火电厂输煤系统设备运行故障分析

吕茁

（国家电投集团协鑫滨海发电公司，江苏 盐城 224500）

当前，火力发电仍然是我国最主要的电力生产模式，在火电厂运行中，安全稳定的输煤系统是保障火力发电厂运行的重要基础，一旦输煤系统异常，机组供煤安全受到威胁，轻则降低机组负荷，严重的会造成机组停机，对火电机组运行安全和效率造成极大的不利影响。火电厂输煤系统结构复杂、设备种类多、环境恶劣，在运行中容易出现不同类型故障，因此，在现阶段加强对火电厂输煤系统设备运行故障的研究具有重要的现实意义。

1 火电厂燃料输煤系统安全运行的原则

首先，火电厂输煤系统接卸加仓流程启停的正常操作方式为在程控室进行远方控制，个别设备的启停需结合现场巡检人员就地监控来实现安全投退，现场设备的启停控制必须在检修试运行后方可操作。其次，可以利用下一级输送带启动来实现对输煤系统中上游设备的启动，而且在设计时，要将整个输煤系统内各个设备的联锁方向设计为与煤流相反的方向，保证在运行过程中能够联锁控制和保护跳停异常位置上游设备，同时，保证下游设备不间断运行。一般情况下，在系统的实际运行过程中，除非发生主设备故障，不得解除设备的联锁状态，各联锁保护措施处于投用状态。在启动输煤系统设备之前，必须对系统运行的安全措施进行检查，预告铃声要持续运行超过30s。除此之外，为了更好地应对突发状况，需要配备备用作业流程来满足设备故障状况下输煤作业的正常进行，比如，双线路加仓配置等。为了保障上煤作业的顺利完成，需要将防堵塞装置与堵煤信号设计为联动状态，当系统出现堵煤故障时，防闭塞装置能够及时联动响应，自动投入振打设备，消除堵煤，保证输煤系统顺利运行。

2 火电厂输煤系统常见的运行故障

2.1 输煤皮带常见电气设备故障

（1）电源故障。电源故障一方面是旋钮损坏故障，在操作中，如果开关旋钮不能完全旋转到指定位置，就无法正常供电。另一方面是开关本体故障，开关无法合闸或二次控制回路发生异常，无法正常联锁启停设备。

（2）控制回路故障。输煤系统控制回路的故障主要是指系统中设备使用的220V交流电源或控制回路使用的24V直流信号电源失去，不能正常对系统中的设备进行控制，导致这种故障的原因主要包括两种：①控制回路中的端子排上接线位置出现松动或脱落，保险管熔断、回路断开，信号不能传输响应，②由于寿命、环境等因素开关电源故障，无法输出额定控制电源。

（3）皮带机不能启动故障。输送系统的皮带机不能正常启动一般分为三种情况：①输送系统的联锁保护开关或挡板位置不对；②突发停电停机，比如，出现电源失去或者电动机保护动作时就会引发停电停机故障；③联锁保护动作，当输煤系统运行过程碎煤机、振动筛等其他关联设备出现故障时，可能会引发皮带机的联锁保护，进而造成皮带机的自锁停机。

（4）PLC故障。在输煤系统的运行中，利用PLC完成对皮带机程序的启动，在实际使用中可能会出现不同类型的PLC故障。案例一是皮带机远控不启动，就地能够启动，通过排查发现在PLC柜内使用的中间继电器异常，没有输出显示，故障原因为合闸中间继电器损坏导致的PLC故障。案例二是皮带机程序无法启动，在输煤现场发现存在大量的煤粉沉积，PLC分段电源开关不能正常供电，造成皮带机不能启动。案例三皮带机无法远方启动，且远方无设备状态反馈信息，经排查，故障是由PLC工业以太网交换机运行不稳定导致。

2.2 输煤皮带跑偏故障

在输煤系统的运行过程中，主要是依靠输煤皮带完成输煤作业，输煤皮带跑偏指输煤带偏离正常的前进方向，出现偏移的状况，这是输煤带的运行使用中最常见的一种故障。当输煤系统出现输煤带跑偏故障时，容易造成皮带撒煤、煤粉飞扬等问题，不仅会对工作环境造成破坏，增加人工，而且会引发皮带撕裂、落煤管甚至皮带高温损伤等问题，会对输煤系统的运行造成影响。

