李利濤

（大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司，河南三門峽　472143）

給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)優(yōu)化實踐與探索
——以3E給煤機(jī)為例

李利濤

（大唐三門峽發(fā)電有限責(zé)任公司，河南三門峽472143）

給煤機(jī)是燃煤發(fā)電廠的動力車間，而其轉(zhuǎn)速控制作為這一動力火車的心臟，對鍋爐制粉系統(tǒng)有著舉足輕重的作用。燃燒系統(tǒng)穩(wěn)健、高效的運(yùn)行取決于給煤機(jī)擁有一套過硬、成熟的轉(zhuǎn)速控制設(shè)備。眾所周知，給煤機(jī)煤量波動導(dǎo)致事故多發(fā)，進(jìn)而影響工作效率甚至是安全問題是眾多企業(yè)防不勝防的安全隱患。本人在攻關(guān)實踐中發(fā)現(xiàn)聯(lián)軸器的改造對于3E給煤機(jī)的升級優(yōu)化尤為重要。本文以3E給煤機(jī)攻關(guān)實例為切入點(diǎn)談一談給煤機(jī)轉(zhuǎn)速改造的獨(dú)特見解，以圖安全可靠、經(jīng)濟(jì)實用的給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制能夠走進(jìn)工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。

給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制3E給煤機(jī)聯(lián)軸器

1　給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)介紹

磨煤機(jī)持續(xù)、勻質(zhì)地用煤是由給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)保證實現(xiàn)的。在給煤過程中，對所用之煤完成精準(zhǔn)的稱重計量任務(wù)是給煤機(jī)的另一用途所在。立足并配合于鍋爐燃燒控制系統(tǒng)的現(xiàn)實需要，自動調(diào)節(jié)給煤量，使實際給煤量于鍋爐容量負(fù)荷相匹配，保證各參數(shù)在應(yīng)允范圍內(nèi)變動，以期實現(xiàn)鍋爐穩(wěn)健運(yùn)行是整個轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)的核心作用。

1.1給煤機(jī)工作原理

電廠發(fā)電在能源動力方面至少有兩套控制系統(tǒng)，比如磨煤機(jī)料位控制系統(tǒng)和給煤機(jī)控制系統(tǒng)。以CFC-300給煤機(jī)控制儀表為例，當(dāng)給煤機(jī)接收到磨煤機(jī)傳來的信號時，經(jīng)過CFC-300自身的控制器，在經(jīng)過變頻器的FR、FC端子等一系列轉(zhuǎn)化后，最后傳遞到給煤機(jī)電機(jī)減速機(jī)，控制給煤機(jī)轉(zhuǎn)速，維持磨煤機(jī)料位的最佳位置。它是一個非線性、不穩(wěn)定的倒立擺系統(tǒng)。

1.2給煤機(jī)的計量調(diào)整

實物（煤）標(biāo)定和定度塊標(biāo)定通常是我們對稱重式給煤機(jī)的計量標(biāo)定所采用的兩種形式。但不論從物力、人力還是現(xiàn)場可能性上講，兩者存在著較大的優(yōu)劣之差。實物標(biāo)定需要配備較多的檢測設(shè)備、技術(shù)人員，其現(xiàn)場操作性不強(qiáng)，受限較多。因此，定度塊標(biāo)定是進(jìn)行零點(diǎn)檢測時采用的一種操作性強(qiáng)、精準(zhǔn)度高的標(biāo)定方式。

1.3我廠給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)存在的問題

近年來，我廠#3爐給煤機(jī)煤量多次波動。比如，2013年時，#3爐F給煤機(jī)報容積算法，煤量波動。據(jù)多次調(diào)查與研究發(fā)現(xiàn)，給煤機(jī)之所以會發(fā)生煤量波動是因為給煤機(jī)速度傳感器聯(lián)軸器發(fā)生了松動的現(xiàn)象。聯(lián)軸器是給煤機(jī)中一個非常重要的部件，它用來連接不同機(jī)構(gòu)中的兩根軸（主動軸和從動軸）使之共同旋轉(zhuǎn)以傳遞扭矩的機(jī)械零件，在高速重載的動力傳動中，有些聯(lián)軸器還有緩沖、減振和提高軸系動態(tài)性能的作用。

