发电厂入炉煤与给煤机皮带秤煤量差异大问题分析.pdf

2023No9(上)设备管理与维修72发电厂入炉煤与给煤机皮带秤煤量差异大问题分析王栋（广东粤电大亚湾综合能源有限公司，广东惠州516300)摘要：针对某电厂入炉煤皮带秤与给煤机皮带秤上煤量差异大问题，全面分析测量过程，深入剖析偏差原因，并提出整改和防范措施。关键词：人炉煤皮带秤；给煤机皮带秤；偏差分析中图分类号：TM621文献标识码：BDOl:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.09.280引言某发电厂共安装2 台人炉煤皮带秤及12 台给煤机皮带秤，其中人炉煤皮带秤为北京通尼科技有限公司生产的WE-520/14型电子皮带秤，给煤机分单元机组配置（1、2 号机组各6 台），为上海新拓电力设备有限公司生产的CS2024型电子称重式给煤机。自机组投产以来，该厂对人炉煤皮带秤以及给煤机皮带秤均按照“重要设备”进行检修于维护，严格执行定期自检和第三方检定。最近一次审计期间，给煤机上煤量与入库量差异率为-0.2 7%，满足国家对计量器具精度的要求以及设备生产厂家设计准确度要求。但是，人炉煤皮带秤与给煤机皮带秤上煤量差异较大，最大时一年累计偏差达16.4万吨。1工作原理皮带秤一般由称量框架、称重传感器、测速传感器和显示仪表组成。给煤机皮带秤对于煤定量给料，给料过程为皮带连续给料。给煤机将来自原煤仓的煤进行输送，并通过称重桥架进行重量检测，同时由装在尾轮的测速传感器对皮带进行速度检测。被测量的重量信号和速度信号一同送人积算器进行微分处理，显示以吨每小时为单位的瞬时流量，并根据偏离量的大小输出相应的PID控制信号，控制给煤机变频器改变电机转速来调整给料量，使其完成恒定给料。人炉煤皮带秤和给煤机皮带秤称重原理相同，所测的瞬时煤量大小取决于两个参数，瞬时煤量等于皮带上煤量负荷值q(kg/m)与皮带速度值(m/s)的乘积,即w=qxu。其中煤量负荷值由称重传感器测量，皮带速度由测速传感器测量。2原因分析测量偏差主要受测量环境、生产过程中的实际运行情况以及校验方法等因素的影响。实际生产过程中，皮带转速测量精度高、扰动少，煤量测量的准确性主要受称重传感器工作状态影响。称重传感器通过检测支撑点与称重托辊之间的形变来实现煤量称重。因此，皮带上煤流分布是否均匀、皮带张力是否稳定以及皮带运行方式都会影响称重传感器的测量准确度和稳定性。2.1皮带秤上煤层分布的影响实际运行过程中，给煤机皮带秤上煤层分布均匀，煤量测量准确性高于人炉煤皮带秤。通过称重传感器的工作原理可知，在设备运行过程中，如果皮带上载荷分布是均匀的，称重传感器的输出信号就是稳定、连续的，有利于提高测量的可靠性与准确性，反之亦然。给煤机的作用是精确定量地向磨煤机输送燃料，为了保证煤量测量的可靠性，在产品的设计和生产阶段就采取了相应的技术措施。在重力作用下，储存在原煤仓中的燃煤经给煤机进料口下落至皮带表面。为保证煤流分布均匀，给煤机进料口除了安装导向挡板外，还有垂直于煤流方向的前挡板，使煤层断面厚度稳定在16 0 18 0 mm（图1）。后挡板与皮带间侧面挡板断面煤层165180mm侧挡板与uu019皮带间隙EI6图1给煤机进料口结构电机运行电流可以表征皮带上载荷的变化情况，给煤机在运行过程中电机电流稳定（图2），说明给煤机皮带上煤流分布均匀，确保了给煤机煤量测量的准确性。扶态点名当前值游标值点描速单位上限下522NIAD结修机电机电璃A000.00地纳入开始时间2 0 2 0-12-2 513.0 0 0 结束时间2 0 2 0-12-2 51340.0 02020-12-252020-122913.43:00口171300:001309581329991329烫2020-12-252020-12-251340.02620-12-252020-12-252020-12:25图2给煤机运行过程中电机电流维护与修理2023No9(上)设备管理与维修维护与修理73输煤皮带是利用驱动滚筒与皮带之间的摩擦力电引输送带和物料运动，主要作用是运输燃料。