童勁松

（皖能馬鞍山發(fā)電有限公司，安徽 馬鞍山243021）

1 設備概況

皖能馬鞍山發(fā)電有限公司＃1、＃2機組為660MW超臨界燃煤機組，鍋爐配置正壓直吹式制粉系統(tǒng)，磨煤機為北京電力設備總廠生產的ZGM－113G型中速磨，采用液壓變加載系統(tǒng)，加載壓力由給煤量信號控制。此種加載方式優(yōu)點是節(jié)能，可以快速響應負荷調節(jié)的需要。

2 存在的問題

投產初期，該廠磨煤機液壓油系統(tǒng)的若干保護邏輯不盡完善，影響了制粉系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性。據(jù)統(tǒng)計，該廠＃1、＃2機組分別于2012年4月和6月份投產，至9月初，＃1、＃2鍋爐12套制粉系統(tǒng)共發(fā)生了11次磨煤機跳閘故障，給鍋爐的安全穩(wěn)定運行帶來了極大的隱患。導致磨煤機跳閘的原因主要有：（1）磨煤機控制保護系統(tǒng)中的熱控設備可靠性差，經常發(fā)生保護誤動現(xiàn)象，這方面原因致使磨煤機跳閘的幾率占70%以上；（2）磨煤機液壓系統(tǒng)在磨煤機斷煤時發(fā)生失壓現(xiàn)象，使磨煤機跳閘。上述跳閘均因液壓系統(tǒng)保護邏輯不完善引起，占跳閘總次數(shù)的90%以上。

3 控制改進

為提高制粉系統(tǒng)可靠性，該廠抓住問題的主要方面，有針對性地對磨煤機控制系統(tǒng)進行了邏輯、定值設置的改進。

3.1 跳磨邏輯的完善——磨輥未升到位且給煤機斷煤或停運

在給煤機斷煤或停運時，磨煤機內存留煤粉在磨輥研磨和一次風攜帶下逐漸減少，如不及時將磨輥抬起來，必將導致磨煤機振動，所以斷煤后應及時提升磨輥。由磨煤機跳閘邏輯（圖1）可見，相應保護邏輯為：自斷煤或給煤機停運信號發(fā)出，在90s內，磨煤機的3只磨輥必須抬起并上升到位，否則磨煤機跳閘。但由于監(jiān)測磨輥位置的接近開關性能極不可靠，經常是磨輥實際已經升到位，而到位信號無法傳至DCS。這樣造成在夏季經常發(fā)生給煤機斷煤而要求升磨輥時，因收不到升到位信號，邏輯保護動作導致磨煤機跳閘的現(xiàn)象，經常造成汽溫超溫甚至被迫減負荷。

該廠經過反復的磨輥接近開關消缺仍無效果后，最終決定選擇穩(wěn)定的參數(shù)來作為邏輯要素。整改思路是：用較為穩(wěn)定的液壓油壓力模擬量信號取代不可靠的磨輥行程開關量信號，減少因控制設備自身不穩(wěn)定而導致的保護誤動作。

圖1 磨輥未提升跳磨煤機邏輯

通過觀察多臺液壓油站的油壓在磨煤機啟動時的變化趨勢（圖2）發(fā)現(xiàn)，在磨輥升到位時，系統(tǒng)油壓均在9.2MPa左右（油站系統(tǒng)調試時，將升降磨輥電磁閥的溢流閥定值設定在9.2MPa，磨輥升到位時，油壓由溢流閥控制）。故對該跳磨邏輯進行如下改動：將升磨輥到位信號改為油壓信號，即原90s內磨煤機3只磨輥同時升到位，改為油壓達到8MPa（略低于9.2MPa，取一定的裕度）時即認為磨輥已升到位?？紤]到運行人員主觀反應及液壓系統(tǒng)升磨輥程序所需的時間，將90s延長至120s。經觀察，將此邏輯改動后的近4個月時間內，沒有再發(fā)生因給煤機斷煤或堵煤而導致的磨煤機跳閘現(xiàn)象，大大提高了制粉系統(tǒng)的可靠性。

