引言
某热电有限公司一期3×220t/h--YG-220/9.8-M3型锅炉均由济南某股份有限公司提供，每台锅炉配套4台江苏某技术有限公司生产的10-55耐压式称重给煤机。10-55耐压式给煤机调节回路包括XR2105积算器、变频器、称重传感器、速度传感器四部分组成，具有给煤机内部超温、出口落煤口堵煤、皮带跑偏、输送机变频器故障及出口速关阀关闭等跳闸保护装置，以保证给煤机安全运行，实现锅炉运行中连续均匀给煤，方便运行人员根据实际给煤量来调整锅炉的负荷。
1设计控制、称重及跳闸保护原理
1.1控制原理
10-55耐压式称重给煤机控制方式为：将被检测的重量信号及速度信号一同送入XR2105积算器进行微积分处理并显示以吨/小时为单位的瞬时流量及以吨为单位的累计量。其内部调节器将实测瞬时流量信号值与经过通讯板（电流板）来自于DCS的设定流量值进行比较，并根据偏离大小输出相应的信号值，通过变频器改变电机转速的快慢以改变给料量使之与设定值一致，从而完成恒定给料流量的控制。如图1、图2所示：

1.2称重原理
电子皮带秤称重桥架安装于输送机架上，当物料经过时，计量托辊检测到皮带机上的物料重量通过杠杆作用于称重传感器，产生一个正比于皮带载荷的电压信号。速度传感器设计为EC40A6-P4AR-600型编码器，直接连在大直径测速滚筒上，提供一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。工作时，称重传感器将检测到皮带上的物料重量送入XR2105控制器，同时由测速传感器皮带输送机的速度信号也送入XR2105控制器，仪表将速度信号与称重信号进行积分处理，得到瞬时流量及累计量。简要的计算公式为：

1.3跳闸保护原理
给煤机跳闸保护原理如图3所示：

从上图可以看出，给煤机在运行中无论是处于远控还是就地状态，只要堵煤、跑偏、变频器故障、超温任一信号出现，给煤机都将跳闸。图中需要重点介绍的是堵煤信号传感器SQB设计为磁感应式接近开关，安装在给煤机内部出口速关阀上部，当落煤口堵煤时，煤流推动堵煤测点前部的金属档板靠近感应式接近开关，接近开关触点闭合到达设定的时间后，KTS5动作以达到检测目的，其它信号检测点均安装在给煤机上部或控制柜内直接动作继电器。
2改造前存在的问题
2.1控制回路缺陷
从上面给煤机控制原理图可以看出，在XR2105控制器自动控制（PID控制）状态下，首先当给煤机运行中当称重部分故障时，XR2105控制器称重显示为零，而控制收到的DCS远控信号没变，通过PID演算后输出到变频器的信号为20mADC，变频器输出为50HZ，输送机以工频方式运行，给煤量无法调节，影响锅炉运行；其次此种控制方式，以XR2105控制器为中心，DCS给定信号通过XR2105比较后，输出控制的是变频器，而XR2105反馈的是煤量百分比，经常给运行人员带来误解，另外控制信号和反馈信号都接入电流板，给煤机电流板易发故障，故障发生后给煤机不能正常运行，影响生产；再次是运行中给煤量的变化，XR2105控制器自动控制输出变化频繁，致使变频器输出频率忽大忽小，导致输送机转动装置忽快忽慢，易损坏轴承和转动部件，造成设备故障，影响生产运行。
2.2称重系统缺陷
由于原给煤机设计中，皮带秤测速装置选用的是旋转编码器结构，连在输送机驱动轴上，安装在给煤机壳体内部，因此测速装置受给煤机壳体内环境和输送转动装置的影响很大，极易产生松动、高温时信号无输出等故障，造成称重显示错误，而且一旦测速装置故障，往往需要停给煤机，与锅炉本体隔离，由于内部环境恶劣，固定螺丝拆卸和信号线拆接非常困难，耗时耗力，工作效率低下，严重时还会影响生产运行。
2.3保护电源和测点选用缺陷
从给煤机控制回路原理图可以看出，该控制回路电源和保护回路电源取自同一电源，运行中当保护测点或线路发生故障短路时，电源开关跳闸，给煤机速关阀因失去控制电源而不能迅速关闭，炉膛内烟气反串，严重影响给煤机的安全运行。另外，上文中提到堵煤信号传感器SQB设计为磁感应式接近开关，安装在给煤机内部出口速关阀上部，靠煤流推动金属档板以达到检测目的，由于前部壳体内运行环境恶劣，高温、潮湿和锈蚀均会造成堵煤检测信号误动或拒动，也会影响给煤机安全运行，而且在给煤机内部更换和维护极不方便。
3具体改造措施
3.1控制回路改造
由于公司几台锅炉供热方式为母管制，蒸发量的变化多靠人工干预，给煤机流量积算控制器XR2105在我公司仅作煤量监视用，控制方式不需要那么复杂，由DCS输出直接控制变频器，运行中即使给料机控制器或称重系统部件出现故障，运行人员也可根据DCS改变变频大小控制给煤量，既简单又明了。具体做法是把XR2105控制器电流板上输入和输出信号短接（1和4、2和5短接），在DCS上把变频器反馈信号作为手操器的跟踪量，其他无需改动，简单方便。
改造的控制方式如图4所示：

