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摘 要：介绍了我厂燃料卸船系统振动给料机的结构、功能、工作原理以及在卸船机中的工况运行情况。针对使用过程中存在的故障、失效机理及特征、形式作初步分析。提出了预防措施和技改对策，并应用于燃料卸船系统设备，从而进一步发挥了振动给料机的功能，提高了设备的可靠性运行水平。
关键词：燃煤电厂；输煤系统；卸船给料；技术改造
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0233-02
引 言
我厂属海岸型燃煤火力发电厂，现已投产2台70万kW和2台60万kW的发电机组。配套工程有两个5万t级泊位的煤码头，以及一个总占地面积约13万m2、设计堆存能力100万t的煤炭堆场，煤码头和煤场均按照装机容量为6台66万kW机组配套设计。
我厂煤码头桥式抓斗卸船机是由芬兰KONECRANES公司生产提供的4台套，型号：KONE35T，控制系统：S7-400PLC系统，作业效率1500t/h，单月卸煤量约100万t左右。
桥式抓斗卸船机主要用于散货船的卸船作业，振动给料机是桥式抓斗卸船机的主要的核心构成之一，它是由失衡电机和给料槽及保护装置组成。我厂振动给料机失衡电机型号：KM670T；离心力：58860N；工作力矩：1164KgCM；额定电压：400V；额定电流：8.8A；额定转速：960RPM；额定功率：400W；离心块重量：250kg。失衡电机是采用异步电动机和安装在电机轴末端的两对离心块组成。
振动给料机的给料槽通过失衡电机传递过来的激振力而振动，促使其上的物料以加速度向前流动，被传送到落煤筒进入下面的输送带，以达到传送物料的目的。
由于我厂属海岸型燃煤发电厂，设备运行工况环境较差，同时设备也存在设计和使用上的问题，影响了设备的安全、经济、高效、可靠运行。
1 振动给料机在我厂燃煤卸船系统中的应用现状及失效分析
（1）珠海发电厂面临的海洋大气环境是一个复杂的综合腐蚀介质环境，由于常年高温高湿，多年平均气温为22.4℃，历年极端最高气温38℃，多年平均相对湿度为80%，历年最大降水量达2873.9mm。煤炭含有硫和硫化物，高温下会自燃生成SO2和SO3，与潮湿的空气、水接触生成硫酸和亚硫酸，与金属设备接触后将严重腐蚀金属表面。码头、煤场设备大部分都是在露天里运行，码头卸煤设备金属构件会产生加速腐蚀失效。特别是南海海洋大气环境中夹带着大量的海盐粒子沉积在煤场设备的金属表面上，由于海盐（特别是氯化钙和氯化镁）很容易吸收潮解，在金属表面形成一层薄薄的液膜，促进金属表面腐蚀。
（2）煤场设备运行中不仅要受到海洋大气环境的腐蚀，而且还要受到煤扬的风砂、石头、煤灰、粉尘的磨粒磨损、冲击磨损、热摩擦磨损、温差变化的回火磨损、腐蚀磨损和疲劳断裂，会造成设备失效堵煤事故。
（3）振动给料机在运行过程中存在的问题
失衡电机在恶劣环境条件下因超温跳闸停机，引起高温停机（超温保护）的原因有：连续过载或断续操作；起动频繁；电压出现大的偏差，散热介质湿度非常高；散热介质不能充分流动。振动给料机关键零部件如传动轴、滚动轴承、失衡电机离心块以及调整锁定螺丝等易损件严重磨损，疲劳断裂失效，主要原因是工况运行环境高温、高湿、频繁启动和过载运行造成的。
针对我厂设备腐蚀、磨损、疲劳断裂失效现状，了解分析燃料系统设备失效状况，分析设备失效机理，对存在的主要设备存在的问题采取有效防护措施是十分必要的。
（4）我厂燃料系统#3.4卸船机给料机出料不足测试结果如下：
以下测试都是停掉其余几台机后，单台机对应同一个皮带运行测试的结果，在运行控制室监测皮带称重数据。
①#4号卸船机测试
a.给料机电机在工频运行时出煤量是1360t左右；
b.给料机电机在变频为100%速度时出煤量是1300t左右；
c.给料机100%（48Hz）运行时的电流为13.4A，电压是384V。
②#3号卸船机测试
a.给料机电机在工频运行时出煤量是1250t左右，最大时可出现过1290t；
b.给料机电机在变频为100%速度时的出煤量是1160t左右；
c.给料机100%（48Hz）运行时的电流为13.1A，电压是383V。
③#2号卸船机测试
a.给料机电机在变频为100%速度时的出煤量是1400t左右；
b.给料机100%（50Hz）运行时的电流为14.4A，电压是400V。
卸船机抓斗闭合起升时起升绳不收现象及抓斗不上升，司机有时手柄闭斗时，未完全闭紧的抓斗处于开斗状态，所以才会导致起升绳无法自动和开闭绳进行力矩调整拉紧；就引起了抓斗起升時起升绳松弛现象，会引起抓到不上升的问题，建议更换起升开闭手柄；4卸船机没有发现这样的问题。下列截图PLC的FC51-10段把loop_limit数值改成150后抓斗斜煤闭合时四根钢丝绳收缩调整效果会更安全可靠。
