EG2490型给煤机故障分析与控制系统改造

张兵初

(江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司，江苏 启东 226246)

EG2490型给煤机故障分析与控制系统改造

张兵初

(江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司，江苏 启东 226246)

介绍了江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司给煤机故障的分析及处理方法，通过对就地控制柜改造、就地控制回路和DCS逻辑进行优化等，有效解决了给煤机频繁故障的难题。

给煤机；控制柜；控制回路；优化改造

江苏大唐国际吕四港发电有限责任公司4×660 MW超超临界机组，每台锅炉配备6台沈阳施道克公司的EG2490型电子称重式给煤机，从2010年机组投产至今，相继出现数十次给煤机跳闸、给煤机无法启动、给煤量跳变和给煤机保险烧毁等故障，给机组安全稳定运行造成严重威胁。本文从以往给煤机故障分析及处理出发，对给煤机控制系统进行分析，针对控制系统存在的不足提出改进意见，有效提高给煤机运行稳定性。

1 给煤机控制系统介绍

图1 给煤机外观布置图

EG2490型给煤机在给煤机本体侧面布置有微处理机/电控柜如图1所示，控制柜通过支架固定在给煤机本体上。电控柜含有变频驱动电机转速控制器、196NT微处理机控制器、变压器、继电器和其他用于给煤机转速控制系统的组件。

1.1 给煤机电子控制装置

给煤机电子控制装置由电源板、CPU板、键盘/显示器总成和变频驱动电机转速控制器等组成，主要部件功能具体如下。

(1)电源板：将用户的交流电转换为电子控制系统所要求的稳定低压；

(2)CPU卡：系统的控制中心，实现对系统的控制；

(3)输入信号转换卡(A1卡)：将用户燃料命令的标准信号转换为CPU可处理的0～10 kHz频率信号；

(4)频率/电流转换卡(A2卡与A3卡)：将微处理机输出的频率信号转换成4～20 mA的电流反馈信号；

(5)显示器和键盘：实现人机交互；

(6)外部继电器控制回路：实现给煤机、清扫链电机的启停控制、现场信号的采集和扩展等。

其微处理机控制配置如图2所示，各功能电路板之间采用插头和插座的方式连接，并且连接点较多，集成度不高。

图2 给煤机微处理机控制功能示意图

1.2 给煤机控制回路原理

给煤机就地启停回路是串接启停指令并自保持的硬接线回路，回路中各继电器功能具体如下。

(1)FS：给煤机启动控制继电器，启动指令发出后闭合，驱动微处理器和煤流监视器；

(2)FBDR：给煤机皮带电机驱动继电器，控制变频器启停；

(3)VFD/RUN：变频器运行继电器，提供给煤机运行反馈信号至DCS；

(4)FB：给煤机有煤继电器，皮带上有煤时继电器闭合；

(5)FD：给煤机堵煤继电器，给煤机出口堵煤时继电器闭合；

(6)CFMR：煤流检测继电器，给煤机入口堵煤时继电器闭合；

(7)K1：以下任一情况发生时闭合，测速反馈信号丢失、给煤机出口堵煤、电机启动器故障、速度故障、就地/标定时皮带上有煤、煤仓出口堵煤时间超过指定时间；

(8)K2：皮带反转继电器，键盘选择F2和JOG或F2和LOCAL时闭合；

(9)K3：给煤机处于远控；

(10)K4：容积式给煤；

(11)K5：给煤机给煤继电器，给煤机电机运行且皮带上有煤时闭合；

(12)K6：给煤机运行继电器，给煤机远控且FS闭合或给煤机就地且皮带上无煤时闭合；

(13)K7：报警。

由于给煤机控制回路复杂度高，硬接线多，可靠性差，在实际运行中经常发生一些故障。

2 给煤机故障分析及处理

江苏大唐国际吕四港发电有限公司机组投产以来，给煤机频繁出现故障，主要有以下几种。

2.1 变频器故障

(1)故障现象：给煤机给煤量、给煤机电流、给煤机转速等瞬间到0，检查就地故障代码为11，再次启动给煤机运行正常但一段时间后会再次跳闸，此故障现象在吕四港电厂出现次数在10次以上。变频器故障如图3所示。

图3 变频器故障

(2)故障分析处理：根据故障代码判断为给煤机启动回路瞬间中断，检查就地控制柜内接线正常无松动、各中间继电器无损坏，电气专业检查变频器参数均设置无误、给煤机电机无过流现象。在多次发生相同事故后，电气专业更换变频器，此后该故障未再出现。

2.2 给煤机CPU板故障

(1)故障现象：给煤机给煤机给煤量、给煤机电流、给煤机转速等瞬间到0，就地无故障代码，给煤机无法再次启动。给煤机CPU板故障如图4所示。

图4 给煤机CPU板故障

(2)故障分析处理：就地检查给煤机控制回路无异常，调看给煤机自检信息SELFTEST05给煤机断电重启次数异常，检查发现给煤机控制柜内板件积灰严重，各板件清灰后重新安装CPU板U1卡或更换CPU板后恢复正常。

2.3 给煤机给煤量波动

(1)故障现象：给煤机运行过程中给煤机给煤量反馈不稳定，给煤机跳闸，故障代码03。给煤机给煤量波动如图5所示。

(2)故障分析处理：现场检查给煤机控制部分，发现给煤机主电机测速探头松动，重新安装测速探头后恢复正常。

图5 给煤机给煤量波动

2.4 给煤机CPU板内部参数突然变化

(1)故障现象：给煤机远方正常运行，给煤机响应DCS指令，给煤机突然事故跳闸，故障代码03，给煤机无法再次启动。

(2)故障分析处理：检查电机测速探头及皮带驱动电机均正常，检查给煤机参数设置发现08项参数设置为0，修改08参数为1后给煤机可以正常启动。由此判断08参数在给煤机运行期间从1跳变为0导致给煤机CPU程序紊乱。