在输煤系统的运行中，很多原因都会导致输煤皮带跑偏，常见的原因主要包括以下几种，分别是：①输煤系统中使用的振动给料机加料方向错误，不能将煤料正确添加到皮带中间位置，当煤料落到皮带上时，会对皮带产生横向冲击，皮带上出现偏载。导致皮带跑偏。落煤点偏移或者落煤管倾斜也会造成相同的问题。②煤质问题，如果输送的煤炭湿度较大会造成滚筒粘煤，如果不能及时清理，会导致输煤皮带重心偏移，出现跑偏。③安装工艺问题，比如，皮带接头不正、驱动滚简不正、输送机两侧拉紧力不一致、头部和尾部的滚筒中心线不平行、滚简中心线与皮带支架中心不垂直等都会造成输煤皮带跑偏故障。

2.3 输煤皮带撕裂

输煤皮带撕裂是指输煤皮带在某些位置断裂、撕裂，不能正常输煤作业，此类故障会造成严重后果，如该故障段皮带机不具备备用系统，会直接导致输煤作业中断，极大影响机组供煤安全。在输煤系统中，造成皮带撕裂的原因有三方面分别是：①设备质量，不同皮带之间的接头胶粘位置处理质量不合格，在使用中从接头位置脱开，或者是犁煤器、清扫器的刀口或者其他尖锐的铁器将输煤皮带划破，造成皮带撕裂。②原煤导致，在原煤中混含有金属、木石、塑料等杂物，这些物质在输送过程中可能会卡在破碎机等位置将皮带划破。③皮带严重跑偏或长时间使用磨损老化导致撕裂。

2.4 输煤皮带打滑

输送皮带打滑是指在输煤过程中输送机与皮带的运动不同步，输送皮带在输送机滚筒上打滑。出现轻度打滑会对输送皮带造成磨损，如果打滑时间过长或者受力较大，皮带与滚简直接会产生较为严重的摩擦发热，输送皮带的温度会升高，甚至会烧坏皮带，引起火灾。导致输煤系统输送皮带打滑的原因主要包括：（1）输送机运行负荷过大或某些部位被卡住，不能正常运行，皮带的运行受到阻碍，速度降低，但是，输送机滚筒仍然正常运行，进而出现打滑的故障。（2）输送皮带松弛，皮带机未达到足够的张力压力，出现输送皮带打滑。（3）在输送皮带的背面或者驱动滚简表面有液体存在，降低了皮带与滚动之间的摩擦系数，由于长时间的使用导致滚简出现严重的包胶磨损也会造成相同的故障。

2.5 火电厂输煤系统其他设备故障

火电厂输煤系统组成结构复杂，除了以上主要设备故障外，其他设备的运行也可能会出现故障，比如，输煤系统中的振动筛故障，振动筛长时间使用导致堵塞，不能起到筛选的作用，或者筛轴温度高、筛板堵塞严重，影响工作效率等。另外，破碎机振动大、不平衡的问题。破碎机长时间使用会造成较的磨损，而且受力不均匀，在使用时容易出现异常振动，甚至断裂问题。

3 火电厂输煤系统运行故障的处理方法

3.1 机械设备故障处理方法

首先，要对调整输煤系统的拉紧力进行调整，保障输煤系统在运行中有足够的张力，同时，使用人字形或菱形设计增大皮带驱动滚筒表面的摩擦系数，在运行过程中，要定期对滚筒的粘煤情况进行检查清理，保持滚筒周围的清洁干燥。其次，要对滚筒等设备的连接状况进行定期检查，确保上下托辊及改向滚筒的牢固连接，及时处理出现松动的零部件并更换处理损坏失效的装置。

3.2 电气控制系统故障处理方法

电气控制系统的运行关系到整个输煤系统的运行，一旦电气系统故障，就会造成输煤系统异常运行,甚至不能工作。因此，在输煤系统设备管理中，要重点做好电机电气设备的运行监测，实时监控电气系统运行的温度、声音、运行状态等，安排专业人员做好巡检作业，落实好电控设备的日常检查清扫，发现报警和异常及时上报处理，深入进行隐患排查，不断优化设备、元件选型，使控制系统适应现场环境，稳定运行。

4 结语

通过本文的分析研究可知，火电厂输煤系统存在不同类型的运行故障，都会对火机组的稳定运行造成影响，其中最重要的故障就是皮带故障和电气控制系统的故障，未来需要研究制定更加合理的设备管理方案来降低火电厂输煤系统生产设备的故障率，保证供煤安全和运行效率，为火电厂机组运行提供及时充足的能源供应，保障火电厂的运行效益。