圖2 磨煤機啟動時油壓趨勢

另外，在磨煤機跳閘事件中，曾經發(fā)生過2次給煤機誤報斷煤和堵煤（堵煤信號聯(lián)鎖給煤機停運）信號，導致保護邏輯因未收到磨輥升到位信號而跳閘的現(xiàn)象。對此，我們主要從設備自身可靠性方面進行處理：（1）在檢查斷煤信號裝置時，發(fā)現(xiàn)該接觸式保護開關行程較短，當給煤機下煤不暢時，即使未斷煤，由于煤層厚度變化，極易使該裝置短時脫離接觸，從而誤發(fā)斷煤信號。對此，我們將該開關行程加長，同時取煤量的模擬信號進行助判，減少了斷煤信號誤發(fā)幾率。（2）將堵煤聯(lián)鎖跳閘給煤機的保護邏輯修改為堵煤發(fā)語音報警，由運行人員根據(jù)相關參數(shù)、現(xiàn)場實際情況判斷是否停運給煤機。通過上述2個給煤機保護信號聯(lián)鎖邏輯的修正，減少了信號不穩(wěn)定對保護聯(lián)鎖的影響，避免了因磨煤機跳閘，停運制粉給鍋爐帶來的降負荷、燃燒調整惡化等一系列不良后果。

3.2 增加磨煤機油壓低跳閘邏輯——液壓油油壓低于2MPa延時5s，語音報警；延時10min，磨煤機跳閘

磨煤機正常運行時，液壓系統(tǒng)壓力一般在4.5MPa（液壓油站比例溢流閥定值設定在4.5～14.5MPa，即系統(tǒng)最低油壓為4.5MPa）以上，僅在升降磨輥操作期間，降磨輥操作時可能存在低于2MPa的階段，但時間小于5s（3s左右）。此前，該廠無磨煤機的低油壓保護邏輯。

2012年10月9日，＃1爐升爐過程中，D磨煤機運行（煤量55t／h，液壓油油壓13.5MPa），熱風調節(jié)門從70%逐漸開大，入口一次風量從90t／h逐漸下降至60t／h。運行人員檢查操作員畫面發(fā)現(xiàn)：液壓加載油壓為0.79MPa，液動換向閥狀態(tài)顯示黃色，3個磨輥顯示在抬起位置，輸入降磨輥指令不動作，綜合現(xiàn)象判斷為磨煤機堵煤，被迫停磨。就地檢查液壓油站所有壓力表沒有油壓顯示，磨輥因堵煤在抬起位置。

事后在工程師站調出當時的磨煤機及液壓系統(tǒng)各參數(shù)歷史趨勢，發(fā)現(xiàn)在磨煤機正常運行時，運行人員誤將液壓油系統(tǒng)的液動閥關閉，導致系統(tǒng)加載油壓消失（系統(tǒng)壓力0.79MPa），但沒有及時發(fā)現(xiàn)。這時，制粉出力降低，而給煤量仍維持高位，運行30min后，該磨煤機堵煤，造成磨煤機風門開度及風量異常。為了避免此類現(xiàn)象再次出現(xiàn)，我們主要從控制方面進行了整改：（1）加強對制粉系統(tǒng)的有效監(jiān)控。我們首先在集控操作員站的制粉系統(tǒng)畫面上增加了各臺磨煤機變加載油壓顯示點，與磨煤機的電流、給煤率、風量參數(shù)等并列顯示。增加運行人員的監(jiān)控手段，避免了因翻看畫面不及時（制粉系統(tǒng)的液壓系統(tǒng)畫面單獨設立，油壓低無報警，導致運行人員必須經常翻看畫面才能注意到油壓變化）而導致的無法及時觀察系統(tǒng)異?，F(xiàn)象的問題。（2）對液壓系統(tǒng)的保護邏輯進行整改，即增加磨煤機跳閘邏輯——液壓油油壓低于2MPa，延時5s報警，延時10min跳閘。這里的延時5s是考慮磨煤機降磨輥時可能出現(xiàn)的3s左右油壓低于2MPa階段，延時10min是給運行人員足夠的工況判斷、操作調整及現(xiàn)場應急處理的時間（因為出現(xiàn)此現(xiàn)象，要恢復油壓只有運行人員到就地油站進行應急手動操作）。延時10min是因為即使變加載無壓力，磨輥的自重（磨輥單重10t，3只約30t）仍能保持一定研磨能力，10min內，如處理得當，磨煤機仍可繼續(xù)正常運行，不會造成堵煤被迫停運的后果。

4 結語

對磨煤機相關控制邏輯進行整改后，經過近4個月的觀察，沒有再次發(fā)生因為磨輥未升到位信號誤報、給煤機斷煤及堵煤、磨煤機液壓油油壓低等導致磨煤機跳閘的現(xiàn)象，大大提高了制粉系統(tǒng)的可靠性，同時也為來年迎峰度夏、雨季斷煤頻繁時期制粉系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行提前打下了基礎。