王日升
(国家电投集团辽宁东方发电有限公司,辽宁 抚顺 113007)
EG-2490电子称重式给煤机常见故障及处理
王日升
(国家电投集团辽宁东方发电有限公司,辽宁 抚顺 113007)
介绍了EG-2490电子称重式给煤机的构成,分析了运行中常见的轴承和皮带损坏、清扫链故障、微机处理器损坏、电源板隔离变压器烧损、称重传感器损坏、控制面板黑屏等故障结果及产生的原因,提出了相应的处理办法。
电子称重式给煤机;构成;常见故障;动作结果;故障原因
国家电投集团辽宁东方发电有限公司2台350 MW机组锅炉为哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国燃烧工程公司(CE)技术设计制造,型号为HG -1160/17.45-YM1,其制粉系统为正压直吹式,各炉配有5台沈阳施道克设备有限公司生产的型号为EG2409电子称重式计量给煤机,具有电子称重和STOCK 196NT微处理机控制功能,主要由给煤机本体、皮带和驱动装置、清扫和输送装置、给煤机电子控制装置、给煤机微处理机控制器、给煤机测量和控制电路等部件组成[1]。
2台机组自2005年投产以来,电子称重式给煤机多次发生故障,主要有:轴承和皮带损坏、清扫链故障、微机处理器损坏、电源板隔离变压器烧损、称重传感器损坏、远方与就地给煤量指示偏差大、控制面板黑屏等。
这些故障的动作结果有3种:报警、跳闸和切至容积式[2],均可通过给煤机控制面板上的错误代码显示出来。
为了总结经验,给配有类似型号给煤机的其它火力电厂提供借鉴,本文对该型号给煤机运行中经常出现的故障、故障原因及纠正措施进行分析。
跳闸类故障是指给煤机存在一个需要立即停机的严重故障。现场常见的故障主要有如下几方面。
1.1 测速器反馈丢失
引起该故障的原因较多且复杂,现场出现的概率较高,需要引起高度重视,主要是由如下几方面引起的。
1.1.1 电子元件感受到皮带驱动电机不转动
a.测速探头损坏或测速器损坏。因为该型给煤机是通过安装在给煤电机尾部风扇罩上测速探头与电机风扇的接触来测量电机的转速[2],当测速探头损坏、测速电缆短路或断路、探头固定松动向外串出等,就无法感应转速的变化。此时应检查转速探头是否存在问题,一方面进行外观检查是否破损,另一方面通过电子测量判断接线是否有短接和断路的情况。
b.给煤机电机风扇损坏。因为测速探头是通过与风扇的接触来测量转速的,当电机风扇碎裂、风扇罩固定松动、风扇罩脱开、风扇罩偏斜等,都可能产生此类故障。此时的处理措施是将电机停电,将风扇罩拆下进行详细检查。此类故障很直观,一般通过肉眼就可以判别。
c.给煤机机械故障。当给煤机出现皮带刮内壁、头部或尾部轴损坏、给煤机下煤口或皮带上卡异物、清扫链电机不转、皮带下部严重积煤等造成给煤机皮带不转或减速机损坏。此类故障的判定很容易,通过外观检查即可发现问题。如皮带跑偏卡内壁,可以通过给煤机尾部轴两侧的皮带拉紧螺丝进行调整,此类调整要多次进行。如皮带上或下煤口卡异物,可将给煤机头部挡板或侧面检查孔打开,将异物取出,必要时可以将给煤机倒转运行一下,方便异物取出。如轴承损坏,要及时进行更换。如清扫链电机不转,造成皮带下方积煤,要打开给煤机尾部人孔,通过人力将皮带下方积煤清除,查明其清扫链电机不转的原因,处理好后方可恢复给煤机运行。如减速机故障时,减速机外壁温度一般都会超温,或将电机风扇罩取下拨动风扇看机械是否卡涩等方式判断,如减速机故障时一般需进行整体更换,此类故障发生的次数很多,应引起重视。
d. 给煤机电机故障或启动回路出现问题造成电机停运。出现此类问题时可通过测量电机绝缘的方式确定电机是否故障,但测量电机绝缘时要特别注意应在电机接线盒处将接线拆头后方可在电机端子排处测量,因为电机回路和变频器相连接,如果从控制柜端子排处测量绝缘,将因绝缘表的高电压造成变频器的损坏。
1.1.2 电机只能在点动状态下操作
出现这种故障的原因可能有以下2方面:一是微处理机键盘上的JOG(点动)选择开关按钮卡住或运行中误按此按钮;另一方面是微处理机程序出现问题,造成控制方式地址出现混乱。出现此故障可进行如下处理:首先查看微处理机键盘上的JOG(点动)指示灯是否长亮,如长亮可试着按动该按钮看是否卡住,一般请况下如卡住通过此处理一般能回位,然后将选择开关切至 OFF(关闭)位置,然后按下REMOTE(遥控)键看是否能恢复远方控制。如果是微处理机程序故障,可联系检修进行控制方式选择地址重新设置。正常运行中,该类故障发生的概率很低。
1.1.3 电子控制装置的供电电压大幅波动超过允许范围
