CN111174223A - 一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置及其控制方法，包括导轨和探头；导轨包括外导轨和内导轨，外导轨的截面为正方形结构，内导轨的截面为长方形结构，外导轨和内导轨的底面为开口面，用于安装探头，内导轨安装于外导轨的内部，外导轨和内导轨的底面朝向捞渣机的刮板和链条且平行于捞渣机斜坡刮板面；外导轨和内导轨的长度相同，且外导轨和内导轨贯穿捞渣机斜坡金属外立面；外导轨通过焊接方式与捞渣机斜坡金属外立面固定，外导轨和内导轨通过螺栓固定，导轨的两侧超出捞渣机斜坡金属外立面的壁面上安装有螺栓，用于安装、检修或故障时拆装作业；在捞渣机发生跑偏及停转时发出报警，能及时提醒运行人员及时停运捞渣机，防止故障扩大。

Description

一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置及其控制方法。

背景技术

燃煤电厂除渣系统分为湿式除渣和干式除渣两种排渣方式，板式捞渣机广泛应用于燃煤电厂湿式排渣系统，是燃煤机组机械排渣的主要设备。板式捞渣机运行可靠性直接影响炉渣排渣情况，如锅炉运行时板式捞渣机出现运行故障，除渣系统无法连续排渣，炉渣在炉膛渣井不断累积，易造成锅炉除渣系统产生堵塞问题，会导致机组降出力运行，严重情况下机组被迫停机。

燃煤电厂板式捞渣机置于锅炉底部，炉渣经过渣井、关断门，落入捞渣机上部水槽中，灰渣被冷却炸裂并沉淀于槽底，随输送刮板的运动而逐渐抬高，沥去大部分冷却水并在捞渣机末端排出，供皮带输送、水力输送或装机外运。板式捞渣机存在链条跑偏及停转问题，当链条或前导轮中卡入坚硬的焦块时便可能导致单边导轮与链条发生打滑，造成刮板倾斜，出现捞渣机跑偏问题；当变速箱发生故障时，捞渣机电机仍正常转动，但刮板及链条实际已停止转动的情况，出现捞渣机停转问题。

燃煤机组捞渣机链条发生打滑错齿跑偏或变速箱故障使得刮板停转时，若没有及时发现并停运捞渣机，极易使故障扩大，造成链条脱轨、断裂、减速机破裂等严重故障。机组运行中对这些严重故障进行抢修时，检修人员安全风险大，劳动强度高。

目前燃煤机组捞渣机主要通过电机电流信号和皮带张紧信号判断捞渣机是否停运，无法对链条跑偏问题进行有效报警；另外，电厂一般会安装摄像头监视捞渣机运行状况，需要运行人员在集控室内持续监视，给运行人员造成较大监视负担，且容易忽视出现的捞渣机停运或跑偏的紧急问题。为了增加锅炉运行的可靠性，减少捞渣机发生跑偏及停转时设备损坏及溢渣的可能性，降低机务检修人员劳动强度和作业风险，对捞渣机增加跑偏及停转报警装置，在捞渣机发生跑偏及停转时进行报警，提醒运行人员及时停运捞渣机，防止故障扩大。

发明内容

本发明的目的在于及时发现板式捞渣机跑偏及停转问题，以避免严重设备故障，而提供一种结构和功能设计合理的板式捞渣机跑偏与停转报警装置及其控制方法。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置，其特征是，包括导轨和探头；

所述导轨包括外导轨和内导轨，所述外导轨的截面为正方形结构，所述内导轨的截面为长方形结构，所述外导轨和内导轨的底面为开口面，用于安装探头，所述内导轨安装于外导轨的内部，所述外导轨和内导轨的底面朝向捞渣机的刮板和链条且平行于捞渣机斜坡刮板面；所述外导轨和内导轨的长度相同，且外导轨和内导轨贯穿捞渣机斜坡金属外立面；所述外导轨通过焊接方式与捞渣机斜坡金属外立面固定，所述外导轨和内导轨通过螺栓固定，所述导轨的两侧超出捞渣机斜坡金属外立面的壁面上安装有螺栓，用于安装、检修或故障时拆装作业；