输煤皮带上煤流均匀程度主要依靠人工控制斗轮机回转取煤量来实现。该厂两台人炉煤皮带秤属于嵌装型皮带秤，分别安装于C6A、C6B输煤皮带上。实际运行过程中，输煤皮带载荷分布以及电机电流波动情况远不如给煤机稳定（图3、图4），从而引人了计量误差，降低了入炉煤皮带秤测量准确性。图3皮带秤运行过程中煤流分布情况点名当前值游标值点描进单位上限下限3.SCM.CUA2L26379030108入开拍时间2 0 2 0-12-2 513:0:0 0结来时间2 0 2 0-12-2 51343.432020-12-2513-42.4542:45口5030.108313:00:0022020-12-25图4输煤皮带运行过程中电机电流波动2.2皮带秤皮带张力变化的影响在实际运行过程中对皮带秤进行动态计量。皮带上物料的重量是通过皮带将力传递给称体的，因此皮带在运行时所产生的各种变化（如皮带跑偏、皮带跳动、皮带张力变化等），都会对皮带秤的计量准确性带来影响，其中皮带张力变化难以消除且影响较大。炉煤皮带秤为嵌装型皮带秤，通过表1中技术参数对比，给煤机头尾滚筒中心距与皮带长度均远远小于人炉煤皮带，并且人炉煤皮带采用垂直重锤张紧，工作中张紧力变化大，不能及时自动调节，导致在实际运行过程中人炉煤皮带秤受皮带张力变化影响大，降低煤量测量的准确性。2.3在非额定出况运行的影响输煤皮带张紧装置是按照设备在额定出力情况下进行整定的，当输煤皮带实际出力较小时，由于皮带跳动、张紧装置调节滞后，会导致皮带秤测量偏大。该厂1号、2 号机组分别配置6 台给煤机，均采用变频器控制电机转速，能够根据机组负荷变化情况灵活调整给煤机运行方式以及出力大小，从而保证了给煤机皮带秤测量准确性。但火力发电厂生产过程具有连续性，受运行条件限制，输煤表1给煤机与入炉煤皮带技术参数对比技术参数给煤机C6A、C 6 B输煤皮带技术参数对比头尾滚筒给煤机皮带长度仅为人炉2.4 m218.5m中心距煤皮带长度的1.2%，皮带张力小。设备运行过程中给煤机皮带长度5.3 m468m张力变化远小于人炉煤皮带给煤机采用螺旋杆张紧，张力调整方便，可通过观察张力皮带张紧螺旋杆辊筒指示器位置灵活调整皮垂直重锤张紧方式张紧带张力。人炉煤皮带采用垂直重锤张紧，工作中张紧力波动大，不能及时自动调节人炉煤皮带采用头部单驱尾部驱动形式头部单驱动动方式，头部皮带的张力变化单驱动对皮带秤影响较大皮带驱动电机为工频电机，无法调节电机转速，输煤皮带会出现低于额定出力运行的情况。结合本次审计期间数据样本，2 0 18 年人炉煤皮带秤与给煤机皮带秤上煤量差异最大，为16.4万吨，其中6 月、10 月、12 月，人炉煤皮带低于额定出力的运行时间占总运行时间比例较大，2 0 18 年11月占比较小。由图5可知，人炉煤皮带长时间小出力运行会影响入炉煤皮带秤测量准确性。2018年0 6 月2018年12 月2018年10 月2018年11月30000测量偏差1524000小出力运行1800010时间占比12000560000图5皮带秤测量偏差与皮带小出力运行时间的关系2.4环境影响人炉煤皮带头尾滚筒中心距为2 18.5m，在输送燃煤的过程中会产生大量的煤粉扬尘。2 台人炉煤皮带秤采用杠杆式称重桥架（图6)。在设备实际运行过程中，秤架的铰座、耳轴受粉尘影响，易出现卡涩的情况，在应力作用下，称重传感器持续形变，从而导致测量值出现正偏差。在输煤皮带持续运行过程中，煤块散落，溢煤会堆积在皮带两侧的秤架上，也会导致称重传感器持续形变，造成测量值偏大。