脱硫真空皮带脱水机控制系统分析探讨

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【摘 要】真空皮带脱水机作为发电厂整个脱硫石膏脱水系统中的关键性设备，它的安全可靠运行直接关系到脱硫系统正常运转。本文从脱硫真空皮带脱水机的控制、保护逻辑出发，深入分析了真空皮带脱水机在日常检修消缺中由于热控控制范畴的故障原因以及故障处理方法，又具体联系热控实际检修工作，对提高脱硫系统真空皮带脱水机的可靠稳定运行提出了相应的改进方案。

【关键词】皮带脱水机 控制系统 故障原因 故障处理 改进

1 脱硫真空皮带脱水机的简要概况

大唐国际临汾热电厂1、2号炉公用2套石膏脱水系统，每台炉设单独一套石膏旋流器。石膏浆液由吸收塔石膏排放泵排出，经石膏旋流器、真空皮带脱水后得到合格的石膏，最后经石膏仓后外运处理。真空皮带脱水机的正常稳定运行在整个石膏脱水系统中起到了关键的作用。

真空皮带脱水机主要包括本体、脱水真空泵、气液分离器、脱水滤液池、滤布滤饼冲洗水箱及其冲洗水泵等。为保证真空皮带脱水机的脱水性能，真空皮带脱水机的石膏层厚度为一定值，皮带转速通过就地变频驱动电机进行调速，过滤层通过滤饼冲洗水及真空泵的真空抽吸作用进行冲洗和脱水，冲洗后的浆液在皮带脱水机下方的真空箱汇合后进入脱水滤液池，脱水滤液则经汽水分离器进入滤布滤饼冲洗水箱。

2 脱硫真空皮带脱水机的控制回路

（1）真空皮带机变频运行控制

脱硫真空皮带脱水机系统，是相对独立的控制系统，现场设置就地控制箱，可以对真空皮带脱水机实现启停控制；同时接受脱硫DCS的远方启、停指令，实现远程CRT启、停功能；并将真空皮带脱水机运行、停止、故障、报警等信号反馈至DCS，实现CRT报警和相应的联锁功能。同时变频器接受DCS频率信号指令，通过闭环调节实现变频控制。

就地控制柜设有220VAC转24VDC开关电源供变频器控制用。DCS给变频器发出启动命令，变频器的启动驱动真空皮带脱水机运行。真空皮带脱水机变频器可以输出运行反馈信号和故障信号并接受DCS的4-20mA频率指令信号（或者就地电位器手动调节）。

（2）真空皮带机的纠偏及保护控制

每台真空皮带脱水机的尾部左侧和右侧中部分别安装一对滤布极限跑偏开关、一对皮带极限跑偏开关，极限跑偏开关的24VDC电源是由就地控制箱的动力电源转换而来。一旦极限跑偏开关动作接通中间继电器，其中间继电器有两副触点：一路信号回路送就地控制箱驱动报警灯亮，一路信号回路送DCS，提供CRT报警，并联锁程控跳真空皮带脱水机。

当真空皮带脱水机运行过程中，其滤布在发生轻微的右偏（或左偏），导致右滤布纠偏开关动作，促使相应的滤布右纠偏气动执行机构（或左纠偏气动执行机构）拉伸动作，使滤布在运行中得以向左边（或右边）进行纠正。

3 真空皮带脱水机的联锁逻辑

真空皮带脱水机保护条件――联锁停石膏排放泵（满足任一条件）

（1） 滤布张紧（拉断）延时3S

（2） 皮带跑偏极限延时3S

（3） 滤布跑偏极限延时3S

（4） 皮带脱水机控制回路故障

（5） 皮带脱水机拉绳开关动作（必须现场复位才能再启动）延时3S

（6） 皮带脱水机真空泵跳闸延时3S

（7） 皮带脱水机启动8S后无运行反馈

（8） 皮带脱水机运行后真空盒密封水管道流量低延时7S

（9） 皮带脱水机运行后滤布冲洗水水管道流量低延时10S

（10） 滤布滤饼冲洗水箱液位低延时60S

4 真空皮带脱水机常见的控制故障及处理方法

（1） 滤布、皮带跑偏开关动作导致真空皮带脱水机无法正常运行

就地滤布、皮带跑偏开关安装工作方式为：在皮带脱水机的尾部中间的支架上安装一旋转装置，当滤布、皮带跑偏的时候将会带着旋转装置旋转。当旋转装置的另一端感应到接近开关的时候，纠偏装置动作，开始纠偏。然而，如果滤布、皮带在纠偏过程中继续跑偏，就会出现旋转装置过偏，感应开关就会失去作用，最终联锁程控跳闸真空皮带脱水机。处理方案：

实现纠偏感应开关信号自保持。当感应开关信号发出后纠偏控制装置信号自保持，一直纠偏到感应开关下一次感应到信号（此信号复位纠偏开关触发的自保持继电器）为止。

（2）就地设备信号电缆干扰导致真空皮带脱水机无法运行

介于真空皮带脱水机所处的环境，经常会出现模拟量信号干扰、信号电缆破皮损坏、电缆腐蚀、开关密封不严进水等等情况。经研究，一方面将原来安装在皮带脱水机支架上的变频控制柜改到安装在冲洗水池外干燥的位置，让变频控制柜远离长期水汽环绕的环境；另一方面将偏开关改为电磁感应式的，线的接头处均做好防水处理，并做好定期检查修补工作。

（3）皮带脱水机与石膏排放泵联锁故障跳闸

我厂与皮带脱水机配套的石膏排放泵联锁逻辑为：

1）石膏排放泵运行30S后石膏排放泵入口电动执行机构未开。

2）石膏排放泵运行60S后石膏排放泵出口电动执行机构未开。

3）吸收塔液位小于1米延时3S。

4）1、2号皮带脱水机均在非运行状态延时5S。

我厂皮带脱水机系统图如下：

有图可知，两台炉公用的石膏分配箱出入口均为手动，所以现有的联锁逻辑为只要有一台皮带脱水机异常联锁跳1、2号吸收塔的4台石膏排放泵，对运行产生不少影响。所以在保证信号正常可靠的前提下，机务检修或者设备更换时就需要热工强制信号，才能保证另一台的正常运行。

5 真空皮带脱水机热工控制方面还需要进一步完善的建议

通过以上常见故障的分析结合日常消缺，发现有两个方面需要通过改造或完善，以提高真空皮带脱水机运行的安全可靠：

1）就地热控控制装置均为单个控制，须在合适的位置再增加可靠性高的设备。

2）石膏旋流器旋流后的石膏分配箱出入口门应改造为电动执行机构，并实现远控及信号远传。然后在上位机逻辑优化，实现石膏排放泵与皮带脱水机运行方式的选择和判断，联锁保护时不再是任何情况下都连跳4台石膏排放泵。