电厂输煤皮带防撕裂开关的选型及安装探讨

(国家能源集团太原第一热电厂，山西 太原 030021)

0 引言

燃料输煤系统设备所发挥的作用是维持机组的有效运行，利用皮带的转动作用可以将优质煤炭运输到原煤仓中进行储存，再将其传到锅炉中燃烧，以维持机组的有效运行。输煤若失去了时效性和保护，将对机组的运行造成严重的影响，因此，必须对输煤皮带进行有效的防护工作。

作为输煤皮带上的关键保护设备，防撕裂开关可以在皮带碎裂、破损、交汇部位受损或尖锐物损坏皮带等故障时，这种开关可以为监控人员提供有效地报警讯号或者将输送机的电源切断，从而对输煤系统中出现的皮带撕裂问题进行处理。企业对防撕裂开关的选择、安装位置及形式各不相同，这些因素对防撕裂开关的有效应用造成了严重影响，进而对皮带的正常工作造成了影响。

1 KHP型纵向撕裂检测装置

这种装置与其他规格的防撕裂开关存在一定的不同，它的构成主要包含了控制箱与传感装置，其原理是将纵向撕裂检测设备相关线路连接到设备主机上，正常工作时传感器将保持断开状态，此时输出高电平；如果皮带出现撕裂问题，会有一部分煤炭落到传感器中，此时导电橡胶内的2根引线将出现短路故障，输出低电平，同时相关的指示灯将亮起，主机执行继电器将释放，作出保护和报警动作。

该装置运用了容量较大的触点，具有较强的抗震动能力，为了使其具备较高的有效性，还应当针对其作出的动作设定有效的可允许误差范围，其优势就是当故障发生之后可以及时发出报警讯号来提醒工作人员。但传感器支架过于脆弱，极易产生弯曲；控制箱的密封性较差，极易吸入粉尘；传感器内部进水或继电器受到损坏，都会对报警功能造成影响。

2 ZS-L型拦索式纵向防撕裂开关

这种防撕裂开关的运行原理：当异物穿破胶带，并触碰到拦索时，拦索将出现移动，造成机构动作，导致两侧的限位开关发生动作，发出撕裂讯号，停止皮带机的工作，确保皮带出现撕裂时可以迅速作出反应，并发出撕裂信号。

根据实际状况来看，这种防撕裂开关也存在一定的不良因素：弹簧与钢丝绳之间难以维持平衡、滑轮部位极易出现故障、限位因密封较差而进水、导致内部出现锈死现象、弹簧弹力较差等。更为关键的是，刺破胶带的异物只有随着皮带的运行而运动，才可以作出保护动作。一旦异物卡在落煤筒处，该装置将无法发挥保护作用。

3 SL-Ⅱ型球头式纵向防撕裂开关

工作原理为：当撕裂皮带悬吊下来碰到航空钢丝绳时，该钢丝绳将触发防撕裂开关，使其拉环球头弹出，导致其内部微动开关启动，防撕裂开关发出报警或停机信号。

这种防撕裂开关的结构及安装较为简便，因壳体表面镀了一层镍，因此即便处于潮湿的环境下也不易锈蚀。该防撕裂开关触点的容量较大，动作较灵敏有效，可以实现生产的需求，并且成本较低、维护简单、实用性较强。但是经过分析发现，该型号的开关无法对皮带撕裂问题进行完全检测。这是由于该开关的另一侧直接与支架连接，动作的力度及角度、钢丝绳的坡度等各个因素都对动作的有效性造成了影响。

4 SL-Ⅰ型手柄式纵向防撕裂开关

该装置的工作原理与上述两种相同，其具有较高的灵敏性、较方便的维护性、较好的密封性，可以防止粉尘的吸入，即便直接用水冲洗也不会出现渗透现象，具有较强的防渗透性。

这种撕裂开关主要由两部分组成，可以对皮带的撕裂状况进行全方位检测。两边的防撕裂开关做出任何一个动作都会发出报警信号，并停止运行，实现了有效的双重保护。该装置在输煤皮带中发挥着不可或缺的作用。

5 光电式防撕裂开关

这种防撕裂开关的构成主要有红外检测设备、控制箱、软管及机架，其检测工作主要是通过红外光源所实现。由于光电检测的组成部分主要为发射极和接收极，当软管受到挤压而挡住红外光源时，接收极将无法接收发射极发出的信号，此时就会发出相应的报警讯号及停机命令。

优点为：较高的灵敏度、可调整的倾角、自动化的检测等。同时也存在一定的缺点：机架及控制箱极易被腐蚀、控制回路过于复杂、出现错误动作、倾角调节的难度较大、折页极易断裂等。

6 挡板型非接触式防撕裂开关

工作原理为：利用返程皮带上存在的漏煤来推动挡板，使其与皮带维持在20～30 mm的距离，当挡板出现10°～15°的摆动时，利用自身所具有的感应铁来接触限位。当感应铁逐渐靠近开关时，将发出动作信号，同时将电源的控制回路进行切断，使电机停止运行，可以为监控人员提供有效的报警或停机信号。

该开关应当安装在除尘器风筒与落煤筒中间的下部皮带中心。由于当前所采用的防撕裂开关与传统的防撕裂开关存在较大的不同，因此应当将其安装在平托部位的上端；由于在平托中运行的皮带是一个平面，其撕裂问题可以使落煤触动防撕裂开关。如果将其安装在V型托上部，因皮带在V型托上的表面是一个坡度，而这个撕裂开关主要是对平面皮带产生的落煤进行检测，如果安装在V型托中将会降低煤炭的落漏量，导致防撕裂开关运行的可靠性降低。这种开关的安装和维护十分简单。最关键的是，它可以及时调整与皮带的距离，同时因为采用了感应式限位，极大避免了腐蚀和接点损坏的问题，有效改善了其他类型防撕裂开关因接点原因导致的错误动作或拒动作。由于该防撕裂开关不需要安装特定的控制箱，且防水防尘，使其在恶劣复杂的环境中也可以正常运行。

7 结语

笔者对目前市场中常见防撕裂开关的应用状况及原理进行了分析，由于KHP纵向撕裂检测装置无法对落煤进行全面检测，且控制流程较为复杂，并不具备较好的效果。挡板型非接触式防撕裂开关具有简单的电气体系和明确的工作原理，具有较强的适用性，单就故障率、错误率和有效性来讲，这种防撕裂开关在市场中有着更大的应用优势。

通过对皮带撕裂故障进行研究，最终基于工作原理的角度得出了挡板型非接触式防撕裂开关具有较强的适用性。现阶段，现场已经有2台开关得到了改善，尽管没有产生撕裂事故，但是因其未发生错误动作和维护简便的优点受到了现场工作人员的认可。当挡板型非接触式防撕裂开关安装之后，通过对现场实际状况加以分析得出所采用的接近开关存在较大的缺陷。这种接近开关具有延时性，其内部动作可以延迟3 s，在非撕裂撒煤状况下可以及时避免误动的产生，但是若洒煤量较少，接近开关的连通与断开也越来越频繁，没有达到延时时间，也会出现拒动问题。目前，利用磁感应方向接近开关具有较高的有效性，并将挡板的灵敏度提高，在输煤程控中加入延时功能，可以极大避免原接近开关故障的产生。

通过分析可以为输煤皮带撕裂控制单元的建造和改善提供有效的参考，以确保输煤系统生产的安全性，降低维修人员的工作压力，减少生产及维护的成本。