给煤机转速控制系统优化实践与探索——以3E给煤机为例

李利涛

（大唐三门峡发电有限责任公司，河南三门峡　472143）

给煤机转速控制系统优化实践与探索
——以3E给煤机为例

李利涛

（大唐三门峡发电有限责任公司，河南三门峡472143）

给煤机是燃煤发电厂的动力车间，而其转速控制作为这一动力火车的心脏，对锅炉制粉系统有着举足轻重的作用。燃烧系统稳健、高效的运行取决于给煤机拥有一套过硬、成熟的转速控制设备。众所周知，给煤机煤量波动导致事故多发，进而影响工作效率甚至是安全问题是众多企业防不胜防的安全隐患。本人在攻关实践中发现联轴器的改造对于3E给煤机的升级优化尤为重要。本文以3E给煤机攻关实例为切入点谈一谈给煤机转速改造的独特见解，以图安全可靠、经济实用的给煤机转速控制能够走进工业控制的各个领域。

给煤机转速控制3E给煤机联轴器

1　给煤机转速控制系统介绍

磨煤机持续、匀质地用煤是由给煤机转速控制系统保证实现的。在给煤过程中，对所用之煤完成精准的称重计量任务是给煤机的另一用途所在。立足并配合于锅炉燃烧控制系统的现实需要，自动调节给煤量，使实际给煤量于锅炉容量负荷相匹配，保证各参数在应允范围内变动，以期实现锅炉稳健运行是整个转速控制系统的核心作用。

1.1给煤机工作原理

电厂发电在能源动力方面至少有两套控制系统，比如磨煤机料位控制系统和给煤机控制系统。以CFC-300给煤机控制仪表为例，当给煤机接收到磨煤机传来的信号时，经过CFC-300自身的控制器，在经过变频器的FR、FC端子等一系列转化后，最后传递到给煤机电机减速机，控制给煤机转速，维持磨煤机料位的最佳位置。它是一个非线性、不稳定的倒立摆系统。

1.2给煤机的计量调整

实物（煤）标定和定度块标定通常是我们对称重式给煤机的计量标定所采用的两种形式。但不论从物力、人力还是现场可能性上讲，两者存在着较大的优劣之差。实物标定需要配备较多的检测设备、技术人员，其现场操作性不强，受限较多。因此，定度块标定是进行零点检测时采用的一种操作性强、精准度高的标定方式。

1.3我厂给煤机转速控制系统存在的问题

近年来，我厂#3炉给煤机煤量多次波动。比如，2013年时，#3炉F给煤机报容积算法，煤量波动。据多次调查与研究发现，给煤机之所以会发生煤量波动是因为给煤机速度传感器联轴器发生了松动的现象。联轴器是给煤机中一个非常重要的部件，它用来连接不同机构中的两根轴（主动轴和从动轴）使之共同旋转以传递扭矩的机械零件，在高速重载的动力传动中，有些联轴器还有缓冲、减振和提高轴系动态性能的作用。

图1　改造前

图2　改造后

联轴器在长期高速运转之下发生松动是不可避免避免更不容忽视。设备的老化以及控制系统的离散化导致控制系统频频发生问题，比如，速度传感器会因为质量原因频发故障，导致发生向容积式切换的现象，发生煤量的大幅度摆动，影响读数的精准度，也影响其他指标的计算与检测。2013年1月17日 #3炉F给煤机速度波动导致煤量波动的实例恰恰说明了这一点。只是鉴于时间的紧迫性和事发突发性，当发现煤量转速时，为了保证工作效率，采取的措施只是将联轴器紧固，但这并没有彻底解决联轴波动器松动的问题。这种治标不治本的措施只能缓解燃眉之急，并不是长远之计，彻底解决这一问题是我厂的首要任务。

2　给煤机转速控制优化措施

我厂不懈努力，热控2班决定借3C检修时机成立攻关小组，对3E给煤机首先进行升级改造。通过对并有了一定的突破，具体表现在以下几个方面。

（1）取消测速系统的部分装置，拆除联轴器。在参考许昌龙岗电厂改造的基础上（龙岗改造费用每套16000，费用太高没有采用）决定取消联轴器。联轴器的弊端是带有周期性的，所以拆除联轴器，换用一套同等作用甚至是效率更高的装置是最佳选择。而且联轴器本身的特性也表明该装置不排斥可替代性，所以拆除相关联的控制与通讯缆线，选择保留DCS 系统输出的一路4-20MADC指令信号以及两路4-20MADC反馈信号至DCS系统，给煤机的皮带无煤开关等开关设置及其各自的信号系统也应当保留。（2）亲自设计一整套连接部件，将速度传感器直接连接到给煤机减速机大轴上。这一整套连接部件是起替代作用的，用来替换联轴器。这样在给煤机运行过程中大轴转动带动速度传感器测量头转动，大大减少了转速波动的可能性，由于加工机械部件经验不足，测量、定型过程中遇到了很多困难，但攻关小组没有气馁，通过咨询加工厂家和锅炉专业解决了一个又一个困难，经过多次试验调整，最终改造顺利完成，给煤机试运期间显示煤量稳定，转速稳定。（3）系统改造，具体措施如下：将AI、AO、DI、DO等变频入出信号接入变频器；将DCS系统的入出信号接入DCS系统。通过一系列改造能够增强系统的可靠性，灵活的适应于电力行业。

3　给煤机转速控制升级成果

通过对3E给煤机的改造，大大地简化了给煤机的控制系统，设备的精准对大幅度提高。并且经过多月的6台机器的连续试点运用，改造结果甚慰人心，见图1、图2。推广应用之后，大批量给煤机不会再因为转速控制系统发生故障而出现煤量波动导致向容积算法切换。从而将机组的安全性能指标大大提高，零维护不再是海市蜃楼，真真切切的发生在实践操作中，改造取得了超越想象的成功！

4　结语

3E给煤机中联轴器的拆除大大降低了复杂的转速系统的计量环节中的不稳定因素，将标定调整的极为简单，脱离转速反馈也能实现电机转速的精确控制。这种卓越的优化不仅局限在攻关小组的试验设备上，日后的实际操作中普及到了3F等其他给煤机。这一改变确实给工作带来了极大的便利性，安全与效率双重兼顾，我们应该以开放、包容的心态去大胆的接纳它、运用它，造福于工业，泽披大众。

［1］CFC-300给煤机控制仪表资料详细.

［2］李芙英，王凯.利用光纤技术测量电流［J］.电力系统自动化，1999.

［3］杨奇逊.微机型继电保护基础［M］.水利电力出版社，1998.