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摘 要：介绍了锅炉制粉系统中给煤机的控制系统及其控制原理，结合给煤机的故障现象，分析了发生故障的原因，提出了处理方法，并根据现场实际情况给出了给煤机日常维护的建议。
关键词：给煤机；故障；维护
某热电厂地处吉林省长春市，现有在役6台200MW热电联产机组，锅炉均为哈尔滨锅炉厂设计生产，额定蒸发量670t/h、超高压、一次中间再热自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉，采用水平浓淡分离式和直流式喷燃器、四角布置、双切圆燃烧方式。制粉系统采用中储式，原煤由从输煤皮带输送到原煤斗，在经由给煤机送入磨煤机，经过磨煤机磨制后，经粗粉分离器、细粉分离器进入粉仓，再由给粉机、排粉机将煤粉送入炉膛燃烧。
在锅炉制粉系统中，给煤机的作用是根据锅炉负荷需求调整给煤量，把原煤均匀地送入磨煤机。由于该厂单机容量较小，经常参与电网调峰，在调峰时的负荷变化很大，为了满足电网需求，保证锅炉燃烧适应负荷变化的要求，就需要随时调节煤粉的用量。给煤机采用的是交流变频调速控制装置，变频装置的使用使得控制的灵活性和精度大大提高，还因此节约了大量电能。由于给煤机系统长期运行，调整频繁，设备故障率也相对较高。给煤机是否能够长周期安全运行直接影响火电厂的经济效益。
1 给煤机控制系统
1.1 给煤机控制原理
（1）从集控控制系统DCS来的给煤量信号，经过A1输入卡转变为频率信号，经数模转换进入CPU卡，另外还包括转速信号，皮带有煤等信号均进入CPU卡，按程序处理后，速度控制指令经A2卡输出给变频器，变频器控制电机转速。同时给煤率信号经A3卡输出反馈给DCS。
（2）系统按照给煤机参数表选定的运行方式、运行参数来进行控制，如给煤率的量程选择，校验时的转速设定、重块设定等。
（3）系统时刻监视给煤机的故障状态，根据故障的严重程度，进行报警和跳闸，并按照故障码记录下来，一般出现报警可以自动复位，但遇到跳闸情况必须到就地查明原因后复位。
（4）给煤机变频器按照其设定的程序参数，监视其各种故障状态，并具有保护功能。
1.2 给煤机投运过程控制系统
（1）硬件：196M PC中央处理器卡，EPROM程序芯片，称重传感器（Load Cell），显示/操作键盘（人机接口），电源和I/O隔离卡，变频器，测速计，输入输出卡（A1，A2，A3卡）以及皮带有煤，出口堵等传感器。
（2）软件参数：给煤机部分和变频器部分。其中给煤机部分包括显示、设定和校验部分。显示部分包含自检显示（Self-Test）、故障显示（Error-Code）；设定部分包含参数表（Setup}；校验部分包含系统标定（CAL）和输入输出卡调整（TRM ）。变频器部分包含故障信息（FAULT M ES）和程序参数设定。
2 给煤机故障现象及原因分析
2.1 给煤机皮带/链条卡涩
故障现象：给煤机由于物体卡涩造成跳闸
原因分析：给煤机进入木棍等硬物造成；给煤机内进入大的煤块造成卡涩；原煤仓至皮带处无煤，煤突然落下造成卡涩。
处理方法：将给煤机电源停电，取出木棍及大的煤块；及时疏通落下的煤饼，重新启动给煤机。
2.2 给煤机机械故障故障跳闸
故障现象：给煤机运行中突然跳闸
原因分析：给煤机跑偏造成皮带卡涩跳闸；给煤机皮带断裂或链条折断；给煤机轴承损坏造成给煤机波动大跳闸；给煤机变速箱磨损造成给煤机波动大跳闸；给煤机保险销断裂积煤造成皮带抬起跳闸。
处理方法：调整皮带至中心位置；更换断裂皮带；更换损坏轴承；更换变速箱；更换保险箱并清理积。
