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中速磨煤机在线堆焊修复设备焊接安全保护装置

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成果主要完成人

王晓刚、朱如义、徐 柳、李 勇、庞振朝、张 芳

项目概况

中速立式磨煤机具有结构紧凑、金属耗量少等诸多特点;特别是低负荷时单位磨煤电耗增加不多、噪声小,煤粉均匀性很好,是火电企业制粉系统中的重要辅机设备。其因检修费用过大而常被设备管理部门选用在线堆焊方式修复磨损件来恢复设备出力、节控费用。而各类在线堆焊修复设备均无可靠的保护机制在某种情况下可能会造成堆焊失败,必须重新解体大修,因此造成工期延误及检修备件费用等损失高达百万元之多。 本成果在线堆焊修复设备焊接安全保护装置创新性地对在线堆焊状态进行实时监控,有效避免发生堆焊磨辊套开裂报废,大幅提高了可靠性,并在一定程度上实现了堆焊无人值守或少人值守,对提高堆焊修复速度,改善现场工作条件和降低人员劳动强度都起积极作用,工期、费用可控在控。 通过模块化设计,本成果采用自测自控方式实现保护停机,不改变原堆焊设备的逻辑控制方式,对各类型堆焊设备加装无限制条件,易于实现且成本较低。本成果已获专利,专利号:ZL201822242191.9。 2、主要创新点 中速磨机在线堆焊的方式主要缺点在于堆焊速度相对较慢,修复周期长;设备在磨机内安装局限因素多。受制于电厂生产检修计划影响,中速磨机在线堆焊多是集中安排在机组大小修期间24小时不间断多台磨机同时施工。在线堆焊过程中,常见问题是磨辊焊接时开裂,究其原因几乎都是人员受环境声光粉尘及作业空间的影响,无法保持长时间高质量作业,磨辊随机性停转又没有规律可循。 设备生产商未对以上原因加以解决,其原因是在于堆焊设备受安装限制条件采用分体通用组件形式,变频器的故障输出保护无法可靠对各种输出负载做出准确判断。再加之造成磨辊驱动失效的原因还有很多,如变频器输出线缆烧损、同时断损两根以上线缆,磨辊堆焊局部过高阻碰辊架,驱动减速器组件脱离(偏斜)原工作点不能有效工作而空转等等,都会造成磨辊驱动失效,且无法从变频器故障保护功能中识别检出。 本成果从解决监控磨辊磨辊驱动失效状态入手,用简单常见的传感器,对堆焊过程中的磨辊转动状态进行接触或非接触实时监测,保护装置核心单元只对传感器输出的连续信号进行识别,可以完全准确地判定堆焊磨辊过程中各种原因造成的工作状态异常,同时设计有合理的容错参数,对磨辊低速转动过程中的出现不同速度下低速非均速圆周运动,或因磨辊磨损偏重与驱动配合间隙的共同作用所致短时停转等状态均可以做到不发生误判,并易于增加其它自控功能,进一步促进堆焊修复提速、提质和高效,从根本上解决了中速磨机磨辊在线堆焊修复过程的出现的技术难题。 本成果通过自测自控方式实现保护停机,不改变原堆焊设备的逻辑控制方式,对各类型堆焊设备加装无限制条件,易于实现且成本较低。可通过同一监测传感器信号分析增加自控变位功能,进一步提升自动化水平。本成果大幅降低技术人员配置和人员劳动强度,使人力成本进一步降低。