CS2024型电子称重式给煤机给煤率异常分析及处理方法介绍 - 图文

CS2024型电子称重式给煤机给煤率异常分析及

处理方法介绍

肖榕辉

（广东珠海金湾发电有限公司，珠海 519050）

摘要：在热力发电厂中，燃料控制系统是机组控制中的重要一环，与机组安全、稳定、经济的运行密切相关。而给煤机作为燃烧控制系统中最重要的辅机，运行过程中出现给煤率异常，会给机组一个较大的扰动，直接恶化燃烧控制系统的性能，限制机组出力，影响机组运行的安全性及经济性。广东珠海金湾发电有限公司#3、4机组给煤机采用的是上海新拓电力有限公司生产的CS2024型电子称重式给煤机，本文针对本厂近年维护过程中该给煤机经常出现给煤率异常的现象，进行分析及处理介绍，对使用同类型设备的兄弟单位具有借鉴意义。 关键词：CS2024型称重式给煤机；给煤率异常；处理；防范措施

The Analysis of the Abnormal Feeding Rate of the CS2024 Electronic Weighing Type Coal Feeder and Its Solutions

Xiao Ronghui, Guan Feiran, YuKang

(Guangdong Zhuhai Jinwan Power Company Limited, ZhuHai, 519000)

Abstract: In the thermal power station, the fuel control system is crucial to the whole unit control system, it has close connections with the safety, stability, economy of the unit operation. The coal feeder, as one of the most important assisting devices in the fuel control system, once shows abnormal feeding rate during operation, would deliver a big disturbance to the unit, and exacerbate the performance of the fuel control system, which would lead to the restriction of the unit output, damage to the safety and economy of the unit. The unit 3/4 of the Guangdong Zhuhai Jinwan Power Company Limited has adopted CS2024 electronic weighing type coal feeder, which is produced by ShangHai XinTuo Power Company Limited. According to the abnormal phenomena occurred during the maintenance of the coal feeder in recent years, this paper summarizes and analyzes the maintenance processes, thus it can provide vital experiences to the plants which possess similar devices.

Keyword: CS2024 Electronic Weighing Type Coal Feeder, abnormal feeding rate, process, preventive actions.

1 概述

上海新拓电力设备有限公司生产的耐压式CS2024-HP型号给煤机该型号给煤机具有微机控制电子称量及自动调速装置功能在运行过程中能根据锅炉燃烧控制系统指令自动调节给煤量，满足锅炉负荷的要求。

其基本结构如图1.1所示：

1-张紧辊；2-张紧机构；3-挡煤板；4-称重辊；5-称重传感器；6-断煤信号装置； 7-清扫机构减速箱；8-皮带输送减速箱；9-称重标定机构；10-张力辊。

图1.1 CS2024型给煤机机械结构简图

给煤机控制器包含三个硬件包：电源板，CPU板，电动机速度控制器。另外有附加输入输出组件，可通过各种组合来满足不同的数字量或模拟量控制要求。该称重式给煤机控制的物理量是燃料的流量（即给煤率，单位是吨/每小时）。为实现这一功能，CS2024型给煤机通过称重传感器测量单位皮带长度上煤的重量，同时通过测速发电机测量并换算出皮带的转动速度，二者的乘积得出实际给煤率，与要求给煤率进行比较，然后调节皮带电机的速度，使给煤率控制在指令值上。

图1.2 给煤机控制原理简图

2 给煤机控制原理

运行人员偏置+F燃料总量测量值MBDSPIDOINT块PID百分数：0%~100?A1板A2板A3板光隔分频电机速度内部控制回路6台给煤机输出指令平均值EDA1板输出给煤机指令（给煤率）密度*单位长度体积测速实际值÷电机速度内部调速给定值PIDA2板输入（电动机速度指令）以A为例A中控指令：4~20MA变频器转换为：2000~8000HZ光隔微机板CPU给煤率测量值M（显示：T/H）电机内部：200~1000HZ反馈信号：4~20MA测速探头光隔内部：200~1000HZ电源板 PS测速传感器称重传感器+乘积速比因子（定度）∑-皮重皮带速度（M/S）乘积T/M重量系数（定度）CPU微机板中储存及运算给煤率单位选择：T/HA给煤率测量值MBCDEF∑燃油总量燃料总量测量值注：INT块作用：当燃料控制自动，在运给煤机放自动时，某台在运给煤机跳闸或停运，将置停运给煤机输出O值为18%，而此时总燃料测量值将减少，燃料主控PID输出O值将变大，该O值作为INT块PID的设定值输入，与6台给煤机输出指令平均值相比较，迅速增大其他给煤机的控制指令，把煤量拉上来。图2 给煤机给煤响应原理框图