所述探头包括#1光电开关和#2光电开关，所述#1光电开关和#2光电开关均安装于内导轨的顶面上，且在捞渣机斜坡金属外立面的内部呈对称布置，所述探头垂直于捞渣机斜坡刮板面。

进一步的，控制回路包括交流220V电源、空气开关、电源监视继电器、#1中间继电器、#1光电开关、#2中间继电器、#2光电开关、24V直流电源、电源指示灯、#1跑偏保护信号灯、#2跑偏保护信号灯、电源监视继电器触点一、#1中间继电器触点一、#2中间继电器触点一、交流转直流单元、电源监视继电器触点二、#1中间继电器触点二和#2中间继电器触点二，所述电源监视继电器触点二、#1中间继电器触点二和#2中间继电器触点二送至分散控制系统，用于监视电源工作状态、判断捞渣机跑偏或停转；

所述交流220V电源、交流转直流单元、24V直流电源依次相连，所述交流220V电源经过交流转直流单元给24V直流电源持续供电；所述空气开关与24V直流电源的正端相连；所述电源监视继电器的线圈正极、#1中间继电器的线圈正极、#2中间继电器的线圈正极、#1光电开关的电源正极、#2光电开关的电源正极均与空气开关相连；所述电源监视继电器的线圈负极、#1光电开关的电源负极、#2光电开关的电源负极均与24V直流电源的负端相连；所述#1中间继电器的线圈负极、#2中间继电器的线圈负极分别与#1光电开关的信号端、#2光电开关的信号端相连；所述电源指示灯与电源监视继电器触点一串联，所述#1跑偏保护信号灯与#1中间继电器触点一串联，所述#2跑偏保护信号灯与#2中间继电器触点一串联，以上三路串联电路并联，并联后的电路信号灯端接于空气开关，继电器触点端接于24V直流电源的负极。

进一步的，逻辑回路包括#1中间继电器触点二开关量信号、#2中间继电器触点二开关量信号和捞渣机电机电流表电流信号，分布式控制系统（DCS）接收#1中间继电器触点二开关量信号和#2中间继电器触点二开关量信号；#1中间继电器触点二开关量信号为1时，代表刮板的一端正处于#1光电开关的下方，#2中间继电器触点二开关量信号为1时，代表刮板的一端正处于#2光电开关的下方；通过对#1中间继电器触点二开关量信号及#2中间继电器触点二开关量信号变1的时间差进行监视，判断每块通过报警装置的刮板是否发生跑偏。

所述的板式捞渣机跑偏与停转报警装置的控制方法，其特征是，逻辑回路判定方法包括：

（1）30s内，若DCS采集到捞渣机电机电流均为0，则发“捞渣机电机停转”报警；

（2）60s内，若DCS采集到#1中间继电器触点二及#2中间继电器触点二开关量信号为0，且捞渣机电机电流大于3A，则发“捞渣机刮板停转”报警；

（3）在某一时点，如果#1中间继电器触点二和#2中间继电器触点二同时闭合，则表明捞渣机运行正常；如果#1中间继电器触点二和#2中间继电器触点二未同时闭合，则表明捞渣机存在跑偏的可能，以下分两种情况判别：

a）#1中间继电器触点二先于#2中间继电器触点二闭合，则执行计时器一，并触发计时器一工作指示，闭锁计时器二；#1中间继电器触点二闭合时开始计时，#2中间继电器触点二闭合时结束计时，计算#1跑偏信号早于#2跑偏信号的时间1T1，并存储于数据库，下次计时开始之前复位上一次计时结果，并依次记录1T2、1T3…，若1Ti（i=1，2，…）大于5s，则发“捞渣机跑偏”报警；

b）#2中间继电器触点二先于#1中间继电器触点二闭合，则执行计时器二，并触发计时器二工作指示，闭锁计时器一；#2中间继电器触点二闭合时开始计时，#1中间继电器触点二闭合时结束计时，计算#2跑偏信号早于#1跑偏信号的时间2T1，并存储于数据库，下次计时开始之前复位上一次计时结果，并依次记录2T2、2T3…，若2Ti（i=1，2，…）大于5s，则发“捞渣机跑偏”报警；

c）通过对数据库记录进行分析，可以观察#1跑偏信号早于或晚于#2跑偏信号的历史趋势，以此对捞渣机的运行状况做出评估，提前发现隐患。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：在捞渣机发生跑偏及停转时发出报警，能及时提醒运行人员及时停运捞渣机，防止故障扩大。

