动力装置磨煤机频繁跳停改造

马丽 袁富康

（国家能源集团宁夏煤业有限责任公司煤制油仪表管理中心，宁夏回族自治区 银川 750411）

一、现状调查

通过对半年内磨煤机出现的正常/非正常跳停故障统一归类，总结原因如下：

1.因继电器松动、继电器触点闭合虚接、MFT 柜继电器坏等原因致使磨煤机任意一个出口阀全关，磨煤机非正常跳停。

2.反吹扫装置工作异常，致使一次风量低低，磨煤机非正常跳停。

3.煤仓由于煤质潮湿，给煤机断煤，皮带空转出口温度升高，磨煤机正常跳停。

4.比例溢流阀保险熔断，液压油站加载油压低低，正常保护跳停磨煤机。

磨煤机跳停故障频发，归其原因主要有：因UPS 电源切换跳炉次数较少（现状为1 次），但因仪表异常（如出口温度高高、液压油站加载压力低、一次风量低低、任意一个出口阀全关）导致的磨煤机跳停次数却较多（半年内磨煤机跳停14 次）。

二、原因分析

（一）按“人、环、法、机、料”5 大类因素，逐项分析

1.人的因素：岗位操作人员岗位技能不足、作业流程不熟练、控制回路掌握较差、未能全面掌握仪表控制回路控制原理。

2.环境的因素：装置管道振动大、仪表线号标识不完善、仪表控制柜内光线差、部分作业区域狭小。

3.仪表自身因素：继电器触点虚接、端子松动、部分仪表/仪表端子老旧锈蚀。

4.物料因素：燃料煤潮湿。

5.制度执行因素：标准化作业流程制定的不规范、控制原理繁琐复杂、控制逻辑设计不合理。

（二）按“末端因素”分析法，剔除非必要因素，找出导致磨煤机跳停故障频发的要因

1.末端因素1：一次风量低低。确认标准：反吹扫装置正常运行、反吹保持当前值。确认过程：一次风量低触发跳磨次数极少，且已增加反吹装置，避免了导压管堵塞的情况。确认方法：现场验证。经确认，已无法再继续采取其它措施解决。确认结果：非要因。

2.末端因素2：磨煤机出口温度高高。确认标准：磨煤机出口温度测点正常。确认过程：煤仓断煤方面需要工艺人员对煤仓料位与煤储运的煤仓料位进行对比，防止煤仓拉空；给煤机故障、皮带打滑引起的断煤方面，需机务进行处理。确认方法：现场验证。经确认，已无法再继续采取其它措施解决。确认结果：非要因。

3.末端因素3：仪表人员专业技术能力弱。确认标准：熟知岗位操作和工艺技术规程。确认过程：对培训工作进行分类，针对新员工仪表专业知识及仪表运行维护知识欠缺的特点，利用讲工艺系统、控制逻辑、现场仪表理论讲解、实操培训的方式进行培训，以快速提高新进人员的熟知度及技术水平。针对“老”员工、熟练工人员，依照个人能力特点，积极组织经验分享型培训课堂，通过“讲”与“评”措施，加强“老”员工熟练度和新员工的知识储备，加快人员培训工作进度。确认方法：现场调查询问。经确认，已无法再继续采取其它措施解决。确认结果：非要因。

4.末端因素4：液压油站加载压力低。确认标准：液压油站油路正常、电磁阀线圈正常得电。确认过程：比例溢流阀卡涩导致电流过大使其保险熔断，经检查保险丝容量偏小，不满足比例溢流阀最大额定电流（2.58A）。比例溢流阀失电后磨煤机变加载油压降低，触发联锁跳磨。仪表人员根据比例溢流阀额定电流更换相应保险（3A)，并要求机务人员对比例溢流阀进行定期清理及对液压油进行滤油。确认方法：现场验证。经确认，已无法再继续采取其它措施解决。确认结果：非要因。

5.末端因素5：出口角阀任意一个全关（电源模块故障、UPS电源切换）。确认标准：就地控制柜螺丝端子接线紧固。确认过程：电源模块故障方面，该阀门控制回路使用两种不同的电源模块，第一回路中使用220V 交流转24V 交流供电模块，第二回路使用220V 交流转24V 直流供电模块，两回路中的电源模块任意一个发生故障将导致出口角阀关闭，造成磨煤机跳停。UPS电源切换方面：该阀门两电源模块均使用机柜间外配UPS220V交流供电，外配柜220V 交流双电源切换装置，动作响应时间经试验在230ms-600ms 之间，但经过试验UPS 两路母线切换时，现场电源模块均失电，阀门关闭。确认方法：现场验证。经确认，可对电源模块故障、UPS 电源切换进行改造。确认结果：要因。

6.末端因素6：出口角阀任意一个全关（MFT 继电器触点闭合虚接）。确认标准：MFT 动作开关节点常闭无虚接。确认过程：在关阀控制回路中引入MFT 动作节点，使得在MFT 状态下，阀门强制关闭，若MFT 继电器触点虚接，导致磨煤机出口角阀直接关闭，使得磨煤机跳停。确认方法：测量验证。经确认，可对MFT 继电器触点闭合虚接进行改造。确认结果：要因。

