一种叶轮给煤机的控制优化方案

李兴学 王西卫

(神华集团国能检修总公司，河南 焦作 454001)

1 引言

叶轮给煤机是火力发电厂卸煤沟中不可缺少的主要设备。它可沿煤沟纵向轴道行走或停在一处将煤定量、均匀、连续地拨到输煤皮带上，广泛用于各个行业。

2 叶轮给煤机常用控制方式

2.1 常用供电方式

常用的叶轮给煤机供电方式一般为滑动托缆和安全滑触线。

2.1.1 滑动托缆

滑动托缆由扁电缆和移动滑车及导轨组成。优点:设备布置简单，施工方便。缺点是因为电缆在叶轮给煤机运行过程中经常弯折而容易出现断线故障;有使用寿命限制;固定投资大，后期维护费用也大。

2.1.2 安全滑触线

安全滑触线用于移动设备的供电，由滑线导轨和集电器两部分组成。火电厂叶轮给煤机所用的安全滑触线一般为H—200、300、500型滑触线。优点:经久耐用，价格便宜，维护费用低，不易积灰，理论上可以长期无故障使用。缺点:施工工艺复杂，如果使用的是钢芯铝滑线，则有接触电阻，存在一定电压降。

2.2 常见调速方式

早期叶轮给煤机调速多使用滑差电机加励磁调速器的方式，现已基本淘汰，现代叶轮给煤机的调速一般是通过变频器来实现的。变频器是应用变频和微电子技术，通过改变电源频率的方式来控制交流电动机的转速的，同时还具有完善的保护功能和强大的自诊断功能，可以最大限度地保护叶轮给煤机电机的正常工作。鉴于叶轮给煤机电机的使用工况和工作的单一性，一般的通用变频器即可满足其运行使用要求。

2.3 常见控制方式

现代燃煤发电厂中，叶轮给煤机控制一般是在应用可编程控制器(PLC)和变频调速技术(矢量变频器)的基础上，通过输煤程控上位机射频通讯、载波通讯、滑动拖缆或安全滑触线等的有机组合，实现叶轮给煤机的远方和就地控制。

2.3.1 射频控制系统(RF)

该系统是利用射频信号进行叶轮给煤机的远方程序控制的。主要设备是终端射频发射机和终端射频接收机。

2.3.2 智能载波控制系统

该系统是利用电力载波通讯及计算机控制 、组态和频率识别技术，实现叶轮给煤机的远方程序控制的。

2.3.3 信号控制扁电缆

缺点:(1)卸煤沟环境比较恶劣，粉尘大，拖动控制电缆的电缆滑车容易损坏。(2)扁电缆经过一段时间运行就会出现断线故障。(3)有的叶轮给煤机的一部分信号是24V，由于电磁干扰作用，信号不能有效传达。导致设备误动作。

2.3.4 安全滑触线

安全滑触线也可以用于控制信号的传输。缺点是信号不稳定，有电压降等。

3 控制优化方案

虽然各个厂的叶轮给煤机程控系统采用的方式各有不同，但有一点是相同的，就是叶轮给煤机的就地电气控制箱一般都是安装在叶轮给煤机自身上，通过射频通讯、智能载波、滑动拖缆或安全滑触线等实现叶轮给煤机的远方程序控制和远方调速的，我国在实际应用上已经形成了上述产品的系列化和规范化。但这会带来一个问题，即因为卸煤沟环境粉尘浓度较高，经过一段时间运行后，叶轮给煤机就地电气控制箱及内部各个电器元件上积灰会很严重，轻则影响设备使用寿命，重则导致短路等重大电气设备故障的发生。

消除此类隐患一般的做法是加强设备巡回检查，增加清灰次数等，费时费力。焦作电厂一二期叶轮给煤机以前也是采用就地电气控制箱的控制方式，同样有着上述缺点。为了彻底消除叶轮给煤机就地电气控制箱及内部各个电器元件上的积灰等一系列问题，我们采取了以下措施。

3.1 在卸煤沟角落空地盖一个屋子，然后将叶轮给煤机电气控制箱(内有叶轮电机变频器、行走电机接触器等)移至屋内。引出电源电缆至安全滑触线即可。因为屋子有门，电气控制箱也有门，形成双层隔离，且在卸煤沟角落，远离叶轮给煤机(粉尘源头)，故此措施可以在物理因素上将环境对叶轮给煤机电气控制系统的影响降至最低。

3.2 将输煤程控室至叶轮给煤机的控制电缆均移至室内控制箱。包括程控启动、程控停止、左行启动、右行启动、行走停、4—20毫安调速信号线以及各种监视信号线等。在叶轮给煤机轨道两端安装位置信号用接近开关和两端停止接近开关，程序上设计自动延时返回功能。

3.3 叶轮给煤机采用安全滑触线供电方式。采用H—200安全滑触线，每隔2.5米做固定支撑，3根叶轮给煤机电机用，3根行走电机用，总共6根。

3.4 在叶轮给煤机本体安装一个小型电气箱，里面安装2个小型三相空气断路器(DZ47—63;63A一个，25A一个)。分别为叶轮给煤机电机和行走电机，用于紧急情况下运行值班人员分断电机电源之用。

3.5 动作程序:开机——#1皮带——叶轮变频器——行走电机。停机——通过联锁功能可以联跳。

3.6 需要切换就地程控方式需要运行值班人员在就地电气室内进行。

经过以上改造后，在现场叶轮给煤机和就地控制箱之间只有6根安全滑触线和电源电缆，叶轮给煤机本身没有变频器、PLC等设备，从而彻底解决了叶轮给煤机就地控制箱积灰问题以及其他不安全因素，很好地保障了叶轮给煤机的稳定运行。

3.7 注意事项:使用一台行走电机，在控制柜内安装变频器或电动机综合保护器即可起到保护行走电机的作用。如果是两台行走电机，一台变频器或综保器就无法起到保护两台电机的作用。解决方案一、增加三根安全滑触线;二、将行走电机两台减速箱使用一根通轴连接，单台电动机增加功率即可。

4 运行效果

焦作电厂一二期叶轮给煤机经改造后运行效果良好。焦作金冠电厂#1A叶轮给煤机于2013年1月也进行了改造。改造后，运行效果良好，配合良好的视频监控设备，已经实现无人值守。

［1］张汉钊.叶轮给煤机远方控制系统.大同第二发电厂.2001.09.23 －67

［2］马永祥.PLC在输煤控制系统中的应用.《电器开关》.2001.4.10 －11