关于燃煤电厂输煤系统程控中的信号控制与维护

纪涛

大唐国际陡河发电厂河北唐山063000

摘要：陡河发电厂作为一个老厂，输煤程控改造工程将输煤系统的控制方式以及运行效率推向了一个新的时代。其中，各种信号对于以PLC为中心的整个控制系统的稳定运行起着至关重要的作用。本文结合工程实践与设备多年的安全运行经验，论述了控制系统中信号的种类、工作原理、作用以及可靠性，并针对信号控制与维护方面的问题做了一些阐述。

关键词：控制信号；外围信号；控制系统；解决方法

1程控系统的控制信号与外围信号

1.1由PLC开出的指令信号

在输煤控制系统中，由PLC开出的指令信号主要有两种控制对象，即电机与阀门。电机是皮带、给煤机等设备的动力设备，其上口开关一般为CJ12、3TB等类型的接触器，所以指令信号对电机开/停的控制实为对接触器线圈通/断电的控制。而阀门是水喷雾，凝结水，负压除尘等各类水气循环设备的开关部件，同样，指令信号对阀门开/关的控制也就是对阀门线圈通/断电的控制。

2开入PLC的外围信号

2.1堵煤信号

堵煤信号是从物料信号里分离出来的一种信号装置，针对煤这种特殊的物质的多块、多水、粘性大等特性进行改进。

2.2技术要求

某一级皮带通过煤筒向下一级皮带送煤的过程中，一旦由于某种原因造成煤筒堵塞，导致煤料不能向下一级皮带运送，要求此时要有堵煤信号产生并送往PLC要求停止皮带运转。如果堵煤发生时，没有该信号产生，致使PLC误认为系统在该环节运行正常，设备将继续运行，这就会造成跑煤，煤料会迅速涌出煤筒，顷刻间便将煤筒埋没，这种情况不但严重威胁设备的安全，还需要停止设备的运行，耗费大量的人力与时间来清理跑出的煤料，耽误重要的上煤工作。

2.3常见堵煤信号

常见堵煤信号有有阻移式堵煤信号、阻旋式堵煤信号、射频导纳堵煤信号、音叉式堵煤信号、重锤式堵煤信号、电容式堵煤信号等等。

物位计采用摆动式传动系统。检测板受阻时，主轴受阻而静止、电机继续运行，使脱扣器脱扣，致使开关动作切断电机电源、电机停止工作，发出物位信号。当物位下降时检板阻力消失，脱扣器复位，电机恢复工作，发出物位信号，仪表又处于检测状态。物位变化缓慢的场合，可在仪表内加装定时器，使仪表的检测处于间歇工作状态，这样可以减小功耗和磨损，延长仪表的寿命。

3现行解决方法

经过试验，我们在现场主要使用阻旋式堵煤信号，即在煤筒内部安装堵煤信号发生器，阻旋式堵煤信号控制器中采用的是阻旋电机，该电机转子轴的末端带有叶片，当电机通电旋转时，叶片会随之转动，此时，若是有物体碰及叶片并阻止其转动，电机的机械联动装置就会推动自带的常开接点闭合，将信号送出。利用该电机的这种特性，就可以实现堵煤信号的产生：当堵煤发生时，煤筒中的积煤会触及或埋没电机的叶片，使电机发出信号。

3.1可靠性测试

我们用人为阻止叶片转动的方式来模拟煤筒中发生堵煤时煤料阻止叶片转动时的情景。皮带正常运转时，用工具卡住叶片时，仅1秒钟，堵煤信号便产生，并通过线路送到PLC，PLC立即发出了停机的指令信号，设备随即停止了运行。实验结果满足技术要求。