2.3 皮带/链条跑偏
故障现象：皮带跑偏
原因分析：皮带安装不正；送进螺栓松动或紧固力量不等，皮带卡有异物等。
处理方法：皮带调整时靠调整松紧螺栓来完成，拉紧或放松左右侧的松紧螺栓，使皮带偏左或者偏右运行。
2.4 皮带/链条断裂
故障现象：给煤机在运行中皮带/链条断裂
原因分析：皮带处有异物如木块、铁丝、铁块等；落煤中夹杂较大的异物卡住皮带；皮带长期运行，形成扒口严重跑偏。
处理方法：更换皮带或链条。
2.5 给煤机运行中堵煤
故障现象：给煤机跳闸发出堵煤、断煤信号报警
原因分析：给煤机内部积煤，堆至给煤机出口；给煤机出口闸门未完全处于全开状态；堵煤挡板误动；控制部分故障。
处理方法：检查磨煤机是否处于正常状态，如内部积煤严重，则首先清理积煤，然后检查给煤机；查看堵煤挡板开度是否过大，适当关小挡板或插棍。
2.6 给煤机断煤
故障现象：磨煤机出口温度升高；磨煤机出、入口压差减小，入口负压和排粉机出口风压、风速增大，磨煤机中钢球的噪音增大；磨煤机电流减小，一次风压、风速增大。
原因分析：给煤机本体故障；原煤斗内无煤或发生棚煤现象；原煤水分大、杂物多堵塞下煤管。
处理方法：解列自动、开启2、9号门，关闭1号门，降低磨煤机入口温度，立即恢复给煤；不能恢复给煤时，应停止磨煤机运行，监视制粉系统各部温度，防止温度升高发生爆破；如机械部分故障时，联系检修处理；如原煤斗无煤，联系燃运及时调整上煤方式；如原煤斗棚煤，应立即组织人力敲打，无效时开孔处理。
此外，对于变频控制的给煤机而言，在低速的时候，运行工况是不稳定的，而电机电流较大，这样必然造成电机温度过高。另外由于电机在低速下运行，其冷却风扇也低速运转，冷却效果大大降低。需要适当调整给煤机转速，必要时在给煤机电机附近加装临时冷却风扇。
4 注意事项
（1）在运行调整方面，从控制角度来说，适当地增加输出速度控制指令的滤波，降低系统灵敏度，使输出指令不至于频繁波动，这样就不会使变频器输出频繁变动，避免电机转速频繁波动与额外的电机温升。但调节参数时还要考虑到皮带有煤信号跳动也会影响给煤率，乃至转速的变化的因素。
（2）在设备检修过程中，更换不同型号皮带或链条时，由于各种型号的皮带摩擦力不同，对速度的影响也不同，所以要适当调整参数以保证安全可靠运行。参数调整可通过“显示/键盘”和系统中的“输入指令”部分根据参数表输入，反馈值可按给煤机参数表在给煤机上通过调节旋钮进行调整，输出参数的调整可以在变频器上进行，皮带有煤信号可以将灵敏度调小至信号出现为止。
（3）在给煤机轴上采用减少摩擦的措施减小皮带摩擦力，效果较为明显。或在选购皮带时，选购摩擦力较小、皮带内层较粗的优质进口皮带。
（4）针对给煤机的检修或者检查完成后，系统再次投入运行时，应加强对电流、电机温度的检查，防止人为原因造成类似故障再次发生。
除上述解决措施外，还应结合锅炉制粉系统运行的实际工况要求运行人员在启动给煤机后，尽快调整参数，进入正常转速，或在DCS中设置给煤机最低启动速度，即最小给煤率，从而减小不稳定因素及过热率。在条件许可的情况下，适当增大电机的功率，或增大电机的散热面，必要时可以安装临时散热设备对电机进行强制冷却，防止给煤机电机处理过大造成烧损。
5 结论
给煤机作为锅炉制粉系统的重要设备，需要运行人员和检修人员共同维护才能确保其长周期运行。通过变频器对给煤机的调速控制，可以提高给煤机的调整精度和运行的可靠性，节约了大量电能，大大提高了给煤系统的经济和技术指标。但对运行人员的技术水平要求也比较高，需要掌握变频器及其系统的基本原理，并能利用这些基本知识根据故障现象分析故障原因，从而排除故障。当然，在设备发生异常时还要结合机械、电气、热工等原因，与检修人员共同处理，以缩短消除故障时间，提高工作效率，保证锅炉制粉系统正常运行。