附图说明

图1是本发明实施例中报警装置的安装位置示意图。

图2是本发明实施例中导轨及探头的安装结构示意图。

图3是本发明实施例中报警装置的安装位置侧视图。

图4是本发明实施例中报警装置的安装位置俯视图。

图5是本发明实施例的控制回路图。

图中：交流220V电源1、空气开关2、电源监视继电器3、#1中间继电器4、#1光电开关5、#2中间继电器6、#2光电开关7、24V直流电源8、电源指示灯9、#1跑偏保护信号灯10、#2跑偏保护信号灯11、电源监视继电器触点一12、#1中间继电器触点一13、#2中间继电器触点一14、交流转直流单元15、电源监视继电器触点二16、#1中间继电器触点二17、#2中间继电器触点二18、捞渣机电机电流表19；外导轨21、内导轨22、螺栓23、刮板24、链条25。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

实施例。

某电厂660MW超超临界燃煤机组，安装刮板式捞渣机，排渣量为5-24t/h，刮板速度为0.3-1.5m/min，事故排渣量为24t/h，刮板为双叉无螺栓铰链连接刚型。在刮板式捞渣机上安装一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置，包括导轨和探头；

导轨包括外导轨21和内导轨22，其材质均为304不锈钢，且壁厚均为2mm；外导轨21的截面为正方形结构，其宽度和高度均为100mm含壁厚；内导轨22的截面为长方形结构，其宽度和高度分别为90mm和40mm含壁厚；外导轨21和内导轨22的底面为开口面，用于安装探头，外导轨21的底面沿其长度方向全部开口，宽度方向开口居中，且开口宽度为50mm，内导轨22的底面为全开口；内导轨22安装于外导轨21的内部，外导轨21和内导轨22的底面朝向捞渣机的刮板24和链条25且平行于捞渣机斜坡刮板面；外导轨21和内导轨22的长度相同，且外导轨21和内导轨22贯穿捞渣机斜坡金属外立面，导轨的两侧超出捞渣机斜坡金属外立面的长度均为200mm；外导轨21通过焊接方式与捞渣机斜坡金属外立面固定，外导轨21和内导轨22通过螺栓23固定，导轨的两侧超出捞渣机斜坡金属外立面的壁面上各安装有4个螺栓23，用于安装、检修或故障时拆装作业；

探头包括#1光电开关5和#2光电开关7，#1光电开关5和#2光电开关7均安装于内导轨22的顶面上，且在捞渣机斜坡金属外立面的内部呈对称布置，探头与其对应侧捞渣机斜坡金属外立面的距离为200mm，探头垂直于捞渣机斜坡刮板面，且探头与捞渣机斜坡刮板面的垂点距离地面的高度为1m。

控制回路包括交流220V电源1、空气开关2、电源监视继电器3、#1中间继电器4、#1光电开关5、#2中间继电器6、#2光电开关7、24V直流电源8、电源指示灯9、#1跑偏保护信号灯10、#2跑偏保护信号灯11、电源监视继电器触点一12、#1中间继电器触点一13、#2中间继电器触点一14、交流转直流单元15、电源监视继电器触点二16、#1中间继电器触点二17和#2中间继电器触点二18，电源监视继电器触点二16、#1中间继电器触点二17和#2中间继电器触点二18送至分散控制系统，用于监视电源工作状态、判断捞渣机跑偏或停转；