3.2大物料信号

大物料信号又称大块物料开关，是行程开关的一种。目前有更先进的非行程开关模式的一种用于皮带机的大块物料在线检测装置，其特征在于，包括尾轮检测装置和头轮检测装置，所述尾轮检测装置设于靠近皮带机尾轮的位置，所述头轮检测装置设于靠近皮带机头轮的位置，所述尾轮检测装置包括：一框架，横跨设置于所述皮带机的尾轮附近；一检测装置固定架，设于所述框架上；一检测挡板，与所述检测装置固定架连接，所述检测挡板垂直设于所述皮带机皮带的上方，且可绕其与检测装置固定架的连接点转动；一弹簧，其一端与所述检测挡板连接，另一端与所述检测装置固定架连接，所述弹簧设于检测挡板靠近皮带机尾轮的一侧；一感应器，设于与所述检测挡板前方；一感应开关，与所述感应器连接，用于接收所述感应器发出的感应信号；一电铃，与所述感应开关串联连接；一继电器，与所述电铃并联连接，用于对电铃报警进行延时；一复位开关，与所述感应开关串联连接；所述头轮检测装置包括：一支架，横跨设置于所述皮带机的头轮附近；一检测装置底板，设于所述支架上；两个检测件，与所述检测底板连接，所述检测件设于所述皮带机的皮带上方，所述两个检测件之间的距离不大于所述皮带机的下料口的大小；两个限位开关，与所述两个检测件分别连接，用于接收检测件发出的信号，所述两个限位开关串联连接，且两个限位开关与所述皮带机的电路控制元件串联连接；包括所述感应开关、电铃、复位开关的串联电路与包括所述限位开关、皮带机的电路控制元件的串联电路并联连接。

3.3速度信号

为防止多台输送机中因一台发生故障停止运转而使输送机转载处引起堵塞，在控制系统中采用了专门的闭锁装置，该装置只允许输送机按煤流的相反方向启动。此外，在起动瞬间及输送机运行时，必须控制输送机皮带的速度，一般说来，速度下降可能与牵引力降低或其它原因引起的皮带打滑有关。输送距离不太长的输送机线路，起动所花的时间对生产率影响不大。可是，距离很长的及功率很大的输送机线路，特别是满负荷时起动，要耗费很长时间，有的一次起动耗时竞达5分钟或以上。运转试验表明，在一昼夜内输送机停止及起动是多次反复的，致使总的生产率损失很大，因此，保持侮台输送机的运行处于适当的控制之下，缩短输送机线路的起动时间就具有重要意义。通常，按顺序起动的输送机线路，并按规定速度控制输送机皮带的运行，用的是同一个装置—速度继电器。

3.4跑偏信号

输送机在运行过程中，由于各种原因经常会出现胶带跑偏现象，这不仅会引起漏料、设备的非正常磨损与损坏、降低生产率，而且会影响整套设备的正常工作，造成输送机胶带跑偏的根本原因是：胶带所受的外力在胶带宽度方向上的合力不为零或垂直于胶带宽度方向上的拉应力不均匀而引起的。由于导致胶带跑偏的因素很多，故应从输送机的设计、制造、安装调试、使用及维护等方面来着手解决胶带的跑偏规律是：“跑紧不跑松”、“跑高不跑低”、“跑后不跑前”。即如果胶带两侧的松紧度不一样。则胶带向紧的一侧移动；如果胶带两侧的高低不一样，则胶带向高的一侧移动；如果托辊支架等装置没有安装与胶带运行方向的垂直截面上，而是一端在前，一端在后（沿胶带运行方向），则胶带会向后端移动。胶带的空载跑偏的治理一般较好解决，很多胶带的跑偏是空载时不跑偏，重载是即产生跑偏现象，也就是我们习惯称作为“落料点不正造成的偏载跑偏”。现有燃煤电站物料（煤）转运点系统头部漏斗和落煤管等设计选型一直遵照《火力发电厂带式输送机运煤典型设计选用手册》（D-YM96）进行完成，在传统落煤管的设计过程中，经常出现落煤管下部的物料冲刷挡料槽，引起胶带受料偏载和对挡料槽的冲击，造成漏料、撒料和扬尘。

4结语

基于以上总结，可以认为，对于输煤二次系统的维护，主要任务就是对与信号相关的设备及信号传输线路的维护，所以，确实应该总结设备运行经验，合理设计布置信号传输线路，还要筛选出性能优良的符合现场应用实际的信号装置，并使其采购、维修、更换标准化，统一化，这些无疑会对输煤程控系统的稳定运行起到保障作用。由于采用了PLC设备，为整个输煤程控系统的扩展提供了接口如翻车机系统、煤场管理系统，对今后整个辅控车间控制系统的一体化改造也是有利的。

参考文献：

[1]贾俊华.带式输送机胶带跑偏剖析及纠偏探讨[J]IM&P化工矿物与加工，2004，5：36~38

[2]吴伯林王旻.输煤程控改造实现配煤精益管理《科技致富向导》2011年第29期1页~183页