630MW机组给煤机转速测量系统不可靠问题的深入分析及治理

魏强

【摘 要】给煤机承担着燃煤机组燃料供应及煤量计量等职能，给煤机设备的可靠稳定运行对机组自动调节、稳定发电起到了至关重要的作用。

【Abstract】Coal feeder is responsible for the supply of fuel and measurement of coal quantity of coal-fired unit， which plays a vital role in the reliable and stable operation of coal equipment and the automatic adjustment of unit and stable power generation.

【关键词】630MW机组；燃煤机；煤机转速；煤量计量

【Keywords】 630MW unit； coal burning machine； coal machine speed； coal quantity measurement

【中图分类号】TK227 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）08-0186-03

1 引言

给煤机承担着燃煤机组燃料供应及煤量计量等职能，给煤机设备的可靠稳定运行对机组自动调节、稳定发电起到了至关重要的作用。大唐三门峡发电有限责任公司2*630MW机组所采用的给煤机为GM-BSC22-26耐压式计量给煤机，给煤机煤量的计量与给煤机电机转速信号、给煤机皮带的煤流密度均為正相关关系。

给煤机在长时间运行过程中，给煤机电机减速机和给煤机电机转速测量装置（速度编码器）之间的联轴器承受的冲击较大，给煤机运行过程中容易引起联轴器松动和扭转，随使用时间的增长，其松动和扭转的情况加剧。在实际运行时，主要表现为减速机转动正常，速度编码器的测速反馈出现波动，给煤机转速始终无法与指令值相符合，继而出现给煤机煤量大幅波动、触发容积算法，甚至造成给煤机转速丢失引起的给煤机故障停运。

2 问题分析

大唐三门峡发电有限责任公司2*630MW（对应公司#3、#4机组）每台机组配备给煤机六台。以#3机组为例，自2015年4月份以来，#3机组A、D、E给煤机多次突发煤量波动、跳变等设备异常，继而导致给煤机运行不稳定甚至需要紧急停运，对机组稳定可靠发电构成严重威胁。

对给煤机转速联轴器频发断裂、给煤机电机伸出轴断裂、给煤机电机转速测量装置运行易故障等异常问题进行深入分析，发现我公司给煤机电机多年长周期运行过程中，加之多次设备大小修，测量电机转速的速度编码器与电机伸出轴的连接轴套已无法将二者直接对接起来，导致速度编码器与电机伸出轴运行过程中转动不同心，继而发生转速探头受扭力故障或者电机伸出轴受力断裂，多次引发给煤机煤量波动的设备安全隐患。

设备故障问题原因如下：因电机伸出轴与速度编码器连接不同心，且二者的连接轴套为不锈钢材质，无法及时释放电机转动中因不同心发生的扭力，致使整个测量系统中两个脆弱的环节即电机伸出轴及速度编码器均无法承受扭力影响，导致电机伸出轴断裂或者速度编码器寿命大大缩短，极易故障引起给煤机煤量测量不准确、煤量波动等事件。

3 攻关小组成立

我公司热控班组成员针对给煤机疑难问题立即成立了攻关小组。小组成员紧盯设备问题深入讨论，经过其他厂同类给煤机运行情况调研、确定给煤机测速系统治理方案、各级人员讨论论证、现场实验论证等环节，最终确定了给煤机测速系统优化改造的技术方案。

随后，攻关小组充分利用磨煤机退役检修和机组停运检修的时机，完成对#3机组各台给煤机转速测量装置的改造计划，并通过长期运行过程跟踪观察，改造效果明显，有效治理了给煤机因转速测量异常频发的煤量波动隐患。

4 实施过程

4.1 提出问题

2015年4月以来，#3机组E、A、D给煤机相继发生给煤机煤量突然波动的异常问题，设备责任人对煤量跳变问题跟踪检查，发现煤量波动均为给煤机转速反馈信号波动引起。进一步检查发现，给煤机电机转速测量装置联轴器设备不可靠，分别造成E给煤机电机伸出轴受力断裂、A给煤机转速探头与联轴器连接处松动、D给煤机速度编码器故障。

2015年4月至6月，鉴于给煤机测速系统频发的设备安全隐患，本着辅机设备安全问题不放过的决心，热工班组多次召开分析会，提出了给煤机转速测量系统不可靠的几个问题：①速度编码器频繁故障；②给煤机电机伸出轴异常断裂；③联轴器异常松动。

4.2 确定优化方案

针对设备不可靠问题，通过调研兄弟单位给煤机转速测量装置的工作原理，并联系相关给煤机转速测量厂家人员讨论解决转速不同心问题的先进办法。热工攻关小组通过自主设计改造图纸并联系外协加工制作整套转速测量装置进行安装、试验、改善，对给煤机转速测量装置展开了改造优化工作。