3.2测速装置改造
EC40A6-P4AR-600型编码器，在转动中提供的一系列脉冲，每个脉冲表示一个皮带运动单元，脉冲的频率正比于皮带速度。根据此测量原理，我们改用LT18A3-8-J/EZ型接近开关（三线制24VDC）来测量输送机风扇的转速以达到测速的同样效果，以实现把测速装置已到壳体外部的目的，方便检修人员维护和更换。具体做法是在输送机风扇的风叶上装配一个金属感应件（注意只需一个即可），在风扇的外壳上打一个孔并利用电机本体来安装接近开关，利用接近开关来测量风扇转动的脉冲，最后在空皮带运行时，通过XR2105控制器菜单重新建立皮带的自测周期即可测得皮带的转速，达到同样的积算效果。
3.3保护回路电源和堵煤检测装置的改造
对于控制回路电源电源和保护回路电源不独立存在的缺陷，我们根据给煤机控制原理图，把保护回路单独设了一路电源开关，并把保护电源消失的信号加到给煤机和速关阀的保护中，当保护测点或电缆故障造成保护电源开关跳闸时，DCS报警，同时关闭速关阀和停给煤机，保证了给煤机的安全运行。
对原有堵煤检测装置在煤种不好或运行环境恶劣的情况下，易造成给煤机保护误动或拒动带来的困扰，我们根据给煤机实际运行工况，并查阅了大量的相关资料，最后选用SIP型阻旋式料位开关来代替原有的堵煤检测装置，当给煤机前部落煤口有物料堆积碰到该料位开关时，发出跳闸信号从而达到保护目的。这种改造的好处是即时检测装置电器元件损坏，也不需要打开给煤机壳体，可直接在外部更换。
4改造的效果
改造后的给煤机，用DCS直接控制变频器，输送机转动均衡平稳，延长了转动部件的寿命；控制线和反馈线从积算仪电流板上分开，电流板的故障率降低；将测速和堵煤检测装置移至壳体外部，检测部件不再受高温等外部环境的影响，损耗率减小也方便了检修维护，至15年9月改造完成后，给煤机运行缺陷大大降低，即节约了维修成本，也保障了生产的安全运行，给公司带来了可观的经济效益。
5结束语
在锅炉运行中，给煤机起着极其重要的作用，给煤机的正常运行与否，直接影响到生产运行的经济效益。因此，如何保证给煤机安全、可靠、经济地运行，是我们每个检修技术人员的职责。愿我们的同行携起手来，记录检修维护、改造优化中的一点一滴，共同分享我们的检修成果吧。

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