7.末端因素7：出口角阀任意一个全关（控制回路线路松动）。确认标准：电源模块供电正常，电磁阀无异常动作。确认过程：磨煤机出口角阀就地控制柜安装于磨煤机顶部工作平台上，磨煤机正常运转振动大，该控制柜均使用普通螺丝端子进行回路构架，KA1、DCS1、DCS2、SA1、电源模块接线端子、空气开关接线端子、现场24 个接线端子均会产生松动导致回路失电、电磁阀动作，最终磨煤机跳停。确认方法：理论验证。经确认，可对控制回路线路松动进行改造。确认结果：要因。

通过对以上7 个末端因素进行收集，剔除无法继续采取其他措施解决的末端原因，对末端原因进一步确认，最终确定要因3 项：电源模块故障、UPS 电源切换；控制回路线路松动；MFT 继电器触点闭合虚接。

三、对策制定

针对以上三条主要原因，根据5W1H 原则制定对策、制定目标。

1.要因1：电源模块故障、UPS 电源切换。制定对策：简化出口角阀控制回路。制定目标：电源模块供电正常，电磁阀无异常动作。

2.要因2：控制回路线路松动。制定对策：优化气路控制。制定目标：就地控制柜螺丝端子接线紧固。

3.要因3：MFT 继电器触点闭合虚接。制定对策：更改MFT 触点回路。制定目标：MFT 动作开关节点常闭无虚接。

四、对策实施

1.对策一：简化出口角阀控制回路。具体措施：控制回路全部简化为使用交流220V 供电的简单控制回路保留原有就地远程切换开关，就地与远程开关节点并联使用，同时在关阀回路中直接引入MFT 动作开关节点，原有阀门开到位、关到位反馈回路保持不变。措施实施周期：一个月。

2.对策二：优化气路控制。具体措施：去除单作用两位三通电磁阀及气控两位五通阀，改为双作用两位五通电磁阀直接控制，DCS 远控指令使用脉冲指令，电磁阀线圈在失电状态下，电磁阀YV1、YV2 自保持，阀门不动作。措施实施周期：一个月。

3.对策三：更改机柜侧出口角阀指令回路、MFT 动作开关节点。具体措施：保留系统逻辑不变、更改出口角阀开、关指令为常开形式；更改对应继电器底座接线，使其处于常开形式；使用端子排短接片和端子挡板，将MFT 柜中动作节点更改为常开形式，两个MFT 动作节点回路更改为并联输出；更改MFT A/B 柜动作继电器底座接线。措施实施周期：一个月。

4.通过以上改造，计划要达到的目标有2 项：跳磨次数减少、停炉次数减少。

（1）目标一：跳磨次数减少。设定磨煤机因仪表异常跳停次数目标期望值是1次，改造后，实际跳停次数为0次（未改造前：跳停次数为14次）。

（2）目标二：停炉次数减少。设定因UPS 电源切换导致的跳炉目标期望值是0 次，改造后，实际跳炉次数0 次（未改造前：跳炉次数为1 次）。

五、效果检查

按照以上3 项改造措施，历经一月时间，已完成对一台锅炉的一台磨煤机的改造工作，并进行了8 项试验。

1.试验1：就地开关阀门，试验结果：阀门动作正常，达到改造目的。

2.试验2：远程开关阀门，试验结果：阀门动作正常，达到改造目的。

3.试验3：MFT 状态下就地开关阀门，试验结果：阀门关闭后无法开启，达到改造目的。

4.试验4：MFT 状态下远程开关阀门，试验结果：阀门关闭后无法开启，达到改造目的。

5.试验5：就地状态阀门开启状态下MFT 动作，试验结果：阀门关闭，达到改造目的。

6.试验6：远程状态阀门开启状态下MFT 动作，试验结果：阀门关闭，达到改造目的。

7.试验7：阀门开状态下断开控制回路电源，试验结果：阀门保持开启状态，达到改造目的。

8.试验8：阀门开状态下双路UPS 供电切换，试验结果：阀门保持开启状态，达到改造目的。

通过以上8 项试验证明：该改造可以实现磨煤机出口角阀的正常就地/远程动作，在MFT 状态下可以实现阀门的强制关闭，阀门开状态下双路UPS 供电切换，阀门保持开启状态。确保阀门原有控制目的不变，大大降低非停事故发生。2 项目标：跳磨次数减少、停炉次数减少均已达成。

六、经济效益

1.通过改造，电源模块备件消耗成本节约：年均故障电源模块数量15 块，每块电源模块的单价按950 元计算，可节约14250 元/年。

2.通过改造，锅炉非停油量消耗成本节约：因UPS 电源切换导致磨煤机出口角阀全关，发生跳磨，甚至跳炉。单点一台炉消耗的油量为25 吨，每吨油的价格按5000 元计算，每次要投用点炉2 台，可节约250000 元/年。

3.改造成功后年节约金额共计264250 元，改造效果明显。

七、巩固措施

1.从设计源头，组织仪表技术骨干加大专业技术审核力度，避免不规范设计或存在设计缺陷的仪表/控制原理运用于生产装置内。

2.安排岗位操作人员将仪表端子紧固列入月度检修计划/四定计划内，定期对仪表端子进行紧固，防止非停事故发生。

结束语

通过对动力装置磨煤机长周期稳定运行的研究，可将同样的改造、优化思路应用至装置其他重要控制回路当中，有效避免同样问题的重复发生，减少设备非停次数。