燃煤电站捞渣机断链报警优化检测方法与流程

本发明属于燃煤发电机组热工自动控制技术领域，尤其涉及一种燃煤电站捞渣机断链报警优化检测方法，具体地说是低成本、易维护、dcs一体化、直观可靠且高效的捞渣机断链报警检测方法。

背景技术：

在燃煤发电机组中，捞渣机是锅炉系统的一个重要辅机，它将锅炉内燃烧后的煤灰不断地分离出来，其工作的可靠性直接关系到发电机组的安全稳定运行。作为捞渣机核心部件的链条，是整个捞渣机运行中最容易出现故障的一个环节，而最常见的问题是发生断链。捞渣机断链后将自动跳闸捞渣机液压驱动油泵，同时应立刻报警通知运行人员并联系检修人员马上进行机械抢修，如果处理不及时，则无法投入燃煤，必会对发电机组经济性和安全造成重大影响。因此，提高捞渣机断链报警检测的可靠性和准确性具有重要意义。

近些年众多学者、研究机构和捞渣机设备制造厂家均从不同角度对捞渣机断链报警的相关问题进行了探讨与研究。例如《电力安全技术》的《捞渣机断链保护配置的改进》提出分别在捞渣机尾部的一个间隙凸凹的转轮上安装2个接近开关，以监测捞渣机的转动情况。捞渣机转动时，2个接近开关交替工作，通过时间继电器配以一定的时限来实现捞渣机断链保护功能。《华北电力技术》的《刮板捞渣机断链保护控制系统分析及改进》原捞渣机断链保护左侧和右侧检测设备各只有1只接近开关，由于接近开关发生故障经常引发捞渣机断链保护误动作，现在左侧和右侧各增加1只断链检测接近开关，采用双侧4个接近开关控制，同时在plc装置增加两个检测通道，断链保护逻辑做相应完善修改单侧2个检测开关信号“与”逻辑输出后与对侧2个检测开关信号“与”逻辑输出进行“或”逻辑判断后，再启动断链保护。《科技视界》的《吕电660mw机组水浸式捞渣机断链保护历次改造情况及现状分析》改造更换为检测距离较长的4个接近开关，断链保护回路优化为：接近开关1、2同时动作或接近开关3、4同时动作。中国专利“捞渣机断链保护监测装置及监测系统”，专利申请号201410144486.6，提供了一种捞渣机断链保护监测装置，所述监测装置包括固定底座，所述固定底座上设有至少两个处于同一水平面的底座开孔，所述每个底座开孔设置一接近开关，所述接近开关通过顶丝螺栓固定在所述固定底座上，所述接近开关与分布式控制系统进行电连接，提高了检测信号的准确性与稳定性。中国专利“一种捞渣机断链保护装置”，专利申请号201621426236.2，本实用新型提供了一种捞渣机断链保护装置，包括反射胶贴，在捞渣机尾轮两侧轮盘上每隔度加装所述反射胶贴，所述尾轮设有一支架，所述支架上设有光电开关检测位置，所述支架通过转轮轴与所述尾轮相连，所述支架上还设有一光电开关，所述光电开关检测位置的中心与所述反射胶贴的中心重合，所述尾轮上还装设有电磁感应接近开关，电磁感应接近开关、光电开关均与plc控制器相连。中国专利“一种捞渣机断链检测系统”，专利申请号201420859258.2，本实用新型捞渣机断链检测系统通过将所述电感应式检测开关设置在所述内导轮的一侧，并且由于所述内导轮位于所述捞渣机的机舱内，避免了与所述捞渣机刮板的接触，能够有效的避免灰渣掉落在所述内导轮上，进而有效的避免了所述检测开关粘上灰渣，保证了所述检测开关的测量准确度。中国专利“一种捞渣机断链检测保护装置”，专利申请号201620812442.0，本实用新型通过在捞渣机链条托辊两端转轴上安装检测单元，并且检测单元的检测圆盘上设有检测缺口，通过与其配合的光电开关进行检测，间隔发出脉冲信号，因为光电开关的有效检测距离长，可以使其能够与检测圆盘的盘面保持足够长的安全距离，从而避免摩擦，使检测脉冲信号稳定可靠，并且提高了检测单元的使用寿命。通过控制器处理检测数据，其信息处理速度很快，工作性能可靠稳定。