作者简介：
朱广东（1988-），男，助理工程师，从事发电厂锅炉运行工作。
关键词：给煤机；故障；维护
某热电厂地处吉林省长春市，现有在役6台200MW热电联产机组，锅炉均为哈尔滨锅炉厂设计生产，额定蒸发量670t/h、超高压、一次中间再热自然循环、单炉膛、平衡通风、固态排渣煤粉锅炉，采用水平浓淡分离式和直流式喷燃器、四角布置、双切圆燃烧方式。制粉系统采用中储式，原煤由从输煤皮带输送到原煤斗，在经由给煤机送入磨煤机，经过磨煤机磨制后，经粗粉分离器、细粉分离器进入粉仓，再由给粉机、排粉机将煤粉送入炉膛燃烧。
在锅炉制粉系统中，给煤机的作用是根据锅炉负荷需求调整给煤量，把原煤均匀地送入磨煤机。由于该厂单机容量较小，经常参与电网调峰，在调峰时的负荷变化很大，为了满足电网需求，保证锅炉燃烧适应负荷变化的要求，就需要随时调节煤粉的用量。给煤机采用的是交流变频调速控制装置，变频装置的使用使得控制的灵活性和精度大大提高，还因此节约了大量电能。由于给煤机系统长期运行，调整频繁，设备故障率也相对较高。给煤机是否能够长周期安全运行直接影响火电厂的经济效益。
1 给煤机控制系统
1.1 给煤机控制原理
（1）从集控控制系统DCS来的给煤量信号，经过A1输入卡转变为频率信号，经数模转换进入CPU卡，另外还包括转速信号，皮带有煤等信号均进入CPU卡，按程序处理后，速度控制指令经A2卡输出给变频器，变频器控制电机转速。同时给煤率信号经A3卡输出反馈给DCS。
（2）系统按照给煤机参数表选定的运行方式、运行参数来进行控制，如给煤率的量程选择，校验时的转速设定、重块设定等。
（3）系统时刻监视给煤机的故障状态，根据故障的严重程度，进行报警和跳闸，并按照故障码记录下来，一般出现报警可以自动复位，但遇到跳闸情况必须到就地查明原因后复位。
（4）给煤机变频器按照其设定的程序参数，监视其各种故障状态，并具有保护功能。
1.2 给煤机投运过程控制系统
（1）硬件：196M PC中央处理器卡，EPROM程序芯片，称重传感器（Load Cell），显示/操作键盘（人机接口），电源和I/O隔离卡，变频器，测速计，输入输出卡（A1，A2，A3卡）以及皮带有煤，出口堵等传感器。
（2）软件参数：给煤机部分和变频器部分。其中给煤机部分包括显示、设定和校验部分。显示部分包含自检显示（Self-Test）、故障显示（Error-Code）；设定部分包含参数表（Setup}；校验部分包含系统标定（CAL）和输入输出卡调整（TRM ）。变频器部分包含故障信息（FAULT M ES）和程序参数设定。
2 给煤机故障现象及原因分析
2.1 给煤机皮带/链条卡涩
故障现象：给煤机由于物体卡涩造成跳闸
原因分析：给煤机进入木棍等硬物造成；给煤机内进入大的煤块造成卡涩；原煤仓至皮带处无煤，煤突然落下造成卡涩。
处理方法：将给煤机电源停电，取出木棍及大的煤块；及时疏通落下的煤饼，重新启动给煤机。
2.2 给煤机机械故障故障跳闸
故障现象：给煤机运行中突然跳闸
原因分析：给煤机跑偏造成皮带卡涩跳闸；给煤机皮带断裂或链条折断；给煤机轴承损坏造成给煤机波动大跳闸；给煤机变速箱磨损造成给煤机波动大跳闸；给煤机保险销断裂积煤造成皮带抬起跳闸。
处理方法：调整皮带至中心位置；更换断裂皮带；更换损坏轴承；更换变速箱；更换保险箱并清理积。
2.3 皮带/链条跑偏
故障现象：皮带跑偏
原因分析：皮带安装不正；送进螺栓松动或紧固力量不等，皮带卡有异物等。
处理方法：皮带调整时靠调整松紧螺栓来完成，拉紧或放松左右侧的松紧螺栓，使皮带偏左或者偏右运行。
