火電廠輸煤系統設備運行故障分析

呂茁

（國家電投集團協鑫濱海發電公司，江蘇 鹽城 224500）

當前，火力發電仍然是我國最主要的電力生產模式，在火電廠運行中，安全穩定的輸煤系統是保障火力發電廠運行的重要基礎，一旦輸煤系統異常，機組供煤安全受到威脅，輕則降低機組負荷，嚴重的會造成機組停機，對火電機組運行安全和效率造成極大的不利影響。火電廠輸煤系統結構復雜、設備種類多、環境惡劣，在運行中容易出現不同類型故障，因此，在現階段加強對火電廠輸煤系統設備運行故障的研究具有重要的現實意義。

1 火電廠燃料輸煤系統安全運行的原則

首先，火電廠輸煤系統接卸加倉流程啟停的正常操作方式為在程控室進行遠方控制，個別設備的啟停需結合現場巡檢人員就地監控來實現安全投退，現場設備的啟停控制必須在檢修試運行后方可操作。其次，可以利用下一級輸送帶啟動來實現對輸煤系統中上游設備的啟動，而且在設計時，要將整個輸煤系統內各個設備的聯鎖方向設計為與煤流相反的方向，保證在運行過程中能夠聯鎖控制和保護跳停異常位置上游設備，同時，保證下游設備不間斷運行。一般情況下，在系統的實際運行過程中，除非發生主設備故障，不得解除設備的聯鎖狀態，各聯鎖保護措施處于投用狀態。在啟動輸煤系統設備之前，必須對系統運行的安全措施進行檢查，預告鈴聲要持續運行超過30s。除此之外，為了更好地應對突發狀況，需要配備備用作業流程來滿足設備故障狀況下輸煤作業的正常進行，比如，雙線路加倉配置等。為了保障上煤作業的順利完成，需要將防堵塞裝置與堵煤信號設計為聯動狀態，當系統出現堵煤故障時，防閉塞裝置能夠及時聯動響應，自動投入振打設備，消除堵煤，保證輸煤系統順利運行。

2 火電廠輸煤系統常見的運行故障

2.1 輸煤皮帶常見電氣設備故障

（1）電源故障。電源故障一方面是旋鈕損壞故障，在操作中，如果開關旋鈕不能完全旋轉到指定位置，就無法正常供電。另一方面是開關本體故障，開關無法合閘或二次控制回路發生異常，無法正常聯鎖啟停設備。

（2）控制回路故障。輸煤系統控制回路的故障主要是指系統中設備使用的220V交流電源或控制回路使用的24V直流信號電源失去，不能正常對系統中的設備進行控制，導致這種故障的原因主要包括兩種：①控制回路中的端子排上接線位置出現松動或脫落，保險管熔斷、回路斷開，信號不能傳輸響應，②由于壽命、環境等因素開關電源故障，無法輸出額定控制電源。

（3）皮帶機不能啟動故障。輸送系統的皮帶機不能正常啟動一般分為三種情況：①輸送系統的聯鎖保護開關或擋板位置不對；②突發停電停機，比如，出現電源失去或者電動機保護動作時就會引發停電停機故障；③聯鎖保護動作，當輸煤系統運行過程碎煤機、振動篩等其他關聯設備出現故障時，可能會引發皮帶機的聯鎖保護，進而造成皮帶機的自鎖停機。

（4）PLC故障。在輸煤系統的運行中，利用PLC完成對皮帶機程序的啟動，在實際使用中可能會出現不同類型的PLC故障。案例一是皮帶機遠控不啟動，就地能夠啟動，通過排查發現在PLC柜內使用的中間繼電器異常，沒有輸出顯示，故障原因為合閘中間繼電器損壞導致的PLC故障。案例二是皮帶機程序無法啟動，在輸煤現場發現存在大量的煤粉沉積，PLC分段電源開關不能正常供電，造成皮帶機不能啟動。案例三皮帶機無法遠方啟動，且遠方無設備狀態反饋信息，經排查，故障是由PLC工業以太網交換機運行不穩定導致。

2.2 輸煤皮帶跑偏故障

在輸煤系統的運行過程中，主要是依靠輸煤皮帶完成輸煤作業，輸煤皮帶跑偏指輸煤帶偏離正常的前進方向，出現偏移的狀況，這是輸煤帶的運行使用中最常見的一種故障。當輸煤系統出現輸煤帶跑偏故障時，容易造成皮帶撒煤、煤粉飛揚等問題，不僅會對工作環境造成破壞，增加人工，而且會引發皮帶撕裂、落煤管甚至皮帶高溫損傷等問題，會對輸煤系統的運行造成影響。

