电厂输煤皮带防撕裂开关选型和安装的探讨

谢 飞，张 浩，周劲松

(国华徐州发电有限公司，江苏 徐州 221166)

电厂输煤皮带防撕裂开关选型和安装的探讨

谢 飞，张 浩，周劲松

(国华徐州发电有限公司，江苏 徐州 221166)

当输煤皮带撕裂、戳破、破损时，防撕裂开关能给监视人员提供报警信号或关闭输送机电源，实现输煤皮带撕裂故障时的皮带保护。现以输煤皮带设备常用的几种防撕裂开关为探讨对象，研究防撕裂开关选型和安装的合理性，以保障输煤皮带设备的安全运行。

输煤皮带；防撕裂开关；选型；安装方式

0 引言

燃料输煤系统设备承担着机组正常运行的重任，通过皮带转动将优质煤种送至原煤仓内储备，再送入锅炉进行燃烧，确保机组的稳定运行。输煤皮带若失去及时、有效的保护，将会严重影响机组的生产运行，所以在输煤皮带上增加防护保护是十分重要的。

防撕裂开关是输煤皮带上的重要保护装置，在皮带出现撕裂、戳破、交界处损坏或锐利物凸出皮带等故障时，防撕裂开关能给监视人员提供报警信号或关闭输送机电源，实现输煤皮带撕裂类故障的皮带保护。发电企业采用防撕裂开关的选择、具体位置和安装方式各不相同，这些综合因素极大程度地影响了防撕裂开关的可靠使用，进而影响到输煤皮带设备的安全运行。现以输煤皮带设备常用的几种防撕裂开关为对象加以研究。

1 KHP型纵向撕裂检测装置

KHP型纵向撕裂检测装置与其他型号的防撕裂开关略有不同，它由传感装置和控制箱2部分组成，其工作原理是将纵向撕裂检测装置2根引出线接入KHP-Z型主机，正常时传感器处于断开状态，输出高电平；若皮带撕裂，约有物料(煤)1 200 g落入传感器上，使导电橡胶内部2根引线短路，输出低电平，撕裂指示灯亮，主机执行继电器释放，实现撕裂保护，同时发出语音报警信号。

KHP型纵向撕裂检测装置采用大容量的触点，有着较强的抗震动能力，为了保证其具有灵敏的可靠性，还设定动作值允许误差范围，其优点就是发生故障后能够迅速发出语音报警来提示运行人员。但传感器支架脆弱，容易碰弯；控制箱密封不严，易进粉尘；传感器进水失效或继电器损坏将会影响甚至失去报警功能。

2 ZS-L型拦索式纵向防撕裂开关

ZS-L拦索式纵向防撕裂开关的工作原理是：当异物刺穿胶带并触及到拦索时，拦索发生位移导致触发机构动作，使其两端的限位开关动作，输出撕裂信号，断开皮带机的运行，保证皮带出现撕裂时能够在第一时间及时传出撕裂信息。

从实际情况考虑，该型防撕裂开关存在不良因素：钢丝绳与弹簧之间的平衡调节难度大、滑轮处容易锈死，限位密封不好进水后易内部锈死，弹簧弹力不好等。更为重要的是，刺穿胶带的异物必须随皮带运动才有可能触发保护；一但出现异物卡在落煤筒位置不变，该装置则无法实现保护功能。

3 SL-II型球头式纵向防撕裂开关

SL-Ⅱ型球头式纵向防撕裂开关实物如图1所示。其工作原理是当物体或撕裂的皮带悬吊下来、扫到航空钢丝绳时，航空钢丝绳拉动防撕裂开关拉环球头并弹出，使其内部微动开关动作，防撕裂开关发出警报信号或停机信号。

图1 球头式纵向防撕裂开关

球头式纵向防撕裂开关结构简单、安装方便，由于机壳表面镀镍，因此在潮湿环境中也不易上锈、腐蚀。球头式纵向防撕裂开关具有大容量的开关触点，动作灵敏可靠，能够满足生产需要，且维护量较小、价格低廉，非常实用。但经过观察后，发现球头式纵向防撕裂开关不能完全检测皮带的撕裂情况。这是因为球头撕裂开关另一侧直接系在支架上，钢丝绳的坡度及动作的角度、力度等因素影响了动作的可靠性。SL-II型球头式纵向防撕裂开关安装方式如图2所示。

