火力发电厂给煤机控制系统常见故障及防范措施

康广元

摘要：本文主要介绍了火力发电厂给煤机控制系统的现有状况，阐述了给煤机系统的工作原理及方式，对使用中出现的常见故障问题进行分析研究，并针对故障问题提出了相对应的解决方法。

关键词：给煤机；控制系统；解决方法

1 概述

给煤机控制系统适用于火力发电厂燃煤锅炉制粉系统，能在很大的负荷变动范围内改善锅炉性能，使过热温度、再热温度和压力的控制更为稳定。根据磨煤机或锅炉负荷的需要调节给煤量，把原煤均匀的送进磨煤机使燃料与所需空气量更为匹配，调节空气过剩量。给煤机可以连续进行给煤，称重准确，工作稳定，节能高效，是燃煤锅炉制粉系统中与磨煤机相配的先进的计量给煤设备。

2 给煤机控制原理

给煤机系统主要包括给煤机本体、传动部分、各种安全保护装置、测速装置、称重传感器、流量控制调节器、安全回路控制及标定部分。其中的测速装置、称重传感器、流量控制调节器及安全回路控制器对整个给煤机控制系统的安全、性能及可靠性上起着至关重要的作用。微处理机采用美国STOCK196NT控制系统，它包括一个16MHz、16位嵌入式控制器、存储器和数字接口电路，使其控制精度高，稳定可靠，是当代技术水平的标志，其控制配置示意图如下图所示。

微处理机控制配置示意图

给煤机控制系统的主要功能就是根据火力发电厂发电功率的要求来调整燃烧所需要的煤量。给煤机主要由输送皮带和驱动装置组成，从原煤仓落至给煤机输送皮带上的煤通过输送带输送至磨煤机。给煤机的称重信号由两个支撑着称重辊的称重传感器产生，称重辊的每一侧有一个称重跨距辊，它们精度的定义了称重物料的皮带给定长度。每支称重传感器支撑了称重跨距上25﹪的物料重量，称重传感器的输出被放大成信号，表明了皮带每厘米长度上的物料公斤数量。

给煤机控制主要有远控方式下的流量调节，就地方式下转速调节，停止方式下的给煤机的校验等，根据生产工艺要求，考虑操作方便及安全可靠性，采用模块化程序设计。

给煤机控制器可以接受内部给煤率设置值或用户给煤率命令信号，此信号与从皮带上测量的重量、皮带转速和其他参数所导出的給煤率相比较，从而得到控制电机转速的偏差信号。同时软件提供了系统稳定性的补偿，也就是说，由于微处理器已经存储了所有的系统参数和极限值，而偏差信号包含了这些设置，因而不在需要对转速控制器进行调整。

3 给煤机控制工作方式

3.1遥控方式。遥控方式是相对DCS主控室而言，也就是说给煤机在该工作方式下接受来自DCS主控室的控制信号实现煤量控制，控制信号主要有给煤机的启停信号和请求给煤率信号。当操作人员选择“遥控方式”时，给煤机按操作请求的给煤率实现恒流量控制。

3.2 停止方式。系统使给煤机停止工作方法有2种。一是主控室发出一个给煤机停止信号。二是在就地控制柜的触摸屏上按下停止。当给煤机停止时，可以实现“校验皮带秤”的工作。当操作人员按下停 止时，给煤机先停止运行，然后用户可以选择“校验皮带秤和参数设置”等功能进行相关操作。

3.3就地方式。这是一种现场调节给煤机转速并启动给煤机的工作方式，在该工作方式下，系统不接受来自DCS主控室的控制信号。当操作人员选擇“就地方式”时，给煤机按现场设定的速度运行。该方式可以作为校验系统转速变频控制功能是否正常的一种方式。此方式通常在调试和维护及中控DCS控制信号失灵时使用。