2.5 给煤机运行信号瞬间丢失

(1)故障现象：给煤机运行中运行反馈瞬间丢失，给煤量、给煤机电流下降，随后给煤机自动恢复，给煤机没有跳闸，就地无故障代码。

(2)故障分析处理：经分析认为导致该故障的原因可能有：①给煤机控制继电器FS触电抖动；②给煤机供电电源电压不稳；③给煤机CPU故障。给煤机停运后更换了FS继电器，此后给煤机运行正常，未再出现给煤机运行信号丢失的现象。

2.6 给煤机在动力电源波动时跳闸

(1)故障现象：给煤机正常运行时，给煤机380VAC动力电源发生突降，给煤机跳闸。

(2)故障分析处理：由于给煤机启动回路中存在多个继电器，动力电源突降时导致给煤机控制回路中自保持回路继电器断开，导致给煤机跳闸。此后利用调压器做实验证实了这一判断。

2.7 给煤机给煤量无法增加

(1)故障现象：运行人员远方启动给煤机，DCS指令从10 t/h增加到30 t/h但给煤机实际给煤量始终只有10 t/h，实际煤量不响应DCS指令。

(2)故障分析处理：检查发现是由于给煤机控制系统A1卡故障或接触不良，实际给煤量按给煤机内部参数设置的最小给煤量10 t/h给煤，更换新的A1卡或者将AI卡重新安装好后恢复正常。

3 给煤机控制系统改造

给煤机启动回路中串联了很多实现逻辑控制的辅助接点，给煤机正常运行时，启动回路中的这些辅助接点为闭合状态，使给煤机控制继电器带电。一旦由于电源电压波动、继电器老化或者现场振动大导致某个接点信号抖动或接触不良就会使给煤机控制继电器失电，引起给煤机跳闸，且这种情况的发生就像远程停止一样，控制器将无任何报警。结合故障现象分析，对给煤机进行了多项改造。

3.1 给煤机控制柜移位

如图1所示，给煤机控制柜是安装在给煤机本体之上且是硬链接，给煤机控制柜将随着给煤机一起振动，加之电厂处在南方多雨地带，给煤机落煤管经常出现堵塞振打的情况，剧烈的振动对给煤机控制板及继电器的正常工作造成威胁，为此将给煤机控制柜移位，离开给煤机本体独立安装，避免了振动造成的给煤机跳闸故障。

3.2 给煤机控制电源改造

给煤机原控制电源为给煤机380 V动力电源变压所得，可靠性差。为此分别从主机UPS和保安段取两路电源经电源切换装置切换后作为给煤机控制电源，利用APC公司生产的ATS AP7723快速双电源切换装置(切换时间小于20 ms)实现两路电源的无扰切换，避免了应电源电压波动导致的给煤机跳闸。

3.3 给煤机控制回路改造

为了将给煤机控制回路化繁为简提高可靠性，进行了以下改造：

(1)取消就地控制回路中的继电器FS，远方启动指令直接送入就地给煤机控制板；

(2)取消就地控制回路中的继电器FBDR，使控制板输出继电器K6直接引入变频器；

(3)取消给煤机远方/就地信号继电器K3在就地控制回路的接点；

(4)给煤机清扫链电机与给煤机联动接点改取自继电器K5；

(5)将K6的第二对接点只作为锅炉MFT条件之一，给煤机操作端运行反馈改接至变频器RUN接点；

(6)皮带电机故障信号由K6常开点和RUN的常闭在DCS中软逻辑实现；

(7)从变频器再取一副RUN2接点接到给煤机控制板107,110，防止由于给煤机控制硬回路瞬间失电造成给煤机故障11触发；

(8)煤流监视器取消FS接点，短接1、17。

3.4 给煤机定期维护工作

利用给煤机定期标定的机会，对控制柜内进行全面的清灰，保证电路板的清洁、对柜内接线、控制系统板件和接插件进行紧固，保证各接点接触良好；检查给煤机控制系统参数，确保参数设置正确；检查测速探头及相应电缆接头，保证探头安装牢固及接线完好；给煤机控制柜内放置干燥剂，防止因潮湿造成的短路烧保险等故障。

4 结语

给煤机的正常运行关系到机组的安全稳定运行，通过机组检修和日常维护工作，对所有给煤机控制系统进行了优化改造，有效地控制了给煤机故障的发生，提高了给煤机运行的安全和可靠性。

(本文编辑：严 加)

Failure Analysis and Control System Transformation of EG2490 Coal Feeder

ZHANG Bingchu

(Jiangsu Datang Lusi Port International Power Generation Co., Ltd., Qidong 226246, China)

This paper introduces the coal feeder fault processing and analysis method in Jiangsu Datang Lusi Port International Power Generation Co., Ltd. Then the local control cabinet is transformed and the local control circuit and DCS logic is optimized in order to effectively solve the problem of frequent coal feeder faults.

coal feeder; control cabinet；control loop；optimization and reconstruction

10.11973/dlyny201703030

张兵初(1986—)，男，工程师，从事热工设备可靠性提升及自动控制系统优化工作。

TK223.2

B

2095-1256(2017)03-0350-04

2017-03-10