李華才，李子龍，鄭 科，郭 玲

（國(guó)電漢川發(fā)電有限公司，湖北漢川 431614）

1 工程概況

備用與運(yùn)行勵(lì)磁盤式除鐵器的兩個(gè)行走軌道之間的距離設(shè)置為1.8 m，盤式除鐵器的直徑設(shè)置為2 m，傾斜擺放兩者的間距設(shè)置為5.3 cm，距離比較近能夠相互的吸引，使行走電機(jī)出力比額定值大，因此出現(xiàn)拒動(dòng)的情況。

2 分析原因

交替運(yùn)行是勵(lì)磁盤式除鐵器的主要運(yùn)行模式，兩臺(tái)除鐵器處于運(yùn)行位置的時(shí)候，備用除鐵器與運(yùn)行除鐵器的磁感應(yīng)強(qiáng)度均達(dá)到了150 mT，兩者的總和為300 mT，在該磁感應(yīng)強(qiáng)度下，備用與運(yùn)行除鐵器會(huì)出現(xiàn)互相吸合的情況，在行走電機(jī)牽引力的作用下，兩臺(tái)除塵器不會(huì)出現(xiàn)互相分開的情況。

3 自動(dòng)控制改造

目前的除鐵器運(yùn)行方式有所不同，沒有升級(jí)改造前是一條皮帶，對(duì)應(yīng)一個(gè)處理器，而改造升級(jí)后是兩個(gè)處理器可以同時(shí)在一條皮帶上運(yùn)作，增加除鐵范圍的同時(shí)，可以在兩個(gè)工作面進(jìn)行，如圖1所示。

圖1 火電廠輸煤程控自動(dòng)配煤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 技術(shù)要求

3.1.1 整體性能

（1）除鐵器適應(yīng)帶寬B為1.4 m，除鐵器采取全封閉的結(jié)構(gòu)形式，使其在濕度比較大、粉塵比較多的環(huán)境中正常運(yùn)行，給設(shè)備維護(hù)和檢修提供了便利。將膠帶機(jī)上的盤式電磁除鐵器安裝在軌道上，依據(jù)特定的程序使其在兩條互相平行，且距離比較近的膠帶機(jī)上正常運(yùn)行。在膠帶機(jī)運(yùn)行的過程中，除鐵器與膠帶機(jī)會(huì)互相對(duì)應(yīng)，除鐵器按時(shí)完成卸鐵任務(wù)，如圖2所示。

圖2 輸煤系統(tǒng)流程

（2）自冷式冷卻是盤式電磁除鐵裝置的主要冷卻方式，使其散熱效果達(dá)到最佳水平。繞組極限溫度要控制在115℃以內(nèi)，絕緣等級(jí)設(shè)置為F級(jí)。

（3）對(duì)于機(jī)體的絕緣電阻來(lái)說，其除鐵器繞組在冷態(tài)下的取值要保持在10 MΩ以上。

（4）除鐵器磁場(chǎng)分布要確保恒定、均勻、合理，除鐵效率要保持在90%以上，工作制達(dá)到100%。在比較穩(wěn)定的情況下，工作溫度要保持在75℃以內(nèi)，額定吊高處磁感應(yīng)強(qiáng)度要保持在120 mT以上[1-3]。

（5）除鐵器接地要確保安全、可靠，接地位置要設(shè)置比較醒目的接地符號(hào)。

3.1.2 結(jié)構(gòu)要求與系統(tǒng)配置

（1）集鐵斗、控制柜、吊具、盤式電磁除鐵器本體、電動(dòng)移動(dòng)小車和必需的附屬設(shè)備構(gòu)成了盤式電磁除鐵裝置，使用非磁材料制作集鐵斗上口。

（2）以JB/7689—20012規(guī)定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量除鐵器技術(shù)性能。

（3）使用電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)盤式電磁除鐵裝置移動(dòng)小車，行車速度設(shè)置為7 m/min以上，膠帶機(jī)的正常運(yùn)行不會(huì)受到盤式除鐵器行走的影響。從除鐵器行走的前半分鐘到整個(gè)行走完成的整個(gè)過程要設(shè)置報(bào)警信號(hào)，除鐵器行走距離設(shè)置為3 m。

（4）電磁除鐵器要配置移動(dòng)式受鐵設(shè)備，依據(jù)除鐵器落鐵高度來(lái)設(shè)置受鐵斗、移動(dòng)式受鐵設(shè)施的高度，移動(dòng)式受鐵設(shè)施移動(dòng)比較迅速。