4 故障分析和解决方法

4.1给煤机煤量晃动大

2016年5月10日08：17，3号炉C给煤机给煤量突然上升，随即给煤机跳闸，运行人员联系热控、锅炉人员，此时D磨煤机检修，运行人员投入油枪稳燃，造成给煤机煤量波动大原因主要是转速测量偏差大及称重传感器故障，热控人员首先对给煤机转速探头进行检查发现转速探头接线无松动，探头紧固。随即联系运行人员远方启动C给煤机，09：23，C给煤机给煤量再次波动，运行人员手动停止C给煤机，热控人员对给煤机称重传感器进行检查，发现给煤机称重传感器受热开裂，给煤机控制面板发“控制偏差大故障”信号，随即热控人员对C给煤机称重传感器进行更换并校验后由运行人员重新启动给煤机，给煤机恢复正常。本次事故主要原因分析，给煤机称重传感器开裂变形，质量较差，发控制偏差大故障是本次故障的主要原因。

4.2给煤机频繁跳闸

2015年5月26日07：48分，B给煤机频繁跳闸，运行人员联系热控、电气、锅炉值班人员到位，热控人员检查给煤机跳闸报警代码，经检查报警代码为11（电机启动器故障），热控人员开票对给煤机热工设备进行检查，在就地通知运行人员从远方启动给煤机，检查人员发现变频器频率从0Hz升至4.33Hz后，给煤机皮带没有转动，控制柜显示给煤机跳闸，检查给煤机跳闸报警代码为11（电机启动器故障）。本次事故主要原因分析，给煤量在30T以上时，给煤量大，电机负荷大，原煤卡塞皮带，导致给煤机跳闸。给煤机煤量大，压死皮带，导致给煤机跳闸。

4.3 给煤机转速丢失

2016年4月22日01：40，3号炉D给煤机煤量突然为0，运行人员就地检查给煤机断煤，给煤机报警“03”（测速器反馈丢失）跳闸，运行人员联系热控、锅炉值班人员到位，锅炉班人员打开电机外壳手动盘车，热控人员开票检查发现转速探头航空插头处接线虚接，转速丢失，随即热控人员对给煤机测转速探头接线进行更换之后由运行人员重新启动给煤机，加煤量给煤机不跳闸，给煤机恢复正常。本次事故主要原因分析，给煤机测转速探头航空插头接线松动，接触不良导致测不到转速信号，转速丢失，发故障代码“03”（测速器反馈丢失）是本次故障的主要原因。转速探头固定在电机外壳上，长时间暴露在外部，线路老化，节点虚接是本次故障的次要原因。

4.4给煤机控制器报容积式运行模式

给煤机容积式运行方式是表明称重系统或其电气原件中存在故障，给煤机不能在称重方式下运行。故障的原因可能来自于临时性的条件，如A/D超过范围或A/D读取错误，或者来自于永久性的缺陷，如称重传感器的开线或坏的A/D芯片。为了排除容积式故障，首先注意报警错误代码的相应错误迫使给煤机进入容积式操作，同时当给煤机称重计量方式出现故障时，给煤机控制器自动将计量方式切换成煤流的平均体积密度与给煤机运行速度的乘积并输出给DCS。解决方法，检查称重传感器或速度传感器，应首先确认探头是否发生故障，在检查探头良好的情况下，检查接线是否有松动的情况，如果探头故障，更换探头。

5 结束语

给煤机的安全稳定运行是发电厂安全稳定运行的前提条件，掌握给煤机称重原理和故障处理方法才是保障给煤机安全稳定运行的基础。给煤机控制系统在运行的时候会有很多的不利现象存在，我们要做好制系统常见故障的处理工作，使系统控制计量精度和控制的可靠性，为管理人员、操作人员带来了极大的方便。

参考文献

[1] 田萍.给煤机控制系统常见故障处理[J].中国煤碳，2011（03）.

[2] 张春友，王森.给煤机常见故障处理[Z]2011. 设备管理与维修2011第三期.

（作者单位：甘肃大唐国际连城发电有限责任公司）