给煤机的电子控制装置分为微处理机和电控柜两部分,内部设有变频驱动电机转速控制器、196NT微处理机控制器、变压器、继电器和其它用于给煤机转速控制系统的组件[3]。电子控制装置和变频器的电源取至炉侧MCC,当启动大容量电机或切换电源过程中造成系统电压大幅度波动(大幅度降低)时,电子控制装置和变频器供电电压大幅波动,可能造成电子控制装置内敏感电子元件瞬间不工作,特别是对变频器影响最大。为了解决此问题,对给煤机电源柜供电进行改造,加装了变频器低电压穿越装置。即:给煤机变频器的输入改为2路,一路为交流供电,另一路为直流供电,当电压正常情况下,通过原给煤机回路向变频器提供交流电源,装置升压回路处于旁路状态,不参与给煤机运行(给煤机控制回路取至穿越装置),当供电电压发生短时下降时,装置升压回路迅速启动投入运行,给变频器输入直流电压,维持变频器及给煤机运行,待供电电压正常后,装置升压回路自动退出,变频器仍然由原给煤机回路电源供电。
1.1.4 测速器的电压与频率异常
出现此问题的原因可能是电源板故障、隔离变压器烧损、输入信号转换卡、频率/电流转换卡故障。当判断出现上述原因后,需进行元件更换。
1.2 电机启动器故障
该故障大多为电气原因造成的,具体分析如下。
a.皮带驱动电机不通电或接到合闸命令2 s内断电。当因电机电源失电、电源熔丝熔断、电机一次回路断线(包括端子排接线松动、电缆断线等)、电机故障(电机烧损等)等电气方面原因,或因给煤机机械卡涩使电机跳闸等都会产生此次故障。当发生此类故障时可先查看电源是否正常,必要时用万用表测量三相电压是否平衡,是否存在非全相现象。检查熔丝是否熔断,建议用万用表测量,测量时要将熔丝从熔丝夹内拔下后测量,切不可只用验电笔判定。如果熔丝熔断,则说明电源回路有短路、接地或电机回路绝缘不好的情况,必须查明原因。当测量电机绝缘时应在电机接线盒处将接线拆头后在电机侧端子排处测量,防止测绝缘过程中损坏变频器。同时对给煤机各机械部位进行检查,重点是皮带是否跑偏,轴承、减速机是否损坏等,如损坏需进行更换处理。
b.电机启动器或其辅助接触器存在缺项、控制二次回路产生故障等。可按排除法分步进行排查,首先检查各二次接线端子、各辅助接触器是否松动,各接触器插口处是否积灰接触不良,必要时可将各辅助接触器和启动器重新拔、插一次。如松动要及时紧固,如有积灰要进行清灰。检查控制用的熔丝是否熔断,如熔断查明原因后更换。
c.给煤机变频器损坏或变频器插口积灰接触不良。因该公司自2009年进行锅炉掺烧褐煤改造后,制粉系统漏粉情况增加,给煤机所处环境灰尘较大,变频器控制柜内经常积灰,使变频器的工作环境变差,因此多次造成变频器的损坏和插针接触不良。当出现这种故障后可用压缩空气进行吹扫,清除积灰。如变频器故障则需进行更换。为了确保变频器工作环境良好,运行中要保持变频器柜门关闭,切密封良好。
1.3 给煤机出口堵塞
该故障的发生受煤质影响较大,可能原因如下。
a. 制粉系统运行中给煤机出口挡板误关或磨煤机给煤量瞬间加大且磨煤机出力降低,煤粉吹不出去,未及时发现造成磨煤机满煤[4]。这两类原因的判断均可通过磨煤机的各参数判断出来,但磨煤机参数的变化却是截然不同的,给煤机出口挡板误关的话,磨煤机的出口温度、入口风量将增加,而电流将降低。如果是磨煤机满煤的话,磨煤机的出口温度、入口风量将大幅降低,而电流将增大。出现这些问题时均需进行疏通处理。
b.给煤机出口管卡异物。大比例掺烧劣质煤后,煤中的杂物较多,含有木条、编织袋、铁丝、石块等杂物,这些杂物很容易卡在下煤管处。此类原因的判断可通过磨煤机出口温度、入口风量升高,而电流降低现象进行判断。发生这种情况时需打开给煤机前侧挡板进行疏通处理。
c.出煤口堵煤报警器误发信号。堵煤报警器安装在给煤机入口管处,位置较低,紧贴地面,运行中很容易发生误碰,比如清扫卫生等。同时如果入炉煤中含有如石头、铁块、铁丝等杂物,很容易刮碰堵煤报警器探头误发信号或损坏堵煤报警器。因此发现给煤机内有杂物时要及时清理。同时要减少入炉煤中杂物。
1.4 转速偏差大
该类故障的产生大多因入炉煤中含石块、铁丝等杂物引起的,其原因如下。
a. 当皮带驱动电机或电机转速控制器产生与要求转速严重的偏差,当转速偏差超过±1%时,系统将断路,给煤机将跳闸。这可能是由于电机的停转或失控、转速控制器不稳定或异常造成的。当发生此类故障时可先排查电源是否正常,三相电压是否平衡,检查熔丝是否熔断,测量变频器绝缘是否合格,同时对给煤机各机械部位进行检查,如损坏需进行更换处理。
b.运行中人为错误改变了测速器类型、人为错误改变了电机转速控制器系统的闭环增益或电机转速控制器系闭环速度反馈增益地址。如果人为错误改变地址,可在给煤机停运状态下重新设定。