图2 球头式纵向防撕裂开关安装方式

4 SL-I型手柄式纵向防撕裂开关

SL-Ⅰ型手柄式纵向防撕裂开关实物如图3所示。其工作原理与拦索式和球头式纵向防撕裂开关相同，具有灵敏度高、维护方便、密封效果好的特点，能够阻止粉尘侵入，即使面对水冲洗也有很好的防渗透能力。

图3 手柄式纵向防撕裂开关

手柄式纵向防撕裂开关由2部分组成，可有效检测皮带左侧、中部及右侧撕裂情况。两侧的防撕裂开关任意一个动作都会报警并停机，起到双重可靠的保护，是输煤皮带缺少不了的撕裂保护装置。

5 光电式防撕裂开关

光电式防撕裂开关实物如图4所示。该装置由机架、红外检测装置、软管及控制箱部分组成，可通过红外光源来检测皮带的撕裂情况。由于光电检测是由发射极和接收极组成的，当软管遭到挤压挡住红外光源，接收极收不到发射极发出的信号时，就会发出皮带撕裂报警信号及停机命令。

图4 光电式防撕裂开关

光电式防撕裂开关具有灵敏度高、倾角可调、自行检测及利于观察的优点；但也存在缺点：光电防撕裂控制箱及机架易腐蚀，折页易断裂，航空插头密封及拔插效果不好，可调倾角部分调节困难，控制回路比较复杂和存在误动作现象等。

6 挡板型非接触式防撕裂开关

图5 挡板型非接触式防撕裂开关

挡板型非接触式防撕裂开关结构如图5所示。其工作原理是利用皮带撕裂后落到返程(下层)皮带上的漏煤推动挡板，挡板与皮带之间的距离为20-30 mm，当挡板摆动辐度约为10°-15°时，利用自身的感应铁接触限位，感应铁靠近接近开关时，发出动作信号，并切断皮带机电机电源的控制回路，使皮带电机停止转动，能给监视人员提供报警信号或输送机停机。

该开关的安装位置选择在落煤筒与除尘器风筒中间的下方皮带中间。由于原先防撕裂开关与现在防撕裂开关安装位置和动作方式不一样，需安装在平托位置的上方；因为从平托上行驶过的皮带是一个平面，皮带撕裂可使漏煤推动防撕裂开关动作。若安装在V型托上方，由于在V型托上皮带的表面形成一个坡度，而此撕裂主要检测平面皮带的漏煤，如安装在V型托会使部分漏煤漏过挡板，降低防撕裂开关的可靠性。该型开关安装方式简单、维护方便、动作灵敏可靠。重要的是它可以任意调节与皮带之间的距离，同时由于采用感应式限位，避免了出现内部接点损坏和进水氧化等问题，解决了其他型防撕裂开关因接点造成的误动作以及拒动作。因其具有无需专门的控制箱、防尘防水的特点，也让它适用于比较恶劣的环境中。

7 结束语

现对市场上几种防撕裂开关的工作原理和使用情况进行了分析，由于KHP纵向撕裂检测装置对落煤的检测范围较窄，且控制系统复杂，实际使用效果很不理想。挡板型非接触式防撕裂开关电气系统简单，动作原理直观，非常适用于环境恶劣的输煤系统中，从可靠性、故障率、误动率成本来说，均优于市场上多数防撕裂开关。

通过对输煤皮带撕裂事故和研究，最终从工作原理上认可挡板型非接触式防撕裂开关的可靠性。目前，已在现场安装改造了2台挡板型非接触式防撕裂开关；虽然未发生撕裂事故，但其无误动和便于维护的优点备受现场生产人员的肯定。下一步将对余下的防撕裂开关全部进行改造。这2台挡板型非接触式防撕裂开关安装后，通过现场分析发现其选用的接近开关存在不足。其接近开关为延时型，内部可实现延时3 s动作，能够避免非撕裂洒煤下的误动，但如果洒煤量较大，会出现限位挡铁越过接近开关，使其拒动；如果洒煤量过少，会出现接近开关频繁通断，达不到延时时间，也会使其拒动。目前认为最可靠的方法是采用磁感应方向接近开关，并将其挡板灵敏度调高(即降低挡板的高度)，将延时功能放在输煤程控的程序中(现在输煤系统基本为程序控制)，这样就可避免原接近开关存在的问题。

以上分析可供新建和改造燃料系统撕裂控制部分时参考，以保证输煤系统的生产安全和减轻维修人员的负担，降低投资和生产维护费用。