以上文献及专利均是采用电感应式接近开关或者光电式接近开关来检测捞渣机链条是否正常运转而带动从动轮转动。接近开关的传感器为非接触式，造价昂贵，材质脆弱且工作环境要求苛刻，实际使用中因捞渣机张紧装置引起齿轮盘的微小幅度的偏移而经常与被检测圆盘面擦碰损坏。此外，接近开关的脉冲信号的输入、脉冲量的测量、脉冲逻辑运算和判断、以及plc保护控制信号回路复杂，故障点多，可靠性低，安装和维护费用高，实际使用总体效果差。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术中存在的上述不足，而提供一种燃煤电站捞渣机断链报警优化检测方法。本发明提出把复杂的非接触式接近开关换成了简单、低成本、易维护的机械行程开关；用dcs分散控制系统取代时间继电器信号预处理和plc判断环节，把模拟量波形处理过程简化成了开关量的逻辑判断，更加准确地检测了捞渣机的链条情况，运行人员也能更加实时、直观地监控捞渣机工况，为发电机组的安全稳定运行提供保证。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该燃煤电站捞渣机断链报警优化检测方法的特点在于：步骤如下：

第一步：在dcs增加捞渣机断链声光报警的逻辑回路接口，以便提示运行人员及时发现捞渣机断链异常；

第二步：在dcs增加捞渣机断链自动跳闸保护的逻辑回路接口，以便断链时捞渣机能自动停运；

第三步：在捞渣机从动轮圆盘的外侧均匀分布地焊接2只角铁；

第四步：在捞渣机从动轮部位机身上设有固定平台，在该固定平台安装1只机械行程开关，用于检测捞渣机断链信号；

第五步：将机械行程开关信号接入dcs系统中，以便进行断链信号综合处理；

第六步：在dcs中对断链行程开关信号进行逻辑综合处理；

第七步：将处理后的断链综合信号接入捞渣机断链声光报警的逻辑回路接口和捞渣机断链自动跳闸保护的逻辑回路接口；

第八步：断链检测系统的调试，通过捞渣机运行正常检测和停运后模拟行程开关信号两种方式分别验证断链信号的正确与否。

作为优选，本发明当捞渣机运行时，从动轮圆盘外侧的角铁机械触点会与固定平台的机械式行程开关发生间歇碰撞，周期性地产生由0到1的上升沿脉冲信号，从而判断捞渣机未断链；当捞渣机断链或者停运时，角铁机械触点与固定机械式行程开关的关系为：一直接触、或者一直不碰撞接触，都会产生持续的0或1的平信号，从而判断捞渣机断链，发出报警和保护信号。

作为优选，本发明所述第八步：断链检测系统的调试：捞渣机链条正常运行时，不管捞渣机以任何转速运行，均不会发出断链综合报警信号；捞渣机停运后，可以手工模拟拨动行程开关信号，常开和常闭两种方式分别验证断链信号的正确与否。

作为优选，本发明捞渣机从动轮圆盘外侧安装了2根角铁，均匀分布在圆盘上成180°，用于捞渣机转动时周期性拨动机械行程开关。

作为优选，本发明断链检测信号为行程开关接点信号延时时间t或行程开关接点取非信号延时时间t，再与捞渣机电动机的运行信号进行“与”运算。如果捞渣机电机未运行，则发出的“零”视为未断链状态；如果捞渣机电机运行状态，则根据行程开关状态量值检测判断是否断链报警。控制逻辑中的延时时间t是指捞渣机最低转速运行时，角铁突起碰触一次机械行程开关的最长间隔时间。

作为优选，本发明在生产现场使用简易实用的机械行程开关并将其状态量值引入dcs分散控制系统进行断链综合处理，取消时间继电器中间处理单元和就地plc电控柜；捞渣机断链报警和保护逻辑进入dcs控制系统。

本发明与现有技术相比，具有以下优点和效果：（1）几乎可以完全不产生额外的费用，该检测方法可以使用旧设备拆下的长柄机械行程开关，旧物再利用，节能环保；（2）长柄行程开关增加了检测范围，无论链条如何偏离都可以正确判断断链与否，检测面广；（3）机械设备结构简单，不挑环境，对振动和灰尘不敏感，易于维护，适用面广；（4）取消了时间继电器等中间信号预处理和plc逻辑判断环节，减少了故障点，使设备更可靠准确，并且结构更加简单；（5）断链报警和保护信号进入dcs后，能及时直观地提示运行人员捞渣机链条出现断链异常工况，并自动跳闸捞渣机，为更快速处理捞渣机故障赢得宝贵时机。

本发明的核心思想是把复杂的非接触式传感器接近开关换成了简单的机械行程开关、用dcs分散控制系统取代时间继电器信号预处理和plc判断环节，把模拟量波形处理过程简化成了开关量的逻辑判断，准确地检测了捞渣机的链条工况。

附图说明

图1是本发明实施例中断链检测用机械行程开关安装示意图。

图2是本发明实施例中断链检测信号dcs综合处理逻辑示意图,其中，行程开关di为机械行程开关状态量值；断链综合信号为最终dcs报警和保护信号；t为捞渣机最小转速时角铁突起拨动行程开关的最长间隔时间。

