干熄焦提升機(jī)的電氣控制與故障分析

張永勇

摘 要：干熄焦控制系統(tǒng)投入生產(chǎn)的初期階段，極易發(fā)生故障問(wèn)題，很多情況下只能更換元器件的方式解決，但是也無(wú)法從根本上消除故障問(wèn)題，還要應(yīng)用技術(shù)創(chuàng)新、升級(jí)改造等方式解決目前存在的問(wèn)題。通過(guò)合理的維護(hù)與改造操作，保證干熄焦系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，提高經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到節(jié)能、環(huán)保的要求，這是人們工作的目的。本文重點(diǎn)分析焦化廠干法熄焦提升系統(tǒng)的電氣控制與故障方面，提出相應(yīng)的解決辦法，為干熄焦提升機(jī)運(yùn)行效果和質(zhì)量的提升奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：干法熄焦;控制系統(tǒng);電氣故障;分析處理

1.干法熄焦工藝的優(yōu)勢(shì)

1.1 節(jié)能

赤熱焦炭的能量是非常大的，對(duì)于該熱量進(jìn)行二次利用，可以達(dá)到節(jié)能的效果。紅焦中所含有的熱量可以達(dá)到煉焦生產(chǎn)消耗總體熱量的35%～45%，干熄焦工藝通過(guò)合理的回收再利用這一步熱量，直接進(jìn)行發(fā)電，然后在蒸汽進(jìn)行發(fā)電機(jī)降壓處理后再通入蒸汽管網(wǎng)內(nèi)，可以直接使用這一部分的熱量。

1.2 焦炭質(zhì)量

干熄焦工藝應(yīng)用之下，讓冶金焦炭M40（抗碎強(qiáng)度）提升大約5%～8%，M10（耐磨強(qiáng)度）降低0.7%。同時(shí)還可以讓高爐利用率提升0.099%。

1.3 焦炭損耗

濕法熄焦工藝應(yīng)用中，所使用的水和紅焦接觸形成的蒸汽會(huì)將焦粉直接帶入到大氣環(huán)境中，導(dǎo)致降塵量升高。

2. 干法熄焦提升控制系統(tǒng)故障及解決辦法

2.1 提升機(jī)下降過(guò)程超速的故障與解決辦法

故障問(wèn)題：提升機(jī)在井下高速運(yùn)行調(diào)整到低速運(yùn)行的情況下，極易產(chǎn)生超速的問(wèn)題，這種情況是比較常見(jiàn)的，會(huì)給電源開(kāi)關(guān)的使用壽命產(chǎn)生不利的影響，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致作業(yè)人員的疲勞強(qiáng)度比較高，比如送電要連續(xù)進(jìn)行等，導(dǎo)致事故問(wèn)題。

故障原因分析：提升機(jī)下降的過(guò)程中，控制回路內(nèi)有超速保護(hù)裝置，如果速度超出了該裝置設(shè)定的警戒值，電源開(kāi)關(guān)自動(dòng)關(guān)閉，設(shè)備無(wú)法運(yùn)行。

解決辦法：在下降回路內(nèi)增加I：40/11及時(shí)間繼電器KT。如果提升機(jī)處于高速下降的狀態(tài)中，此時(shí)I：40/11會(huì)得電，使時(shí)間繼電器KT可以正常的工作，將時(shí)間延后，比如設(shè)定延后的時(shí)間為3s，KT常開(kāi)而輔助站點(diǎn)處于關(guān)閉的狀態(tài)，提升機(jī)就會(huì)快速的恢復(fù)到下降的狀態(tài)中。中間繼電器的增多（KA1、KA2、KA3、KA4、KT）也會(huì)直接造成故障點(diǎn)數(shù)量的增多，為了能夠有效的預(yù)防這一問(wèn)題的發(fā)生，應(yīng)該及時(shí)解決和處理中間繼電器內(nèi)存在的問(wèn)題，在控制回路內(nèi)設(shè)置空氣開(kāi)關(guān)QF，在故障全部處理完成之后，再讓保護(hù)系統(tǒng)正常的運(yùn)行，使得控制系統(tǒng)可以正常的工作，不會(huì)發(fā)生故障的問(wèn)題。

2.2干纜通訊錯(cuò)誤率高的故障與解決辦法

故障具體現(xiàn)象：提升機(jī)在使用過(guò)程中中控電腦經(jīng)常會(huì)“EI聯(lián)鎖信號(hào)故障停機(jī)”“提升機(jī)上限故障停機(jī)”

原因解析：運(yùn)用監(jiān)控程序軟件測(cè)試PLC遠(yuǎn)程干纜AB網(wǎng)的數(shù)據(jù)通訊情況。同時(shí)調(diào)查因?yàn)橥ㄓ嵵袛嘁鸬耐C(jī)頻次，發(fā)現(xiàn)A網(wǎng)的報(bào)錯(cuò)率達(dá)到43%，B網(wǎng)的報(bào)錯(cuò)率達(dá)到31%，綜合報(bào)錯(cuò)率22%。報(bào)錯(cuò)原因是提升機(jī)使用的大功率變頻器對(duì)干纜造成了較大的信號(hào)干擾。

