磨煤机控制柜电控系统优化

赵俊军

摘要：某电厂1000WM机组磨煤机油站控制柜电控系统設计复杂且部分设计不合理，导致在运行中出现发生故障而引起磨煤机跳闸，在机组高负荷运行中严重威胁机组的安全稳定运行。针对这些问题，某厂电气专业对磨煤机控制柜电控系统进行优化改进，现场实施取得了良好的运行效果。

关键词：磨煤机油站;电控系统;控制回路;电磁阀

1、磨煤机油站电控系统优化背景

磨煤机是火力发电厂的重要辅助设备，其安全稳定运行直接影响着发电机组的安全运行。某发电厂机组现场为MGS-4766双进双出钢球磨煤机，磨煤机配备高低压润滑油站，主电机油站以及喷射润滑装置。其中喷射润滑装置主要由控制元件、分配器、喷嘴、气动油泵等组成。磨煤机依靠电厂DCS系统控制，其中包括五个闭环控制、磨煤机启停控制、润滑装置控制等。由于原厂家配套的磨煤机油站控制系统设计存在不合理的地方，导致磨煤机在运行中多次发生因喷射润滑系统气泵电磁阀、喷油电磁阀故障或者接地造成控制回路短路总电源跳闸，导致磨煤机电机跳闸，进而造成降负荷，失去备用等隐患增加甚至会威胁机组安全生产的稳定运行。

2、磨煤机控制系统设计缺陷分析

2.1电磁阀控制回路改进

某电厂磨煤机就地控制箱采用集中式的控制柜，电源设计常用电源，备用电源分别取自400V PC A、B段，设有双电源切换装置，保安电源取自锅炉保安MCC段为控制回路主电源，磨煤机主控制柜内大齿轮喷射润滑系统气泵电磁阀、喷油电磁阀与各种高低压泵电机控制回路统一由空气断路器开关QF12供电，在现场实际运行中，喷油电磁阀和气泵电磁阀安装位置环境状况差，尤其是大齿轮喷淋油汽泵电磁阀吸合电源，该阀每隔10分钟动作一次，电磁阀得失电一次。长期反复动作，极易造成线圈和衔铁接地，投运以来多次发生因电磁阀故障或接地等导致主回路失电跳闸，引起磨煤机跳机事件。

鉴于磨煤机控制柜内控制线路繁琐复杂，各种油泵电机、电磁阀、延时配合等，在跳机后加大了对控制回路查找缺陷难度，需要较多时间去排查控制线路问题，加大了机组运行风险的程度。现场磨煤机跳机排查过程中发现因电磁阀故障导致控制回路失电跳机后，电气专业查阅厂家图纸后对电磁阀控制回路进行了优化，下图图1为气泵电磁阀、喷油电磁阀改造前控制回路图。原先电磁阀控制设计直接通过控制柜主回路控制开关QF12控制（见图2），一旦电磁阀出现故障，主回路控制开关QF12跳闸，磨煤机跳闸，在未知跳闸原因的情况下，控制柜内控制回路繁琐，需要逐项排查，加大排查难道，影响设备安全运行。

针对上述情况，电厂在喷射润滑装置控制主回路中增加一路保护定值低QF12定值的施耐德1A空气开关单独控制（见图3），图4为现场实际改造后照片，运行中电磁阀工作状态通过X1端子排65-66，67-68端子的开闭点反馈到DCS大齿轮喷射润滑系统喷嘴电磁阀，69-70，71-72端子的开闭点反馈到DCS气泵电磁阀的（见图5），监视电磁阀工作状态，即使电磁阀发生故障可以及时发现并且暂时不影响磨煤机运行，由于电磁阀控制回路可以通过现场新增开关断开，方便维护人员及时上票更换处理，这样大大加强了整个控制回路的安全性，确保设备平稳安全运行。

2.2密封风机控制回路改进

密封风机提供的高于磨内一次风压力的密封风作用在密封垫上，使密封垫始终紧贴于筒体钢制密封环的斜面上，从而实现磨煤机动静结合处的密封。针对双电源切换过程中，大齿轮密封风机电机在电源切换过程中接触器线圈KM6失电跳闸的情况（见图6），电厂电气专业技术人员在密封风机电机启动回路中加入时间继电器KT06，运行中启动控制回路KM06、KT06线圈得电，KM06接触器主触点闭合，密封风机正常启动，当常用电源发生故障需要切换到备用电源时，主回路及控制回路瞬时断电，但KT06接点延时断开，备用电源切换成功后，由于该闭合接点尚未断开，使得电机合闸线圈KM06再次得电，KM06接触器主触点闭合，电机自启动成功（见图7）。对密封风机控制回路优化改进后，即使在常用电源出现故障后，也能通过延时继电器使得电机实现自启动，提高了电机运行的可靠性，确保磨煤机附属各种设备稳定运行。

2.3控制元件跟换

原磨煤机油站控制回路复杂繁琐，厂家原先控制回路通过变压器模块变成24V直流电，回路中存在24V直流继电器以及指示灯等元器件，实际运行中容易发生故障，经过电厂电气专业人员分析改进，取消了原先的直流24V控制回路，在油站电控系统控制回路进线电源QF10处加装变压器T01，输入回路由380V电源变为交流220V电源控制（见图2），方便了维护人员现场消缺检查和备件选型统计，减轻了维护人员的工作量的同时故障率也有所降低。

3、磨煤机控制柜改进后效果

发电厂两台机组总共十二台磨煤机油站就地控制柜，电气专业技术人员对其系统进行全面优化改进后，在很长时间内未再发生过类似缺陷故障引起的磨煤机跳闸事件，使得机组安全可靠运行性能有了极大的提升，同时也避免了由于磨煤机控制柜故障导致的机组出力下降，增加燃油损耗等带来的直接经济损失，同时降低了燃油一次能源的消耗，保障了整个机组的安全稳定运行。

参考文献：

[1]厂家磨煤机说明书及就地控制柜电气原理图

[2]磨煤机减速机轮滑系统优化 华电技术 2010 候东伟 朱先耀