1000MW機(jī)組磨煤機(jī)石子排渣門控制系統(tǒng)改造及應(yīng)用

1設(shè)備概況

某電廠3、4號(hào)1000MW機(jī)組HP1163/Dyn中速磨煤機(jī),設(shè)計(jì)石子煤排放率不高于0.1%。磨煤機(jī)石子煤排渣箱底部設(shè)計(jì)為氣動(dòng)二次排渣門,與上部一次排渣門互為聯(lián)鎖。石子排渣氣動(dòng)門采用就地控制方式,磨煤機(jī)石子排渣控制系統(tǒng)包含排渣一次門(入口門）和排渣二次門(出口門）兩個(gè)氣動(dòng)閥門。正常情況時(shí),入口排渣一次門始終處于打開狀態(tài),出口排渣二次門處于關(guān)閉狀態(tài),只有在清理石子煤收集斗時(shí),清理磨煤機(jī)排出的石子或渣塊,必須先關(guān)掉入口排渣門后,才可以操作排渣二次門進(jìn)行排渣。長期以來,3、4號(hào)爐磨煤機(jī)的石子煤排放量較大,石子煤排放是造成磨煤機(jī)區(qū)域粉塵污染的最大來源。磨煤機(jī)運(yùn)行中,由于石子煤排渣門動(dòng)作頻繁且運(yùn)行工況較惡劣,磨損嚴(yán)重,近期在正常運(yùn)行過程中多臺(tái)次出現(xiàn)石子煤排渣門關(guān)不嚴(yán)導(dǎo)致石子煤粉塵被吹出,排渣時(shí)渣箱內(nèi)的正壓氣體攜帶大量粉塵噴出箱外,排渣過程揚(yáng)塵嚴(yán)重,不僅污染生產(chǎn)環(huán)境,而且對排渣人員的人身健康造成傷害,嚴(yán)重干擾了3、4號(hào)爐的安全、文明生產(chǎn)。

2磨煤機(jī)石子排渣門控制系統(tǒng)存在的問題

(1）3、4號(hào)爐石子排渣門老化嚴(yán)重,密封不好,或者氣缸開關(guān)不到位,一次、二次排渣門行程開關(guān)壓不到,最終導(dǎo)致石子排渣門關(guān)不嚴(yán),反饋引起的排渣門互鎖,導(dǎo)致就地控制柜按鈕操作不了,影響排渣門的正常排渣操作。

(2）控制回路設(shè)計(jì)復(fù)雜,不易于分析及處理問題。兩個(gè)閥門的開關(guān)互相閉鎖,即當(dāng)排渣一次門打開時(shí),排渣二次門不允許打開:排渣一次門必須在關(guān)閉狀態(tài)才能打開排渣二次門。在電氣邏輯控制回路上的設(shè)計(jì)是,用排渣門的開關(guān)位置信號(hào)作為電氣回路中通斷接點(diǎn)的方式做閥門的開關(guān)閉鎖條件。氣動(dòng)回路中只采用一個(gè)直通式電磁閥來控制門的開關(guān),互鎖方式復(fù)雜,排查故障原因較麻煩,處理缺陷很不便捷。

(3）故障原因不易排查。兩個(gè)閥門互鎖的方式經(jīng)常會(huì)因?yàn)殚T的機(jī)械卡澀開關(guān)不到位或位置行程開關(guān)損壞無反饋信號(hào)而導(dǎo)致閥門無法開關(guān),假如在磨組正常運(yùn)行過程中,兩個(gè)閥門突然故障無法打開,這種緊急狀況將影響磨組正常排渣,其嚴(yán)重后果是迫使磨煤機(jī)停運(yùn)。

(4）排渣不及時(shí)導(dǎo)致排渣二次門燒壞。為了保證磨內(nèi)的壓力穩(wěn)定,其中一個(gè)門關(guān)閉時(shí)才允許開啟另一個(gè)門。經(jīng)磨煤機(jī)處理過的石子煤經(jīng)煤斗一次門排出到石子煤斗中暫存,再由人工打開二次門排出到下方的鋼槽內(nèi)待轉(zhuǎn)運(yùn)。但實(shí)際運(yùn)行中,排出的石子煤轉(zhuǎn)運(yùn)不及時(shí),屢次發(fā)生自燃,燒到煤斗下方的二次門,將二次門下方的控制回路轉(zhuǎn)接盒和行程開關(guān)燒損,磨煤機(jī)無法排渣,被迫停運(yùn)。

(5）現(xiàn)3、4號(hào)爐磨煤機(jī)石子煤斗進(jìn)出口氣動(dòng)門控制電纜各有一個(gè)轉(zhuǎn)接盒,石子煤斗容量較大,石子煤出口門離存石子鋼槽很近,現(xiàn)場空間小,高溫和粉塵嚴(yán)重威脅到出口門的控制電纜和接線盒。特別是在放石子時(shí)灰塵較大,轉(zhuǎn)接盒內(nèi)容易積塵,導(dǎo)致線路故障,而且設(shè)計(jì)時(shí)接線盒安裝在出口門下方,位置低,對查找故障、更換開關(guān)和電磁閥等維護(hù)工作非常不便。

(6）磨煤機(jī)石子排渣門現(xiàn)場工作環(huán)境惡劣(圖2）,排渣一次門、二次門卡澀故障頻繁。磨煤機(jī)排渣門設(shè)計(jì)存在缺陷,排渣一次門、二次門卡澀故障率高,且原行程開關(guān)不耐高溫,導(dǎo)致反饋異常而無法正確開關(guān)排渣門,維護(hù)工作量大。