在輸煤系統的運行中，很多原因都會導致輸煤皮帶跑偏，常見的原因主要包括以下幾種，分別是：①輸煤系統中使用的振動給料機加料方向錯誤，不能將煤料正確添加到皮帶中間位置，當煤料落到皮帶上時，會對皮帶產生橫向沖擊，皮帶上出現偏載。導致皮帶跑偏。落煤點偏移或者落煤管傾斜也會造成相同的問題。②煤質問題，如果輸送的煤炭濕度較大會造成滾筒粘煤，如果不能及時清理，會導致輸煤皮帶重心偏移，出現跑偏。③安裝工藝問題，比如，皮帶接頭不正、驅動滾簡不正、輸送機兩側拉緊力不一致、頭部和尾部的滾筒中心線不平行、滾簡中心線與皮帶支架中心不垂直等都會造成輸煤皮帶跑偏故障。

2.3 輸煤皮帶撕裂

輸煤皮帶撕裂是指輸煤皮帶在某些位置斷裂、撕裂，不能正常輸煤作業，此類故障會造成嚴重后果，如該故障段皮帶機不具備備用系統，會直接導致輸煤作業中斷，極大影響機組供煤安全。在輸煤系統中，造成皮帶撕裂的原因有三方面分別是：①設備質量，不同皮帶之間的接頭膠粘位置處理質量不合格，在使用中從接頭位置脫開，或者是犁煤器、清掃器的刀口或者其他尖銳的鐵器將輸煤皮帶劃破，造成皮帶撕裂。②原煤導致，在原煤中混含有金屬、木石、塑料等雜物，這些物質在輸送過程中可能會卡在破碎機等位置將皮帶劃破。③皮帶嚴重跑偏或長時間使用磨損老化導致撕裂。

2.4 輸煤皮帶打滑

輸送皮帶打滑是指在輸煤過程中輸送機與皮帶的運動不同步，輸送皮帶在輸送機滾筒上打滑。出現輕度打滑會對輸送皮帶造成磨損，如果打滑時間過長或者受力較大，皮帶與滾簡直接會產生較為嚴重的摩擦發熱，輸送皮帶的溫度會升高，甚至會燒壞皮帶，引起火災。導致輸煤系統輸送皮帶打滑的原因主要包括：（1）輸送機運行負荷過大或某些部位被卡住，不能正常運行，皮帶的運行受到阻礙，速度降低，但是，輸送機滾筒仍然正常運行，進而出現打滑的故障。（2）輸送皮帶松弛，皮帶機未達到足夠的張力壓力，出現輸送皮帶打滑。（3）在輸送皮帶的背面或者驅動滾簡表面有液體存在，降低了皮帶與滾動之間的摩擦系數，由于長時間的使用導致滾簡出現嚴重的包膠磨損也會造成相同的故障。

2.5 火電廠輸煤系統其他設備故障

火電廠輸煤系統組成結構復雜，除了以上主要設備故障外，其他設備的運行也可能會出現故障，比如，輸煤系統中的振動篩故障，振動篩長時間使用導致堵塞，不能起到篩選的作用，或者篩軸溫度高、篩板堵塞嚴重，影響工作效率等。另外，破碎機振動大、不平衡的問題。破碎機長時間使用會造成較的磨損，而且受力不均勻，在使用時容易出現異常振動，甚至斷裂問題。

3 火電廠輸煤系統運行故障的處理方法

3.1 機械設備故障處理方法

首先，要對調整輸煤系統的拉緊力進行調整，保障輸煤系統在運行中有足夠的張力，同時，使用人字形或菱形設計增大皮帶驅動滾筒表面的摩擦系數，在運行過程中，要定期對滾筒的粘煤情況進行檢查清理，保持滾筒周圍的清潔干燥。其次，要對滾筒等設備的連接狀況進行定期檢查，確保上下托輥及改向滾筒的牢固連接，及時處理出現松動的零部件并更換處理損壞失效的裝置。

3.2 電氣控制系統故障處理方法

電氣控制系統的運行關系到整個輸煤系統的運行，一旦電氣系統故障，就會造成輸煤系統異常運行,甚至不能工作。因此，在輸煤系統設備管理中，要重點做好電機電氣設備的運行監測，實時監控電氣系統運行的溫度、聲音、運行狀態等，安排專業人員做好巡檢作業，落實好電控設備的日常檢查清掃，發現報警和異常及時上報處理，深入進行隱患排查，不斷優化設備、元件選型，使控制系統適應現場環境，穩定運行。

4 結語

通過本文的分析研究可知，火電廠輸煤系統存在不同類型的運行故障，都會對火機組的穩定運行造成影響，其中最重要的故障就是皮帶故障和電氣控制系統的故障，未來需要研究制定更加合理的設備管理方案來降低火電廠輸煤系統生產設備的故障率，保證供煤安全和運行效率，為火電廠機組運行提供及時充足的能源供應，保障火電廠的運行效益。