)生，提高了給煤機運行的安全和可靠性。

(本文編輯：嚴(yán) 加)

Failure Analysis and Control System Transformation of EG2490 Coal Feeder

ZHANG Bingchu

(Jiangsu Datang Lusi Port International Power Generation Co., Ltd., Qidong 226246, China)

This paper introduces the coal feeder fault processing and analysis method in Jiangsu Datang Lusi Port International Power Generation Co., Ltd. Then the local control cabinet is transformed and the local control circuit and DCS logic is optimized in order to effectively solve the problem of frequent coal feeder faults.

coal feeder; control cabinet；control loop；optimization and reconstruction

10.11973/dlyny201703030

張兵初(1986—)，男，工程師，從事熱工設(shè)備可靠性提升及自動控制系統(tǒng)優(yōu)化工作。

TK223.2

B

2095-1256(2017)03-0350-04

2017-03-10