交流220V电源1、交流转直流单元15、24V直流电源8依次相连，交流220V电源1经过交流转直流单元15给24V直流电源8持续供电；空气开关2与24V直流电源8的正端相连；电源监视继电器3的线圈正极、#1中间继电器4的线圈正极、#2中间继电器6的线圈正极、#1光电开关5的电源正极、#2光电开关7的电源正极均与空气开关2相连；电源监视继电器3的线圈负极、#1光电开关5的电源负极、#2光电开关7的电源负极均与24V直流电源8的负端相连；#1中间继电器4的线圈负极、#2中间继电器6的线圈负极分别与#1光电开关5的信号端、#2光电开关7的信号端相连；电源指示灯9与电源监视继电器触点一12串联，#1跑偏保护信号灯10与#1中间继电器触点一13串联，#2跑偏保护信号灯11与#2中间继电器触点一14串联，以上三路串联电路并联，并联后的电路信号灯端接于空气开关2，继电器触点端接于24V直流电源8的负极。

逻辑回路包括#1中间继电器触点二17开关量信号、#2中间继电器触点二18开关量信号和捞渣机电机电流表19电流信号，分布式控制系统（DCS）接收#1中间继电器触点二17开关量信号和#2中间继电器触点二18开关量信号；#1中间继电器触点二17开关量信号为1时，代表刮板24的一端正处于#1光电开关5的下方，#2中间继电器触点二18开关量信号为1时，代表刮板24的一端正处于#2光电开关7的下方；

某次板式捞渣机运行过程中，跑偏及停转报警装置正常运行，报警装置的#1中间继电器触点二17先于#2中间继电器触点二18闭合，则执行计时器一，并触发计时器一工作指示，闭锁计时器二。#1中间继电器触点二17闭合时开始计时，#2中间继电器触点二18闭合时结束计时，计算#1跑偏信号早于#2跑偏信号的时间1T1，并存储于数据库，下次计时开始之前复位上一次计时结果，并依次记录1T2、1T3…，发现1T20大于5s，发“捞渣机跑偏”报警。

本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种板式捞渣机跑偏与停转报警装置，其特征是，包括导轨和探头；

所述导轨包括外导轨（21）和内导轨（22），所述外导轨（21）的截面为正方形结构，所述内导轨（22）的截面为长方形结构，所述外导轨（21）和内导轨（22）的底面为开口面，用于安装探头，所述内导轨（22）安装于外导轨（21）的内部，所述外导轨（21）和内导轨（22）的底面朝向捞渣机的刮板（24）和链条（25）且平行于捞渣机斜坡刮板面；所述外导轨（21）和内导轨（22）的长度相同，且外导轨（21）和内导轨（22）贯穿捞渣机斜坡金属外立面；所述外导轨（21）通过焊接方式与捞渣机斜坡金属外立面固定，所述外导轨（21）和内导轨（22）通过螺栓（23）固定，所述导轨的两侧超出捞渣机斜坡金属外立面的壁面上安装有螺栓（23），用于安装、检修或故障时拆装作业；

所述探头包括#1光电开关（5）和#2光电开关（7），所述#1光电开关（5）和#2光电开关（7）均安装于内导轨（22）的顶面上，且在捞渣机斜坡金属外立面的内部呈对称布置，所述探头垂直于捞渣机斜坡刮板面。

2.根据权利要求1所述的板式捞渣机跑偏与停转报警装置，其特征是，控制回路包括交流220V电源（1）、空气开关（2）、电源监视继电器（3）、#1中间继电器（4）、#1光电开关（5）、#2中间继电器（6）、#2光电开关（7）、24V直流电源（8）、电源指示灯（9）、#1跑偏保护信号灯（10）、#2跑偏保护信号灯（11）、电源监视继电器触点一（12）、#1中间继电器触点一（13）、#2中间继电器触点一（14）、交流转直流单元（15）、电源监视继电器触点二（16）、#1中间继电器触点二（17）和#2中间继电器触点二（18），所述电源监视继电器触点二（16）、#1中间继电器触点二（17）和#2中间继电器触点二（18）送至分散控制系统，用于监视电源工作状态、判断捞渣机跑偏或停转；

