浅析影响皮带式给煤机稳定给煤的原因及优化措施

浅析影响皮带式给煤机稳定给煤的原因
及优化措施
摘要：皮带式给煤机作为一款可以连续、均匀、定量给料的设备，在给煤的
过程中对煤进行连续称量，并根据燃烧系统的反馈信号自动调节给煤量，是火力
发电厂锅炉燃烧控制、机组负荷稳定的关键一环。

给煤机的准确、定量的向磨煤
机进行给料，关乎机组协调控制，自动投入，最终影响到机组负荷稳定。

本文总
结某电厂2×660MW机组给煤机试运过程中的给煤偏差问题处理的经验，浅析探
索影响皮带式给煤机稳定给煤的原因及优化措施。

关键词：发电厂；给煤机、称重传感器
引言
某电厂新建2×660MW超超临界燃煤发电机组，采用单炉膛直流炉，前后墙
对冲燃烧，采用正压直吹式制粉系统。

单台机组配置6台给煤机分别对应前后墙
6层燃烧器给煤，采用的是赛摩电气股份有限公司生产的F55-1000皮带式给煤机。

在首台机组试运过程中，给煤机给煤量偏差且给煤量不均匀导致机组协调无法投入，机组负荷不稳定，运行监视工作量增加。

为解决这一问题，早日实现自动投入，现场对可能存在的问题进行了全面排查。

本文整理给煤机故障消除过程中采
取的一系列措施，为以后调试及运维检修提供宝贵的经验。

一、给煤机介绍及故障情况说明
1.给煤机配置情况介绍
该电厂选用的是赛摩电气股份有限公司生产的F55-1000称重式皮带给煤机。

皮带式给煤机结构主要有壳体、皮带输送和驱动机构、设备安全保护机构（断煤、堵煤、超温等测量仪表）、称重机构、清理机构、密封空气系统。

由于给料不均
匀且给煤量偏差，本文重点对称重机构、带式输送和驱动机构进行介绍：
（1）给煤距离（给煤机进、出煤口中心线距离）2025.9 mm，皮带长度约为5200 mm。

给煤机皮带宽度约为1000mm。

（2）给煤机下料口边线离称重传感器距离为600mm。

（3）皮带中间带有肋筋，称重托辊及支撑托辊均带有配套导向槽。

（4）称重传感器采用Celtron（威仕）3410-100KJ。

双传感器按压式受力，两只传感器信号并联一组信号送给控制器。

（5）控制器选用赛摩电气自主研发的6001/SM6105 VER6.47。

（6）转速传感器选用PEPPERL+FUCHS TVI40N-14TK2T6TN。

图：皮带给煤机外观图
1.给煤机故障情况描述
该电厂1号机组于冲管前按照正常调试流程完成了6台给煤机校验及系统联调工作。

冲管过程中只是投入微油点火层对应的F给煤机，后经过核算整个冲管过程中的煤耗，发觉给煤量累计与实际煤耗量偏差很大。

经查询冲管期间瞬时给煤量反馈及对应的给煤机转速曲线关系发现，给煤机转速与瞬时给煤量之间关系有明显的变化，主要变现为一定时间段内相同给煤量反馈对应的转速会比之前升高很多且保持很长一段时间，直到下一次给煤量指令发生变化。