3.1.3 材質(zhì)

（1）使用雙玻璃絲包漆包電磁線繞制的方法來(lái)設(shè)置除鐵器磁芯的電磁鐵部分，絕緣等級(jí)設(shè)置為F級(jí)。

（2）電纜的主要形式為YC橡套電纜。

（3）施耐德、ABB或AB是電氣元件的主要類型，控制柜防護(hù)等級(jí)設(shè)置為IP56，絕緣等級(jí)設(shè)置為F級(jí)。

3.1.4 焊接

（1）在焊接施工以前，所有的施工區(qū)域要確保干凈整潔。

（2）采取埋弧焊技術(shù)來(lái)對(duì)接鋼板，確保焊透。使用埋弧焊處理角焊縫，為了使熔深滿足設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)，使用二氧化碳?xì)怏w保護(hù)焊等自動(dòng)或半自動(dòng)焊完成焊接施工。

（3）在選擇焊條的過程中，要依據(jù)強(qiáng)度來(lái)合理選擇，在批量投入使用時(shí)，要事先開展工藝試驗(yàn)。

（4）依據(jù)GB 985和GB 986標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)置焊縫坡口尺寸；依據(jù)GB 10854標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置焊縫外形尺寸。

3.1.5 行走電動(dòng)機(jī)

（1）轉(zhuǎn)矩電流特征。電動(dòng)機(jī)選用全壓?jiǎn)?dòng)模式，確保在GB755所述的電壓與頻率變化范圍之內(nèi)，其啟動(dòng)、行走和外殼溫度要保持設(shè)計(jì)值之內(nèi)。

（2）超速限制。以GB755規(guī)定的超速值為標(biāo)準(zhǔn)，防止出現(xiàn)機(jī)械損害的情況。

（3）所有電機(jī)必須與外部地線導(dǎo)體相連。

（4）電磁盤式除鐵器要與系統(tǒng)完成有效的聯(lián)鎖，擁有就地控制與遠(yuǎn)程控制功能，使用PLC控制形式作為控制柜的主要形式，電控箱、電控柜等要設(shè)置為防塵、防水的雙層結(jié)構(gòu)形式，電控箱柜的防護(hù)等級(jí)要保持在IP56以上，厚度設(shè)置為2 mm，使用不銹鋼材質(zhì)制作，要使用施耐德、ABB或AB的開關(guān)和電氣元件。

（5）報(bào)價(jià)人來(lái)負(fù)責(zé)所有電氣設(shè)計(jì)工作和控制柜、電磁盤式除鐵器所有設(shè)備的采購(gòu)工作，報(bào)價(jià)人還要負(fù)責(zé)提供電纜接線圖和電氣原理圖。行走小車電線截面要保持在2.5 mm2以上，勵(lì)磁電纜截面要保持在4 mm2以上，電纜全部采用YC橡套形式的。

（6）對(duì)于控制柜中的弱電信號(hào)和強(qiáng)電信號(hào)來(lái)說，需要分開設(shè)置，將屏蔽端子設(shè)置在控制柜中，其接地措施要確保萬(wàn)無(wú)一失，同時(shí)備用端子的數(shù)量要保持在20%左右。控制柜內(nèi)要設(shè)置照明系統(tǒng)，同時(shí)要配備充足的檢修電源插座，為后續(xù)檢修工作做好充分的準(zhǔn)備工作。

（7）設(shè)備油漆要選擇兩面兩底類型的，使用環(huán)氧富鋅油漆來(lái)作為防腐底漆，使用聚氨酯油漆來(lái)充當(dāng)面漆，依據(jù)St2級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)處理表面，底漆和面漆的粉刷厚度要保持在80μm左右，油漆干燥后的厚度要保持在160μm以上。

3.2 改造方法

3.2.1 除鐵器間加磁屏蔽材料

電磁屏蔽技術(shù)主要是指電子元器件或者是電子設(shè)備間出現(xiàn)磁場(chǎng)感應(yīng)干擾的技術(shù)，包括以下幾種情況：

（1）靜電屏蔽。使用金屬網(wǎng)、金屬殼等空腔導(dǎo)體來(lái)完成靜電屏蔽。假如空腔導(dǎo)體不存在接地的情況，屬于外屏蔽，使外電場(chǎng)給空腔內(nèi)部元器件造成的影響得到高效的屏蔽，但是對(duì)空腔內(nèi)部電場(chǎng)給外界造成的影響無(wú)法實(shí)現(xiàn)高效的屏蔽。假如空腔內(nèi)部有帶電體存在，感生電荷就會(huì)在空腔外表或者是空腔內(nèi)壁上出現(xiàn)，該感生電荷電場(chǎng)會(huì)給外界帶來(lái)一定的影響。