图3是本发明实施例中改造前断链检测用接近开关安装示意图。

图4是本发明实施例中改造后断链信号综合处理逻辑示意图。

图中：1-角铁；2-从动轮圆盘；3-机械行程开关；4-固定平台；5-感应铁；6-接近开关。

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。

参见图1至图4，本实施例中的燃煤电站捞渣机断链报警优化检测方法的步骤如下：

第一步：在dcs增加捞渣机断链声光报警的逻辑回路接口，以便提示运行人员及时发现捞渣机断链异常；

第二步：在dcs增加捞渣机断链自动跳闸保护逻辑回路接口，以便断链时捞渣机能自动停运；

第三步：在捞渣机从动轮圆盘2的外侧均匀分布地焊接2只角铁1；

第四步：在捞渣机从动轮部位机身上设有固定平台4，在该固定平台4安装1只机械行程开关3，用于检测捞渣机断链信号；

第五步：将机械行程开关3信号接入dcs系统中，以备进行断链信号综合处理；

第六步：在dcs中对断链行程开关信号进行逻辑综合处理；

第七步：将处理后的断链综合信号接入捞渣机声光报警和自动跳闸保护接口回路；

第八步：断链检测系统的调试：捞渣机链条正常运行时，不管捞渣机以任何转速运行，均不会发出断链综合报警信号；捞渣机停运后，可以手工模拟拨动行程开关信号，常开和常闭两种方式分别验证断链信号的正确与否。

在捞渣机从动轮圆盘2外侧安装了2根角铁1，在从动轮固定平台4位置安装了1个机械行程开关3。在捞渣机正常运行时，捞渣机从动轮圆盘2上焊接的角铁1突起会周期性地拨动机械行程开关3；当捞渣机“断链”时，从动轮就会停止转动，不会去拨动行程开关3。也就是说，判断行程开关3有没有被拨动，就可以知道从动轮有没有在转动，从而判断出捞渣机有没有“断链”。

本发明的核心思想是把复杂的非接触式传感器接近开关6换成了简单的机械行程开关3、用dcs分散控制系统取代时间继电器信号预处理和plc判断环节，把模拟量波形处理过程简化成了开关量的逻辑判断，准确地检测了捞渣机的链条情况。

本发明的机械行程开关3现场安装如图1所示，捞渣机从动轮圆盘2的外侧安装了2根角铁1，均匀分布在从动轮圆盘2上成180°，用于捞渣机转动时周期性拨动机械行程开关3。根据检测频率高低可以均匀焊接更多根角铁1；在从动轮固定平台4安装1只机械行程开关3。根据信号可靠性要求，可以安装更多只行程开关或者在另一侧同等安装机械行程开关3。

本发明的断链检测信号综合处理方法如图2所示。图中的断链检测信号为行程开关接点信号延时时间t或行程开关接点取非信号延时时间t，再与捞渣机电动机的运行信号进行“与”运算。如果捞渣机电机未运行，则发出的“零”视为未断链状态；如果捞渣机电机运行状态，则根据行程开关状态量值检测判断是否断链报警。控制逻辑中的延时时间t是指捞渣机最低转速运行时，角铁1突起碰触一次机械行程开关3的最长间隔时间。

下面以某电厂300mw燃煤机组捞渣机断链检测改造项目为实例，介绍捞渣机断链检测报警优化检测方法的实际应用。

机组配置青岛四洲电力设备有限公司的gbl-20e×n系列刮板捞渣机，壳体宽度2.3m，改造前捞渣机断链检测用施耐德电感式xs1d18pa140c接近开关6。在使用现场接近开关6装入相应部位并将其电、引线接入相应接线盒内的相应接线端子上。接近开关6感应头与感应铁5之间的距离为2～3毫米，配置就地plc电控柜，断链接近开关6安装如图3所示。由于该接近开关6为非接触式、造价昂贵、材质脆弱且工作环境要求苛刻、实际使用中经常损坏，于2017年3月按照本申请进行技术改造，在从动轮圆盘安装2只角铁1，固定平台4安装1只机械行程开关3，捞渣机断链报警和保护逻辑进入dcs控制系统，取消原设计的时间继电器中间处理单元和就地plc电控柜，改造后的断链报警综合处理逻辑如图4所示，由于捞渣机最小转速运行时，每隔117秒左右焊接角铁1就周期性拨动机械行程开关3，故延时时间设定为120s（该延时时间必须适当大于角铁1周期性拨动一次机械行程开关3的最长间隔时间）。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思所述的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。