冲管结束后，现场对6台给煤机重新进行了标定。

但整套启动后，6台给煤
机投运后，均表现出实际煤耗量与给煤机给煤量之间的偏差，且给煤机转速与给
煤量之间的同样会出现偏离，且偶尔会表现为给煤量升高，转速下降。

如图：
图：截取的称重偏差给煤机曲线
二、给煤机故障原因分析及处理措施
1.传感器信号传输存在感应电干扰。

转速传感器及称重传感器均采用的是毫伏电压信号，信号电缆的屏蔽层连续性、敷设路径是否与强弱电缆分开都有可能造成信号波动。

这本身就是热控安装
调试过程中常见的一类问题。

为排除信号干扰原因，现场将传感器信号电缆从桥
架中抽出来单独配保护管进行敷设并检查了屏蔽层连续性及接地可靠性。

1.皮带不规则受力对称重传感器承重效果产生影响。

在给煤机标定过程中发现，皮带张紧度不够或者跑偏，都将造成给煤机零点
漂移。

所以调节皮带松紧度，对给煤机测量稳定性有一定的改观。

同时，由于本电厂给煤机皮带中间带有肋筋、对应托辊中间带有导向槽。

如
果皮带发生跑偏，存在肋筋磨到托辊，导致称重传感器受力产生变化，经过调研，这种现象在其他电厂也曾出现过，故适当拓宽托辊导向槽也是一种必要的解决办法。

1.转速传感器固定不牢靠，导致测量误差。

PEPPERL+FUCHS 转速传感器是绝对式旋转编码器，通过给煤机皮带电机带动
转速传感器轴转动测量转速，这也导致测量过程中转速传感器要固定牢靠，避免
转速传感器与电机轴之间的相对转动。

在故障排查过程中发现，部分转速传感器
固定不够牢靠，设备振动引起的电缆管晃动会导致转速传感器有一定的信号输出。

所以转速传感器牢靠固定也是较少测量误差的有效方式。

1.称重传感器安装不规范，导致测量效果偏差。

赛摩电气股份有限公司的F55-1000皮带式给煤机采用一对Celtron（威仕）3410-100KJ称重传感器，称重托辊固定在传感器上，通过托辊上方皮带作用在传
感器上的剪切力来换算给煤机瞬时给煤量。

受力方向及大小受外界因素影响产生
变化会导致测量结果偏差。

首先需检查称重托辊水平度。

对侧两只传感器安装水平度不够将会导致托辊
倾斜，从而影响两只传感器的均匀受力。

所以在调试过程中，要用水平尺测量称
重托辊水平度，保证两只传感器受力均匀。

其次，要调节托辊与称重传感器之间的固定情况，避免托辊顶到传感器，产
生横向应力。

当调试时，左右拖动托辊，能在传感器受力杆上水平方向滑动便可。

1.支撑架与壳体之间连接不牢靠，导致称重传感器受到的剪切力有偏差。

本项目排查了所有影响给煤机称重的可能原因，甚至更换了传感器、控制器后，我们开始从给煤机结构上开始找原因。

在本体结构检查时，影响给煤机称重
的原因主要排查如下：
1）给煤机称重传感器测量范围以称重托辊为中心，前后两个支撑托辊外侧
15公分，主要对这个区域的煤进行称重。

本项目给煤机下料口与称重托辊之间的
距离只有60公分，距离称重范围边界只有15公分。

这样下料口皮带在受煤仓落
煤冲击的时候，会对称重会有一定的影响。

需要给煤机下料口位置的支撑托辊布
置紧密一点，尽量减小落煤的冲击力。

2）托辊支撑架与壳体连接不牢固（如图），皮带上煤经过时，支架会有不
规律形变，从而影响称重传感器测量，这也是本项目最终确认的故障原因。

本电
厂给煤机托辊支撑架采用钢板制作而成，长度约2米左右，未与给煤机壳体之间进行满焊，给支撑架一个向下的力时，很明显看到了支撑架钢板的形变。

后经过对钢板进行了一系列的加固措施，正常调试后，给煤机终于趋于稳定运行。

图：托辊支撑架与壳体之间未牢固焊接
三、结语
给煤机的稳定运行，影响到制粉系统正常出力，锅炉燃烧稳定和机组带负荷能力。

称重偏差对运行人员机组协调控制，自动投入，负荷稳定性监视有很大挑战。

本次故障的成功消除，不仅解决了本电厂给煤机运行过程的称重偏差。

同时在我们反复的故障排查过程中，分析可能影响给煤机给煤量稳定的各类原因，总结经验，为以后的调试工作打下良好基础，也为同类型给煤机称重偏差故障消除提供借鉴。