圖1磨煤機(jī)石子排渣門工作環(huán)境惡劣

(7）機(jī)組運(yùn)行以來,磨煤機(jī)排石子閘板門經(jīng)常出現(xiàn)控制和反饋信號(hào)回路故障,導(dǎo)致閘板門無法動(dòng)作,或者反饋信號(hào)不正常。經(jīng)過排查,故障多出現(xiàn)在電纜轉(zhuǎn)接盒中,接線接觸不良,而且轉(zhuǎn)接盒也增加了控制線路故障排查環(huán)節(jié)。

(8）石子煤斗的兩個(gè)閘板門氣缸各安裝有一個(gè)空氣過濾器,由于現(xiàn)場溫度較高,空氣過濾器濾缸采用塑料材質(zhì),因此使用壽命不長?，F(xiàn)場兩個(gè)進(jìn)出口門各配有一個(gè)壓縮空氣過濾器,此配置非必要,而且實(shí)際生產(chǎn)以來,12臺(tái)磨的過濾器已多次更換。

3磨煤機(jī)石子排渣門控制系統(tǒng)改造及應(yīng)用

為解決磨煤機(jī)排渣門設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致的設(shè)備損壞、設(shè)備停運(yùn)、維護(hù)工作量大等問題,經(jīng)過多次觀察及歸納總結(jié),在不改變石子煤斗閘板門控制功能的前提下,提出了一系列改進(jìn)措施:

(1）對3、4號(hào)爐磨煤機(jī)排渣門進(jìn)行改造。本系統(tǒng)采用專門針對中速磨煤機(jī)排渣系統(tǒng)開發(fā)生產(chǎn)的排渣門,該排渣門從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上根本解決了排渣過程中出現(xiàn)的卡澀等問題,門板采用耐磨合金,能有效解決門板受熱和石子煤燃燒引起的門板變形問題,并且使用壽命較長,密封面采用堆焊材料,密封填料采用耐高溫專用石墨盤根,閥板部位整體包圍,能有效解決目前其他各類產(chǎn)品出現(xiàn)的內(nèi)漏、外漏等各種問題。

(2）摒棄原來舊的整個(gè)就地控制箱,基于優(yōu)化改進(jìn)控制邏輯設(shè)計(jì)新就地控制箱及氣動(dòng)管路(圖2）。在電氣控制回路上的設(shè)計(jì)對比原來的不同之處在于,改為直接用電氣回路中的繼電器干接點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)電磁閥通斷互鎖,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)閥門的開關(guān)閉鎖。

圖2磨煤機(jī)石子排渣門控制系統(tǒng)改造

(3）將安裝在二次門閘板上的行程開關(guān)改裝到閘板門的氣缸上面,遠(yuǎn)離高溫的石子煤斗出口和鋼槽,消除了行程開關(guān)高溫烤壞和燒損的可能。出口門電纜固定好,防止下垂接觸高溫石子煤。

(4）拆除二次門閘板下方的線路轉(zhuǎn)接盒,將控制箱出線直接安裝在電磁閥和行程開關(guān)上。

(5）增加氣動(dòng)門電磁閥箱,將暴露在灰塵和高溫環(huán)境中易故障的電磁閥改裝到密封的箱子中,避免了電磁閥因進(jìn)灰而縮短使用壽命的情況。

(6）電氣回路的控制邏輯簡明直接。原來的互鎖方式存在當(dāng)門的開關(guān)反饋信號(hào)發(fā)生異常時(shí)會(huì)導(dǎo)致門無法開關(guān)的問題,經(jīng)常因?yàn)殚T的機(jī)械卡澀開關(guān)不到位或位置行程開關(guān)損壞無反饋信號(hào)而導(dǎo)致門無法開關(guān),且氣動(dòng)回路中只采用一個(gè)直通式電磁閥來控制門的開關(guān),互鎖方式復(fù)雜,排查故障原因較麻煩,處理缺陷很不便捷。經(jīng)修改回路控制邏輯后解決了此問題,使得開關(guān)互鎖更安全有效。

(7）原控制箱結(jié)構(gòu)不符合工業(yè)密封要求,半門扇型的操作面板導(dǎo)致箱內(nèi)大量進(jìn)灰積塵,交流接觸器常因觸點(diǎn)粘有煤粉而吸合不良,產(chǎn)生頻繁的通斷接觸放電而導(dǎo)致控制回路過流跳閘,這是多次出現(xiàn)的故障。新控制箱(圖3）的密封性達(dá)到1P66等級(jí),并用繼電器替代交流接觸器,很好地解決了這一問題。

圖3磨煤機(jī)石子排渣門就地控制箱

(8）每臺(tái)磨排渣門接線盒拆除,使用就地電纜直接接到電磁閥和行程開關(guān)處。更改了行程開關(guān)安裝位置,防止被燒損,低成本,徹底消除了設(shè)計(jì)缺陷。

(9）兩個(gè)閘板門并不同時(shí)開關(guān),因此兩個(gè)空氣過濾器可以通過改管線合二為一,節(jié)省損耗。將壓縮空氣管道改管,將過濾器由兩個(gè)改成公用一個(gè),減少過濾器損耗。

4結(jié)語

本文針對某廠3、4號(hào)爐磨煤機(jī)石子排渣門控制系統(tǒng)存在的問題進(jìn)行了歸納及總結(jié),提出了相應(yīng)的改造方法并加以實(shí)施,改造后應(yīng)用效果良好,消除了磨煤機(jī)排渣系統(tǒng)設(shè)計(jì)缺陷造成的排渣系統(tǒng)著火導(dǎo)致停磨的問題,系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,基本達(dá)到年故障率低于1次/臺(tái),投用以來運(yùn)行安全穩(wěn)定,故障率低,日常維護(hù)工作量少,應(yīng)用效果良好,磨煤機(jī)未再因?yàn)榕旁到y(tǒng)故障而停運(yùn)。