给煤机头尾滚筒中心距仅为2.4m，由称重传感器悬挂的称皮带托辊机架梁煤流耳轴称重桥架S形传感器速度计图6入炉煤皮带秤机械结构2023No9(上)设备管理与维修维护与修理74张编辑韵最终热井系统止回阀故障分析及处理袁君磊，胡启帅，曹宇，黄麟淞，邓治鑫，邹昆（中国核动力研究设计院，四川成都610041)摘要：介绍最终热井系统的运行方式和止回阀结构，针对因止回阀失效内漏影响系统安全的运行问题，通过分析止回阀内漏原因、研究不同的处理方法，最终有效解决止回阀内漏问题。关键词：止回阀；原因分析；内漏中图分类号：TM623.7文献标识码：BDOl:10.16621/ki.issn1001-0599.2023.09.290弓引言止回阀作为最终热井系统（以下简称“W系统”）的重要组成部分之一，止回阀负责控制系统中流体流动及止回效果，使系统发挥其功能，在运行人员做系统定期检查试验时发现，W系统的止回阀故障无法关闭，造成W系统非能动余热排出水池液位下降，W系统冷却水泵出现反转现象，使W系统丧失安全可靠的作用。针对此现象本文进行原因分析并进行处理，以提高系统的安全可靠性。1系统介绍W系统用于在事故停堆后或模拟运行期间，为二回路非能动余热排出系统提供自然循环的稳定冷却水源，将非能动余热排出系统产生的热量传至安全水池，安全水池内的水通过热交换、蒸发等方式散热，带走热量（图1）。W系统具有安全功能，安全等级为SC-3,能保证在事故停堆后和模拟运行期间系统的可用性和执行安全功能的能力。作为系统正常运行中唯一阻止管道内流体倒流的部分，止回阀与系统的安全运行有直接关系，其作用不可忽视。W系统15#阀1泵安全水池16阀2泵14阀非能动余热排出水池13阀图1W系统流程重托辊两侧是2 根支撑辊，没有独立的称架。因此，在实际运行过程中，给煤机皮带秤受粉尘及溢煤影响较小。2.5校验方法及管理因素的影响给煤机皮带秤与人炉煤皮带秤都属于在线动态计量衡器，其校验、检定方法多采用静态（模拟载荷）校验或检定。在进行皮带秤校验前，维护人员会对称架、铰座、耳轴进行检查和处理，校验过程采用称重校准块或链码校验，实际无煤流通过，整个过程在一个相对理想的状态下进行。实际动态运行中，入炉煤皮带秤产生的综合误差因素较多，导致动态计量数据的误差远比静态误差要大。的双瓣式蝶形止回阀是一种旋启动作的止回阀，在弹簧作用下双阀瓣为关闭状态，由自上而下的流体将阀瓣推开，具有结构简单、安装方便、外形尺寸小、重量轻等优点。2止回阀的故障原因分析2.1系统管道内存在大量杂质或异物止回阀失效的原因主要是，系统运行过程中流体将具有腐蚀性的杂质、沉积物及淤泥等带人管道内，并堆积在止回阀阀瓣周围，导致止回阀无法正常开关、有效执行其功能，同时造成系统停运时管道内流体回座压力达不到要求。所以，杂质对止回阀性能的影响较大。另外，异物对止回阀的影响也不容忽视。管道中的异物经常伴随系统安装和开口检修过程，如管理不到位导致将物料或工器具遗留在管道内，在止回阀开闭过程中会损坏阀体或造成卡阻，导致止回阀无法闭合形成内漏现象。W系统的水来自安全水池，而水源来自厂区附近的河流，所以水池内水质受环境影响较大，水中长期混有由直径颗粒较小但肉眼可见的泥沙、黏土、原生动物、藻类等悬浮物及由动植物腐烂分解生成的腐殖物、天然无机矿物质胶体等。所以，止回阀失效的原因有管道内杂质或异物。2.2阀瓣、阀体的损坏W系统备用状态时止回阀在所受到的压力为基本稳态的静态压力，系统运行时会受到水泵对流体输送的流量压力会对这种的静态压力形成冲击破坏，这种冲击波动影响会阀瓣、对阀体形成振动与流体冲击，阀瓣与阀座之间会形成拍打，容易引起3总结人炉煤皮带秤是安装在煤场与机组之间的计量设备。人炉煤皮带秤与给煤机皮带秤之间相隔原煤仓，在运行中实时对比皮带秤之前数据差异存在难度，因此造成入炉煤皮带秤计量精度超差时难以及时发现，以致偏差逐渐累积。针对上述情况制定整改措施，定期对给煤机皮带秤和入炉煤皮带秤计量数据进行对比分析，同时在进行皮带秤检定时，相互校对皮带秤误差数据，确保皮带秤上煤量能真实反映现场生产运营情况。