2015年7月，#3机组检修期间，攻关小组成员对#3炉E给煤机转速测量装置优先实施了改造工作。本次优化，通过外协加工的方式，首先，去除给煤机现有转速联轴器，实现速度编码器与给煤机伸出轴直接对接连接；其次，简化速度编码器固定底座，实现了速度编码器在电机转动时基本不受外力影响，大大增长速度编码器的运行寿命，最终为给煤机设备的稳定运行打下坚实基础。

根据自主设计的改造图纸，攻关小组联系外协加工人员按照设计图纸对新的转速测量装置进行了制作。现场试验过程中，首先将E给煤机原先的测量装置全部拆除，对照安装图纸将新的改造装置逐一对照组装连接。安装完毕后，再次对给煤机转速系统各设备进行送电前的检查工作，确认安装全部完毕后进行送电试运行工作。在给煤机试运期间，攻关小组成员对给煤机电机伸出轴转动情况、给煤机速度编码器转动情况、给煤机测速系统装置固定情况进行重点关注检查，对电机测速部分运行情况持续跟踪30min，确认新的测速系统各部件运行安全稳定。endprint

随后，按照技术方案要求，对E给煤机展开标定工作。给煤机标定过程采用零点及满度标定的方式，即皮带空转标定给煤机煤量零点、皮带加连码标定给煤机煤量满度。待标定完成皮带加链码运行，给煤机转速设定100，反馈值270。给煤机负荷率101.2%，给煤机煤量为100.5T/H，标定合格。

在机组运行后，继续对E给煤机运行情况长期跟踪监测，观察改造效果，经过1个多月的运行观察，确定本次改造工作效果显著，给煤机煤量测量持续稳定。

改造后现场实际图片如下图：

5 改造成果

5.1 解决的关键问题

转速装置改造优化后，彻底解决了给煤机伸出轴与给煤机转速探头因连接部分不同心，给煤机电机转动时转速部件长期受扭力影响，导致给煤机联轴器断裂、给煤机伸出轴断裂、给煤机转速探頭断裂及转速探头与联轴器连接部分松动等安全隐患。

5.2 创新点

①取消给煤机电机伸出轴与转速探头中间联轴器，采用直接连接的方式，减少了设备运行中可能的故障点；

②简化给煤机转速探头固定底座，新固定座使用两条长螺丝紧固，其横向部分能够平缓移动，螺丝只起到支撑固定座的作用。充分释放电机转动时可能存在的扭力，对转速探头及转速装置可靠运行打下牢固基础。

5.3 综合效益

我公司630MW机组共有六台给煤机设备，给煤机设备的安全、稳定运行对机组持续稳定发电有着巨大影响。经过统计，因E、A、F给煤机多次不同程度的转速异常、煤量波动，迫使设备多次退役检修，一方面大大增加了人员检修维护的工作量；另一方面，也增加了机组制粉系统运行中的不可靠因素，在机组高负荷运行时，不得不降负荷运行，为机组多发、抢发电量造成较大影响。

本次优化改造工作的成功实施，有效确保了各台给煤机设备的稳定运行及煤量计量的准确可靠，为机组安全、可靠运行打下坚实基础。给煤机转速装置优化改造工作，属于热工班组自主设计并采用外协加工方式制作，与其他厂家产品比较，每台给煤机转速测量装置可节约成本近2万元，可为公司累计节约费用约12万元。

5.4 推广及后续工作开展

在#3机组检修期间，优先完成对#3炉E给煤机转速装置的优化改造工作后，长期跟踪观察后运行可靠稳定。随后利用其他磨煤机退役机会，已完成对#3炉A、C给煤机的改造优化工作，且优化后运行均可靠正常。

攻关小组对给煤机疑难问题的深入攻关治理，成果明显，班组也积极进行了改造成果的专利申请及攻关治理成果的大力宣传推广。《新型给煤机转速测量装置》荣获国家2016年度国家新型实用发明专利证书，且该项成果也在河南公司进行了宣讲。

另外，根据我公司630MW机组给煤机设备的实际运行情况，攻关小组成员持续关注并提出了更多的合理化建议。根据各台给煤机运行状况的差异，继续完成了给煤机速度编码器支撑部件的优化，鉴于改造后的转速探头安装于支撑盒内，长久运行仍会出现探头受力的情况。经过再次优化，将速度编码器从支撑盒内移出并独立支撑，只需保证速度编码器与电机伸出轴对接处不会脱离即可，有力保证了速度编码器的长久可靠测量，对给煤机转速测量系统不可靠问题的治理又增添了保证。endprint