电厂输煤皮带运行缺陷类型、智能检测技术研究

2021-04-03王召鹏张雪松

中国设备工程 2021年23期

王召鹏，张雪松

（1.神华国华寿光发电有限责任公司，山东潍坊 262700；2.北京电科智擎科技有限公司，北京 100000）

输煤系统在电厂中扮演着重要角色，主要工作任务就是卸煤、储煤与输煤，保证燃料可以在最短的时间内及时且连续地运输到煤斗中，为锅炉燃烧提供原料。对于现代火电厂而言，较为完善的输煤系统是十分重要的一个标志，一方面，要配置有较科学的传输设备，与此同时，还应当具备自动化较高的传输体系。但是，从目前我国火电厂的发展实际情况看，在众多火电厂设备中，故障率最高的就是输煤系统，而输煤皮带所产生的皮带机缺陷在整个输煤系统缺陷中所占比重也超过一半。所以，对于电厂而言，要采取积极有效措施合理解决好电厂输煤皮带运行过程中存在的问题。因此，本文在研究过程中首先就对电厂输煤皮带运行的缺陷类型进行分析，在此基础上，还将智能检测技术应用到其中，保证可以在最短时间内寻找到运行过程中存在的缺陷，并在最短时间内采取措施进行纠正。

1 电厂输煤皮带运行缺陷类型

1.1 异常噪音

从皮带机构成角度看，主要包括驱动装置、驱动滚筒和改向滚筒等部分，如果在运行过程中发出刺耳声音，那么，就说明其运转可能出现问题，一般情况包括以下几种：

（1）改向滚筒与驱动滚筒异常噪音判断。对于这两个部件而言，在正常运转状态下声音比较小，但是，一旦出现故障就会出现刺耳声音，尤其是滚筒轴承连接位置也出现咯吱咯吱的噪音，那么就可以初步判断轴承已经出现了损坏，应在第一时间更换轴承。（2）托辊偏心情况。托辊在被皮带运输机带动运转过程中，就会发出异常声响，此时，还会产生周期性振动。产生这种情况的原因可能包括以下几种：一是托辊加工制造过程中的钢管材质壁厚存在不均匀情况，导致在实际运行过程中出现较大离心力。二是在实际加工过程中，轴承孔中心距离与外圆圆心距离存在较大偏差，导致设备运行过程中受到的离心力较大。（3）托辊轴承损坏或者支撑点损坏导致托辊掉落，此时，托辊还会在皮带的带动下转动，并与周围设备发生摩擦，产生异响。

1.2 皮带运输机皮带面跑偏

导致皮带运输机皮带面跑偏的原因是多种多样的，对于不同情况，应当采取针对性措施进行纠正。

（1）如果皮带机的皮带在整个皮带运输机运行过程中出现了跑偏情况，那么就可以适当地调整托辊组的实际位置，对跑偏情况进行合理调整。如果在实际制造的过程中出现跑偏情况，那么就可以通过托辊组两侧安装孔适当调整。

（2）在对托辊组进行安装过程中，可以结合实际情况进行调心操作，调心托辊组型号是多种多样的，例如，比较具有代表性的就是中间转轴式、四连杆式，等等，在实际使用过程中借助的是阻挡原理，通过托辊在一个平面内沿着固定方向进行转动阻挡，在此作用下，最终所形成的横向推理使得皮带完成自动向心移动，最终对跑偏情况进行纠正。

（3）在设备实际运行过程中，还存在一些特殊情况，例如，倾斜角度比较大，此时，就会导致输煤皮带在运行过程中出现跑偏问题。对于前部滚筒而言，如果皮带朝着滚筒右侧方向偏移，则右侧方向上的轴承座需要适当地向前进行移动，如果皮带朝着滚筒左侧方向跑偏，那么左侧方向的轴承座就要适当向前移动，此时，也可以适当地将左侧方向的轴承座向后侧方向移动。

（4）通过实际工作经验发现，皮带跑偏情况与转载落点位置落料处有着比较大的关联性，特别是两条皮带及其设备与水平面投影呈现出垂直状态时，对皮带跑偏所产生的影响是最大的。通常情况下，在对转载落点位置进行设计过程中，要与皮带机高度进行对比分析。

1.3 皮带撕裂

皮带撕裂分为纵向撕裂与横向撕裂两大类，其间纵向撕裂占据皮带撕裂毛病总数的90%以上，因此，监测以纵向撕裂为主，对其撕裂原因进行剖析。皮带机运转时，若煤粉中含有大块金属物料或矸石，在其激烈冲击时，便有可能使皮带发作开裂。另一种状况是机头部打扫器刮板夹挂住皮带外表的金属或其他杂物，把皮带磨透。在皮带纵向撕裂中，划伤撕裂是最常见的一种状况，一般可分为利器压力划伤与穿透划伤两类。其间前一种是由大尺度长杆利器卡于溜槽底部，受皮带驱动力效果而划伤皮带；后一种是指利器自必定高度坠下，在重力影响下其尖端穿透皮带并卡于溜槽或托辊上，跟着皮带的持续前移而撕裂皮带。

2 智能检测技术在电厂输煤皮带缺陷检测中的应用

通过以上相关论述可以发现，电厂输煤皮带在实际运行过程中存在很多运行缺陷，因此，科学合理的巡检工作是十分必要的。但是，从实际角度看，主要采取的巡检模式还是以人员巡检为主，所使用的巡检工具也是比较有限的。因此，在对电厂输煤皮带缺陷进行检测过程中，就应当将智能检测技术应用到其中。

针对与不同的输煤皮带运行缺陷类型需要不同的智能检测技术，对于皮带发出的异常噪音，我们通过声音变化强弱可以对其进行判别。在皮带附近布防声音采集器，采集监测设备运行时的声音信号并和皮带运行正常的声音频谱做对比，若发现异常则报警。

针对皮带面跑偏现象，通过安装高清摄像机，对皮带运行托辊进行实时图像采集，后台系统对摄像机铺捉到的实时图像信息与皮带正常运转图像进行对比分析和计算，皮带一旦发生偏移，捕捉到的图像信息会和正常图像产生偏差，此时，系统进行报警。

针对皮带撕裂现象，则需建立一套由摄像机和激光发射器等组成的前端设备进行识别。系统通过激光发射器照射皮带，激光束在皮带表面呈现一条与皮带表面完全相符的轮廓线，高速摄像机对运行中的皮带表面进行持续拍摄成像，传输给主机，实现对皮带表面划伤、撕裂的在线识别、实时监控。同时，根据皮带损伤程度给出报警信号。后台系统通过对高速摄像机拍摄的皮带图像进行处理，检测皮带是否发生撕裂，如果皮带出现撕裂则报警。