2.4 皮带/链条断裂
故障现象：给煤机在运行中皮带/链条断裂
原因分析：皮带处有异物如木块、铁丝、铁块等；落煤中夹杂较大的异物卡住皮带；皮带长期运行，形成扒口严重跑偏。
处理方法：更换皮带或链条。
2.5 给煤机运行中堵煤
故障现象：给煤机跳闸发出堵煤、断煤信号报警
原因分析：给煤机内部积煤，堆至给煤机出口；给煤机出口闸门未完全处于全开状态；堵煤挡板误动；控制部分故障。
处理方法：检查磨煤机是否处于正常状态，如内部积煤严重，则首先清理积煤，然后检查给煤机；查看堵煤挡板开度是否过大，适当关小挡板或插棍。
2.6 给煤机断煤
故障现象：磨煤机出口温度升高；磨煤机出、入口压差减小，入口负压和排粉机出口风压、风速增大，磨煤机中钢球的噪音增大；磨煤机电流减小，一次风压、风速增大。
原因分析：给煤机本体故障；原煤斗内无煤或发生棚煤现象；原煤水分大、杂物多堵塞下煤管。
处理方法：解列自动、开启2、9号门，关闭1号门，降低磨煤机入口温度，立即恢复给煤；不能恢复给煤时，应停止磨煤机运行，监视制粉系统各部温度，防止温度升高发生爆破；如机械部分故障时，联系检修处理；如原煤斗无煤，联系燃运及时调整上煤方式；如原煤斗棚煤，应立即组织人力敲打，无效时开孔处理。
此外，对于变频控制的给煤机而言，在低速的时候，运行工况是不稳定的，而电机电流较大，这样必然造成电机温度过高。另外由于电机在低速下运行，其冷却风扇也低速运转，冷却效果大大降低。需要适当调整给煤机转速，必要时在给煤机电机附近加装临时冷却风扇。
4 注意事项
（1）在运行调整方面，从控制角度来说，适当地增加输出速度控制指令的滤波，降低系统灵敏度，使输出指令不至于频繁波动，这样就不会使变频器输出频繁变动，避免电机转速频繁波动与额外的电机温升。但调节参数时还要考虑到皮带有煤信号跳动也会影响给煤率，乃至转速的变化的因素。
（2）在设备检修过程中，更换不同型号皮带或链条时，由于各种型号的皮带摩擦力不同，对速度的影响也不同，所以要适当调整参数以保证安全可靠运行。参数调整可通过“显示/键盘”和系统中的“输入指令”部分根据参数表输入，反馈值可按给煤机参数表在给煤机上通过调节旋钮进行调整，输出参数的调整可以在变频器上进行，皮带有煤信号可以将灵敏度调小至信号出现为止。
（3）在给煤机轴上采用减少摩擦的措施减小皮带摩擦力，效果较为明显。或在选购皮带时，选购摩擦力较小、皮带内层较粗的优质进口皮带。
（4）针对给煤机的检修或者检查完成后，系统再次投入运行时，应加强对电流、电机温度的检查，防止人为原因造成类似故障再次发生。
除上述解决措施外，还应结合锅炉制粉系统运行的实际工况要求运行人员在启动给煤机后，尽快调整参数，进入正常转速，或在DCS中设置给煤机最低启动速度，即最小给煤率，从而减小不稳定因素及过热率。在条件许可的情况下，适当增大电机的功率，或增大电机的散热面，必要时可以安装临时散热设备对电机进行强制冷却，防止给煤机电机处理过大造成烧损。
5 结论
给煤机作为锅炉制粉系统的重要设备，需要运行人员和检修人员共同维护才能确保其长周期运行。通过变频器对给煤机的调速控制，可以提高给煤机的调整精度和运行的可靠性，节约了大量电能，大大提高了给煤系统的经济和技术指标。但对运行人员的技术水平要求也比较高，需要掌握变频器及其系统的基本原理，并能利用这些基本知识根据故障现象分析故障原因，从而排除故障。当然，在设备发生异常时还要结合机械、电气、热工等原因，与检修人员共同处理，以缩短消除故障时间，提高工作效率，保证锅炉制粉系统正常运行。
作者简介：
朱广东（1988-），男，助理工程师，从事发电厂锅炉运行工作。