（2）靜磁屏蔽。靜磁屏蔽主要是將靜磁場(chǎng)干擾進(jìn)行排除的電磁屏蔽技術(shù)，使用磁導(dǎo)率比較大的鐵磁材料來(lái)制作屏蔽罩。將鐵磁空殼放置在外磁場(chǎng)里的時(shí)候，外磁場(chǎng)的磁感應(yīng)線就會(huì)有畸變的情況發(fā)生，也就是磁感應(yīng)線會(huì)在殼層中聚集，但是空殼內(nèi)部的磁場(chǎng)卻是非常的微弱，借助磁鐵空殼能夠完成外磁場(chǎng)屏蔽造成的影響。該方法對(duì)低頻磁場(chǎng)會(huì)起到較好的屏蔽作用，但是其對(duì)高頻磁場(chǎng)的屏蔽效果卻微乎其微。

（3）電磁屏蔽。在電磁場(chǎng)或者是電磁波里，電磁場(chǎng)的能量會(huì)被導(dǎo)體表面所損耗和吸收，電磁場(chǎng)的傳播由導(dǎo)體表面向里不斷減小，這種現(xiàn)象也被稱之為是趨膚效應(yīng)。借助趨膚效應(yīng)使得高頻電磁波進(jìn)入導(dǎo)體內(nèi)部被有效阻斷，使電磁屏蔽得以真正實(shí)現(xiàn)，所以使用一定厚度的金屬來(lái)充當(dāng)電磁屏蔽罩。趨膚電流屬于渦流的范疇，因此，電磁屏蔽也會(huì)被稱之為使渦流屏蔽。

3.2.2 除鐵器間加屏蔽材料

在除鐵器運(yùn)行的過程中，皮帶、木質(zhì)與橡膠等材料無(wú)法發(fā)揮屏蔽的作用，對(duì)除鐵器表面100℃的高溫也很難接受，給施工現(xiàn)場(chǎng)造成了嚴(yán)重的影響。

3.2.3 改變兩行走軌道的間距

設(shè)計(jì)院在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)，對(duì)除鐵器間的距離考慮的不夠全面，導(dǎo)致除鐵器出現(xiàn)了互相吸合的情況，這就屬于設(shè)計(jì)上的缺陷。重新對(duì)建筑房屋進(jìn)行改造困難重重，增加除鐵器間距，對(duì)兩行走軌道之間的距離進(jìn)行改變，屬于治標(biāo)不治本，受時(shí)間的制約，實(shí)現(xiàn)難度教導(dǎo)[4-6]。

3.2.4 改變磁極

磁鐵的主要特性表現(xiàn)為同極相斥、異極相吸，假如某一物體內(nèi)部細(xì)小分子能夠按照同一方向排列，那么其具有磁鐵的特征。磁鐵兩端的磁力比較強(qiáng)，這就是磁極，磁鐵的磁極表現(xiàn)為S極和N極，兩級(jí)具有互相排斥和互相吸引的特征。磁極示意圖如圖3。

圖3 磁極示意

3.3 改造實(shí)施

在第四種改造措施實(shí)施以后，使勵(lì)磁盤式除鐵器互相吸引的現(xiàn)象得以高效的消除，互相排斥導(dǎo)致除鐵器出現(xiàn)了來(lái)回?cái)[動(dòng)的現(xiàn)象，減小了與建筑間的距離，影響了安全生產(chǎn)的正常運(yùn)行。盡管會(huì)存在著一些小的問題，但是利大于弊，因此其效果還是比較理想的。

4 結(jié)語(yǔ)

使用勵(lì)磁盤式除鐵器改造技術(shù)以后，顯著提升了煤的質(zhì)量，并使其安全性發(fā)生了根本性的改變，自動(dòng)控制系統(tǒng)改造取得了階段性的勝利，為今后勵(lì)磁盤式除鐵技術(shù)的使用起到了積極的促進(jìn)作用。