从上图可以看出，在给煤机CPU微机板中，首先接收称重传感器输入一与测得的重量成正比的信号，这个信号由微处理器板上分辨为1/4000（12位）或0.025％的A/D转换器转换成一个二进制数字信号。这个数字与存储在永久存储器(ROM)中的参数进行比较，如果这个数字信号是在可以接受的范围之内，它就被存储在暂时存储器(RAM)中。接着对从另一个称重传感器来的信号进行同样处理。这两个信号将进行互相比较以进一步证实它们的正确性。如果比较后发现该两个信号是不正确的，给煤机转到容积式操作运行，这时控制器就采用存储在内存中的由先前的平均值而定的假定传感器输出信号进行操作，如果比较后发现该两个信号是正确的，两个传感器的信号相加后减去毛重，其结果与一个定度因数相乘（该因数是在给煤机定度时得出的），从而得到每单位皮带长度上的物料重量。这个结果存储在RAM中。电动机速度是通过在一段时间中测量与电动机轴相连的交流测速机所发生的输出脉冲频率来决定的。这种以晶体振荡为参考频率的微处理器测试的精度是0.025％。这个模拟量信号被转换成数字量信号（二进制数）并且与另一个定度因数相乘（该因数是在定度时获得的）从而得到一个代表皮带每秒速度的数字。最后这个皮带速度与物料重量相乘后得出给煤率。然后这个结果与给煤率设定值比较后得出误差信号对速度控制器进行控制。

而在外部给煤率设定及反馈控制回路中，DCS首先根据锅炉BD指令与实际燃料测量值PID控制器得出每台给煤机的给煤率给定值，给定信号经过控制器、卡件量纲的传递变换，并经过分频把信号从A1指令板送入微机板CPU处理器中。CPU经过内部控制，最后把给煤率通过A3反馈卡送至DCS，这样就实现了给煤机给煤率外部和内部之间个闭环控制。

CPU中给煤机率的计算公式：

从上面公式可以看出，给煤率运算中，需要测量的两个量分别为称重传感器测量值和测速传感器测量值。而其他三个系数：重量系数、皮重因子、速比因子都是定度所得。这几个量的准确度对给煤率运算的精度影响较大。

3 给煤机给煤率异常分析

3.1给煤机给煤率异常分析流程图，如下图3.1：

给煤率异常排除机械故障1、皮带跑偏2、传动系统变形3、异物阻碍按SHIFT SELF TEST 6 观察给定值 N给定值稳定否？Y查给煤率给定信号转容积式运行Y给煤率稳定否？NOFF状态按SHIFT SELF TEST 9观察称重值 1、抬起和放下称重块，显示值之差为1500左右2、抬起和放下时，显示值较稳定1、查调速和测速信号2、查电机N符合上述要求？Y排除称重系统机械故障,检查电气控制回路查称重信号

图3.1 给煤机给煤率异常分析流程图

3.2历次给煤率异常主要故障原因分析及防范 （1）机械故障导致给煤率异常 a、皮带跑偏

b、传动、称重系统变形 c、有异物阻碍

如图3.2，2010年6月2号，3D给煤机出现煤量波动，波动幅度达到5T/H~65T/H，但波动时间仅持续几分钟，分析判断为大块异物通过皮带导致。

图3.2 大块异物致给煤率异常历史趋势图

经验教训及防范措施：当给煤机出现短时煤量波动，可先保持观察，如果很快就恢复正常，则基本可判断是因为为大块异物通过皮带导致。同时为保证机械称重和传动装置正常，要求机械专业每次进行给煤机定检时着重做好如下工作：

①观察给煤机运行后调整皮带的张紧要合适，观察皮带是否跑偏，皮带无破损。（皮带张紧度合适参考：在空载时，皮带张紧辊筒的滚轮中心在指示器的中下限区域时为最佳状态。加载时，皮带会变紧，中心会上移）

②观察3根称重托辊都要转动自然，无跳动，表面光洁。 ③观察张力辊筒（皮带下方）、称重辊有无松动、松脱现象，如有则拧开轴承端盖紧固处理。 ④检查张力辊筒两端的摆臂是否存在卡涩现象，如有则需要除灰除锈，进行松动处理。 ⑤检查称重支撑连杆要平直，关节轴承要活络。（除灰除锈，喷松锈剂）。 （2）称重重量信号处理回路异常导致给煤率异常

2010年9月10日上午，4B磨煤量21T/H，磨电流由38A上升至57A，磨吹扫时内部有较大摩擦声。机械专业点检员开票停磨检查：磨煤机内部没发现异常，稍微调大了磨辊间隙。然后押票试运，发现情况依然没改变，磨煤机电流依旧偏大。因此怀疑给煤量异常偏大，联系我们热控专业对给煤机称重控制系统进行检查。

打开给煤机人孔门，检查给煤机内部机械传动机构没发现异常，切至LOCAL转动，皮带空载时，但是给煤机面板上有23T/H煤量显示，初步怀疑称重系统有故障。给煤机切至OFF模式，在空载状态下按SHIFT SELF TEST 9，观察左右侧称重传感器测量值为36651/6510（该数值为皮带重量AD转换码，正常值应为600多），加载时数值为1368/1309（正常值应为2000多）。

由数值看发现异常：①数值与正常数据偏差较大；②传感器数值36651/6510不对称，差别太大；③加载时的数值反而变小。观察皮带，发现数值小的这边传感器侧皮带很松，于是怀疑皮带张紧度

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