1.5 给煤机温度传感器温度高报警
当给煤机内部着火或内部出现高温条件或温度传感器误碰时,均将遮断给煤机运行。如果判定给煤机内着火,要及时将给煤机隔离,即关闭上、下插板门,密封隔绝空气,尽快灭火[5]。如果给煤机内部无异常,可能是温度测点误报警,尽快查明原因,恢复给煤机运行。
报警故障指给煤机存在着需要加以注意的问题,但还没有严重到立即停止给煤机的运行,现场常见的报警类故障主要有如下几方面。
2.1 CPU A/D读取错误
微处理机和系统模拟部分的连接是通过转换电路完成的,从外部模拟设备进入微处理机的信号必须进行模拟数字转换(转换为二进制数)。同样微处理机控制外部模拟设备时,其输出是以频率的形式发送到电压或电流转换卡,这样的设备就是数字模拟转换器,它将二进制数转换为电压或电流,运行中可能因以下原因出现A/D读取错误。
a.丢失了+10 V电源。+10 V电源的负荷是称重传感器和放大器,是通过电源板将系统220 V电源经变压、整流、稳压、滤波后形成,但电源板内的3 A保险丝熔断、电源板失电(电源板进线熔丝熔断)、电源板损坏或变压器烧损等,均可造成+10 V电源失去。当出现此类问题后首先检查熔丝情况,如熔断要查明原因后更换。如电源板损坏或变压器烧损一般要整体更换。
b.A/D转换器有缺陷。当输入信号转换器(A1)或频率电流转换器(反馈卡) (A2/A3)损坏无法进行相关的数字模拟或模拟数字转换。就会发出该报警。对此类问题可用万用表测量相应点的电压或电流输出进行判定,通常需进行元件更换。
2.2 A/D转换器超出范围
当称重传感器有缺陷或称重传感器电缆故障、至A/D转换器的称重传感器传感线路电压不正确、称重跨距上超重、A/D传感器有缺陷时,均会引发此类报警,此类问题的判断较麻烦,需专业人员对各部测量排除判断。
2.3 给煤率错误
当实际给煤率与命令给煤率的变化超过5%时,给煤率命令视为未被满足,触发报警,通常是由于皮带空载、给煤机原煤斗局部棚煤、给煤机入口局部管堵、给煤机入口挡板未全开等引起的。可通过目视检查皮带看看上面有多少料位及何处堵煤,采取相应措施进行疏通即可。当实际给煤率与命令给煤率的变化降至5%以内时报警即可复位。
2.4 煤流检测器检测无煤报警
安装在皮带上的旋叶报警器检查皮带上是有煤还是无煤,该报警器部件包括一个安装在一水平轴上的不锈钢挡板和套在另一端上的微动开关,当皮带上煤层厚度降低导致微动开关的触点闭合,将触发此类报警。产生此类问题可能因为原煤斗棚煤、给煤机入口管堵等。当该类故障报警时,要及时检查下煤情况。
容积式报警表明称重系统或电气中存在故障,给煤机不能在称重方式下运行。故障的起因可能来自于临时性的条件,如A/D超出范围或A/D读取错误,或者来自于永久性的缺陷,如称重传感器的开线A/D芯片损坏。为了排除容积式故障,首先注意报警错误代码,当A/D超出范围、A/D读取错误、A/D校准错误将迫使给煤机进入容积式操作。同时注意有2种情况不能使报警代码进入存储器:第一种是如果2个称重传感器的输出未被这2个称重传感器A/D转换器输出之间的差跟踪确定为大于2个输出之和的1/8;第二种情况是A/D转换器的输出为0或负值。如果处于容积方式下不存在报警,可通过使用SELFTESE(自检) “远程TCI增量过小”错误代码来隔离这2个条件。一旦容积错误的症状被隔离,通过检查有缺陷的称重传感器在对应的区域排除故障,当微处理机确定给煤机可再次在称重方式下运行时,指示器将熄灭。
电子式称重式给煤机在各燃煤火力发电厂应用较广,该类给煤机运行中常见问题也较普遍,辽宁东方发电有限公司EG2409电子称重式计量给煤机出现的这些故障很有代表性,以上常见故障的原因分析与处理经验能为其他有类似设备的电厂提供借鉴和帮助。
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(SPIC Liaoning Dongfang Power Company CO.,Ltd.,Fushun,Liaoning 113007,China)
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electronic weighing type coal feeder;Common fault;action results;problem cause
TK223.24
A
1004-7913(2017)03-0052-04
王日升(1975),男,学士,工程师,高级技师,主要从事350 MW机组运行工作。
2016-12-17)