圖1　改造前

圖2　改造后

聯(lián)軸器在長期高速運(yùn)轉(zhuǎn)之下發(fā)生松動是不可避免避免更不容忽視。設(shè)備的老化以及控制系統(tǒng)的離散化導(dǎo)致控制系統(tǒng)頻頻發(fā)生問題，比如，速度傳感器會因為質(zhì)量原因頻發(fā)故障，導(dǎo)致發(fā)生向容積式切換的現(xiàn)象，發(fā)生煤量的大幅度擺動，影響讀數(shù)的精準(zhǔn)度，也影響其他指標(biāo)的計算與檢測。2013年1月17日 #3爐F給煤機(jī)速度波動導(dǎo)致煤量波動的實例恰恰說明了這一點(diǎn)。只是鑒于時間的緊迫性和事發(fā)突發(fā)性，當(dāng)發(fā)現(xiàn)煤量轉(zhuǎn)速時，為了保證工作效率，采取的措施只是將聯(lián)軸器緊固，但這并沒有徹底解決聯(lián)軸波動器松動的問題。這種治標(biāo)不治本的措施只能緩解燃眉之急，并不是長遠(yuǎn)之計，徹底解決這一問題是我廠的首要任務(wù)。

2　給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制優(yōu)化措施

我廠不懈努力，熱控2班決定借3C檢修時機(jī)成立攻關(guān)小組，對3E給煤機(jī)首先進(jìn)行升級改造。通過對并有了一定的突破，具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）取消測速系統(tǒng)的部分裝置，拆除聯(lián)軸器。在參考許昌龍崗電廠改造的基礎(chǔ)上（龍崗改造費(fèi)用每套16000，費(fèi)用太高沒有采用）決定取消聯(lián)軸器。聯(lián)軸器的弊端是帶有周期性的，所以拆除聯(lián)軸器，換用一套同等作用甚至是效率更高的裝置是最佳選擇。而且聯(lián)軸器本身的特性也表明該裝置不排斥可替代性，所以拆除相關(guān)聯(lián)的控制與通訊纜線，選擇保留DCS 系統(tǒng)輸出的一路4-20MADC指令信號以及兩路4-20MADC反饋信號至DCS系統(tǒng)，給煤機(jī)的皮帶無煤開關(guān)等開關(guān)設(shè)置及其各自的信號系統(tǒng)也應(yīng)當(dāng)保留。（2）親自設(shè)計一整套連接部件，將速度傳感器直接連接到給煤機(jī)減速機(jī)大軸上。這一整套連接部件是起替代作用的，用來替換聯(lián)軸器。這樣在給煤機(jī)運(yùn)行過程中大軸轉(zhuǎn)動帶動速度傳感器測量頭轉(zhuǎn)動，大大減少了轉(zhuǎn)速波動的可能性，由于加工機(jī)械部件經(jīng)驗不足，測量、定型過程中遇到了很多困難，但攻關(guān)小組沒有氣餒，通過咨詢加工廠家和鍋爐專業(yè)解決了一個又一個困難，經(jīng)過多次試驗調(diào)整，最終改造順利完成，給煤機(jī)試運(yùn)期間顯示煤量穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定。（3）系統(tǒng)改造，具體措施如下：將AI、AO、DI、DO等變頻入出信號接入變頻器；將DCS系統(tǒng)的入出信號接入DCS系統(tǒng)。通過一系列改造能夠增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，靈活的適應(yīng)于電力行業(yè)。

3　給煤機(jī)轉(zhuǎn)速控制升級成果

通過對3E給煤機(jī)的改造，大大地簡化了給煤機(jī)的控制系統(tǒng)，設(shè)備的精準(zhǔn)對大幅度提高。并且經(jīng)過多月的6臺機(jī)器的連續(xù)試點(diǎn)運(yùn)用，改造結(jié)果甚慰人心，見圖1、圖2。推廣應(yīng)用之后，大批量給煤機(jī)不會再因為轉(zhuǎn)速控制系統(tǒng)發(fā)生故障而出現(xiàn)煤量波動導(dǎo)致向容積算法切換。從而將機(jī)組的安全性能指標(biāo)大大提高，零維護(hù)不再是海市蜃樓，真真切切的發(fā)生在實踐操作中，改造取得了超越想象的成功！

4　結(jié)語

3E給煤機(jī)中聯(lián)軸器的拆除大大降低了復(fù)雜的轉(zhuǎn)速系統(tǒng)的計量環(huán)節(jié)中的不穩(wěn)定因素，將標(biāo)定調(diào)整的極為簡單，脫離轉(zhuǎn)速反饋也能實現(xiàn)電機(jī)轉(zhuǎn)速的精確控制。這種卓越的優(yōu)化不僅局限在攻關(guān)小組的試驗設(shè)備上，日后的實際操作中普及到了3F等其他給煤機(jī)。這一改變確實給工作帶來了極大的便利性，安全與效率雙重兼顧，我們應(yīng)該以開放、包容的心態(tài)去大膽的接納它、運(yùn)用它，造福于工業(yè)，澤披大眾。

［1］CFC-300給煤機(jī)控制儀表資料詳細(xì).

［2］李芙英，王凱.利用光纖技術(shù)測量電流［J］.電力系統(tǒng)自動化，1999.

［3］楊奇遜.微機(jī)型繼電保護(hù)基礎(chǔ)［M］.水利電力出版社，1998.