相關(guān)解決辦法：開(kāi)始我們采取了一下5個(gè)方法來(lái)降低干纜的干擾

1）與交流、直流線纜離開(kāi)足夠距離，距離300～500mm為宜。2）RIO干纜與電源電纜直角交叉。3）RIO干纜穿專用防護(hù)鋼制保護(hù)管。4）采用合格的屏蔽性能良好的干纜。5）遠(yuǎn)離變頻器等強(qiáng)磁干擾。信號(hào)報(bào)錯(cuò)得到了一定的改善，但還是無(wú)法徹底解決通訊或信號(hào)報(bào)錯(cuò)的情況。通過(guò)查詢干纜技術(shù)說(shuō)明書(shū)，干纜標(biāo)注的衰減量為：衰減為0.24dB/100英尺。通過(guò)測(cè)算，僅RG-11鏈路衰減量為：0.24dB/100英尺×400米=0.24dB/100英尺×1148.3英尺=2.76 dB。而光纖技術(shù)說(shuō)明書(shū)上標(biāo)注的62.5/125μm型光纖衰減為3.5dB/km，通過(guò)測(cè)算，僅光纖網(wǎng)絡(luò)鏈路衰減量為：3.5dB/km×0.35km=1.2 dB。兩者相差2.3倍。最終我們選擇采用“光纖加替代中繼器”的改造方案。整體思路是采用光纖回路，同時(shí)中繼器采用國(guó)產(chǎn)替代，提高抗干擾性能，減低信號(hào)衰減，降低改造費(fèi)用。有效的解決了通訊錯(cuò)誤率高的問(wèn)題。

2.3 140t干法熄焦系統(tǒng)電機(jī)編碼存在問(wèn)題

故障具體現(xiàn)象：提升機(jī)在一次提升到規(guī)定位置上之后，并不能向裝入裝置運(yùn)行，走形變頻器裝置會(huì)反復(fù)出現(xiàn)“編碼器丟失”的提醒，并且無(wú)法復(fù)位解決故障問(wèn)題。

故障原因分析：對(duì)于編碼器進(jìn)行全面的檢查確定后，發(fā)現(xiàn)接線的位置存在松動(dòng)的情況，基本上達(dá)到松動(dòng)的狀態(tài)。進(jìn)行壓緊處理之后，再次投入編碼器內(nèi)，變頻器就可以回到正常運(yùn)行的狀態(tài)。因此，該故障問(wèn)題的發(fā)生是變頻器接線錯(cuò)誤所導(dǎo)致的故障問(wèn)題。

相關(guān)解決辦法：檢修環(huán)節(jié)，將編碼器上的電纜進(jìn)行更換處理，然后進(jìn)行提升、走形系統(tǒng)程序的更改，利用PLC自動(dòng)鎖定，同時(shí)還要做好故障記錄工作，為后續(xù)的檢查、故障排除提供基礎(chǔ)條件。

2.4 140t干法熄焦提升機(jī)的提升操作不到位而產(chǎn)生故障問(wèn)題

故障具體現(xiàn)象：提升機(jī)在提升操作環(huán)節(jié)，提升到規(guī)定的位置上之后，并未裝入裝置走行?？偪刂齐娔X中顯示出來(lái)的提升編碼器提升的距離為36.53m（通常應(yīng)為36.49～36.58m），提升高度達(dá)到了運(yùn)行的要求，上位機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)“允許走行”信號(hào)，提升機(jī)并不能按照規(guī)定指令走行。

故障原因分析：經(jīng)過(guò)分析現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，可以發(fā)現(xiàn)提升機(jī)在提升到鐵桿沒(méi)有接觸到“允許走行”接近開(kāi)關(guān)，這樣所形成的實(shí)際提升高度距離和提升到規(guī)定的位置相差10cm。為了可以保證整體的生產(chǎn)可以順利的進(jìn)行，需要暫停將提升編碼器從電機(jī)減速機(jī)軸端的位置上脫開(kāi)，調(diào)節(jié)成為手動(dòng)操作，把提升機(jī)向上提升10cm的距離，然后就會(huì)接觸“允許”開(kāi)關(guān)，達(dá)到正常運(yùn)行的效果。

在全面分析之后可以發(fā)現(xiàn)，編碼器從零開(kāi)始計(jì)數(shù)的時(shí)候，這時(shí)和提升機(jī)“大鉤打開(kāi)到位”的信號(hào)存在著直接的關(guān)系。提升的大鉤狀態(tài)從開(kāi)啟變?yōu)楹蠑n的情況下，“大鉤打開(kāi)到位”的信號(hào)會(huì)因?yàn)橐恍┮蛩囟鴮?dǎo)致發(fā)生斷裂的問(wèn)題，這樣就會(huì)讓信號(hào)在“無(wú)”狀態(tài)開(kāi)始提前，編碼器計(jì)數(shù)的時(shí)間也會(huì)提前，所以就會(huì)出現(xiàn)了提升距離無(wú)法達(dá)到規(guī)定要求的情況，也就無(wú)法滿足自動(dòng)停車的要求。

解決辦法：對(duì)于斷裂的電纜重新連接，并且在電纜外表面進(jìn)行防護(hù)處理，保證信號(hào)傳輸正常進(jìn)行，保證運(yùn)行效果。

3. 結(jié)語(yǔ)

干熄焦有著非常高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，其主要的優(yōu)勢(shì)就是節(jié)能、降耗、環(huán)保，還可以提升焦炭質(zhì)量，水資源使用量較少，所以很多國(guó)家和行業(yè)都開(kāi)始全面應(yīng)用該技術(shù)，未來(lái)必然會(huì)取得更大的進(jìn)展。經(jīng)過(guò)本文的分析發(fā)現(xiàn)，結(jié)合不同故障問(wèn)題選擇合適的解決辦法，保證系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高系統(tǒng)運(yùn)行效率，產(chǎn)生較高經(jīng)濟(jì)效益，為生產(chǎn)高效運(yùn)行提供基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]張鳳娟. 簡(jiǎn)述干熄焦提升機(jī)電氣控制原理及常見(jiàn)故障處理[J]. 甘肅冶金， 2016， 38（01）：135-136.

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