所述交流220V电源（1）、交流转直流单元（15）、24V直流电源（8）依次相连，所述空气开关（2）与24V直流电源（8）的正端相连；所述电源监视继电器（3）的线圈正极、#1中间继电器（4）的线圈正极、#2中间继电器（6）的线圈正极、#1光电开关（5）的电源正极、#2光电开关（7）的电源正极均与空气开关（2）相连；所述电源监视继电器（3）的线圈负极、#1光电开关（5）的电源负极、#2光电开关（7）的电源负极均与24V直流电源（8）的负端相连；所述#1中间继电器（4）的线圈负极、#2中间继电器（6）的线圈负极分别与#1光电开关（5）的信号端、#2光电开关（7）的信号端相连；所述电源指示灯（9）与电源监视继电器触点一（12）串联，所述#1跑偏保护信号灯（10）与#1中间继电器触点一（13）串联，所述#2跑偏保护信号灯（11）与#2中间继电器触点一（14）串联，以上三路串联电路并联，并联后的电路信号灯端接于空气开关（2），继电器触点端接于24V直流电源（8）的负极。

3.根据权利要求2所述的板式捞渣机跑偏与停转报警装置，其特征是，逻辑回路包括#1中间继电器触点二（17）开关量信号、#2中间继电器触点二（18）开关量信号和捞渣机电机电流表（19）电流信号，分布式控制系统（DCS）接收#1中间继电器触点二（17）开关量信号和#2中间继电器触点二（18）开关量信号；#1中间继电器触点二（17）开关量信号为1时，代表刮板（24）的一端正处于#1光电开关（5）的下方，#2中间继电器触点二（18）开关量信号为1时，代表刮板（24）的一端正处于#2光电开关（7）的下方；通过对#1中间继电器触点二（17）开关量信号及#2中间继电器触点二（18）开关量信号变1的时间差进行监视，判断每块通过报警装置的刮板（24）是否发生跑偏。

4.一种如权利要求3所述的板式捞渣机跑偏与停转报警装置的控制方法，其特征是，逻辑回路判定方法包括：

（1）30s内，若DCS采集到捞渣机电机电流均为0，则发“捞渣机电机停转”报警；

（2）60s内，若DCS采集到#1中间继电器触点二（17）及#2中间继电器触点二（18）开关量信号为0，且捞渣机电机电流大于3A，则发“捞渣机刮板停转”报警；

（3）在某一时点，如果#1中间继电器触点二（17）和#2中间继电器触点二（18）同时闭合，则表明捞渣机运行正常；如果#1中间继电器触点二（17）和#2中间继电器触点二（18）未同时闭合，则表明捞渣机存在跑偏的可能，以下分两种情况判别：

a）#1中间继电器触点二（17）先于#2中间继电器触点二（18）闭合，则执行计时器一，并触发计时器一工作指示，闭锁计时器二；#1中间继电器触点二（17）闭合时开始计时，#2中间继电器触点二（18）闭合时结束计时，计算#1跑偏信号早于#2跑偏信号的时间1T1，并存储于数据库，下次计时开始之前复位上一次计时结果，并依次记录1T2、1T3…，若1Ti（i=1，2，…）大于5s，则发“捞渣机跑偏”报警；

b）#2中间继电器触点二（18）先于#1中间继电器触点二（17）闭合，则执行计时器二，并触发计时器二工作指示，闭锁计时器一；#2中间继电器触点二（18）闭合时开始计时，#1中间继电器触点二（17）闭合时结束计时，计算#2跑偏信号早于#1跑偏信号的时间2T1，并存储于数据库，下次计时开始之前复位上一次计时结果，并依次记录2T2、2T3…，若2Ti（i=1，2，…）大于5s，则发“捞渣机跑偏”报警；

c）通过对数据库记录进行分析，可以观察#1跑偏信号早于或晚于#2跑偏信号的历史趋势，以此对捞渣机的运行状况做出评估，提前发现隐患。

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