2 改进防磨损耐腐蚀材料及结构工艺技术实施对策
耐磨防腐材料在电厂备品配件消耗占相当大的比重，因此，设备的效率、安全和使用寿命与合理选材是至关重要的。
（1）为了有效地控制海洋大气环境中火电厂煤场设备和金属结构件的腐蚀，我厂已投入了极大的关注，通过正确设计合理选用金属材料，我厂在露天煤场卸煤设备应用09CrCuSb耐酸低温露点腐蚀钢（ND钢）、HARDOX耐磨钢以及陶瓷复合钢板等新材料，采用有效的高质量的表面工程技术和涂层保护材料，如热刷镀、热喷涂等、刷涂等各种涂料和缓蚀剂，有效控制或防止设备腐蚀磨损、疲劳断裂失效事故，达到延长其使用寿命。 （2）振动给料设备关系到卸船机的作业效率和皮带流量控制。正确及时地根据工况需要调整失衡电机的离心块来控制振幅，可充分发挥给料机工作出力。失衡电机磁极数分别有2、4、6和8档对应的最大振幅相对应值：
2档SNmax2mm
4档SNmax5mm
6档SNmax10mm
8档SNmax14mm
实践证明：正确及时调整离心块，使電机转速和振动频率能很好应用不同的工况场合，基本解决了常见的几种堵塞下料情况，在卸船机PLC程序中对中控程序进行调整，包括选定对应控制点，修改组态界面，减少了以往由于给料机调整控制不好而造成的堵煤故障影响系统运行。
（3）振动给料机检修工艺技术改进对策
①选用高强度耐磨损抗腐蚀钢更换了失衡电机轴，更换紧固件提高安全性，采用双排系列滚珠加装2个密封圈耐磨高强轴承，保障关键部件的可靠性。
②因恶劣环境工况运行条件每天运行超12h，多尘潮湿，温度25～40℃，选用适用-20～+165℃润滑脂、增稠剂：锂基复合酸盐；渗透性220～250NLGIclassa3，EP添加剂效果较好。
③更换高强度耐腐蚀材料的悬挂吊杆及金属结构件。
3 结 论
通过对我厂卸船机下部钢结构件及振动给料机在工况运行过程中存在的故障，关键部件失效原因及机理、形式进行较深入地分析，对卸船机下部钢结构件及振动给料机腐蚀磨损和疲劳断裂失效提出了预防措施和技术改进对策，进一步发挥了振动给料机功能，提高设备使用寿命，达到节能增效目的，从而确保电厂设备安全、经济、高效、可靠运行。
参考文献
[1]《桥式抓斗卸船机安全规程》（GB/T18224-2008）[S].北京：中国标准出版社.
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004.
[3]陈华辉，主编.耐磨材料应用手册2版.北京：机械工业出版社，2012，10.
[4]陈景堂，等.GZG型惯性振动给料机在电厂卸船机中的应用与改进.中国科技博览，2010，02.
收稿日期：2018-7-11
作者简介：施文扬（1977-），男，汉族，广东海丰人，助理工程师，主要从事燃煤发电厂设备维护、管理和设备新技术、新材料、新工艺的研究开发与应用工作。
关键词：燃煤电厂；输煤系统；卸船给料；技术改造
中图分类号：TM621 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）23-0233-02
引 言
我厂属海岸型燃煤火力发电厂，现已投产2台70万kW和2台60万kW的发电机组。配套工程有两个5万t级泊位的煤码头，以及一个总占地面积约13万m2、设计堆存能力100万t的煤炭堆场，煤码头和煤场均按照装机容量为6台66万kW机组配套设计。
我厂煤码头桥式抓斗卸船机是由芬兰KONECRANES公司生产提供的4台套，型号：KONE35T，控制系统：S7-400PLC系统，作业效率1500t/h，单月卸煤量约100万t左右。
桥式抓斗卸船机主要用于散货船的卸船作业，振动给料机是桥式抓斗卸船机的主要的核心构成之一，它是由失衡电机和给料槽及保护装置组成。我厂振动给料机失衡电机型号：KM670T；离心力：58860N；工作力矩：1164KgCM；额定电压：400V；额定电流：8.8A；额定转速：960RPM；额定功率：400W；离心块重量：250kg。失衡电机是采用异步电动机和安装在电机轴末端的两对离心块组成。
振动给料机的给料槽通过失衡电机传递过来的激振力而振动，促使其上的物料以加速度向前流动，被传送到落煤筒进入下面的输送带，以达到传送物料的目的。
由于我厂属海岸型燃煤发电厂，设备运行工况环境较差，同时设备也存在设计和使用上的问题，影响了设备的安全、经济、高效、可靠运行。
1 振动给料机在我厂燃煤卸船系统中的应用现状及失效分析
（1）珠海发电厂面临的海洋大气环境是一个复杂的综合腐蚀介质环境，由于常年高温高湿，多年平均气温为22.4℃，历年极端最高气温38℃，多年平均相对湿度为80%，历年最大降水量达2873.9mm。煤炭含有硫和硫化物，高温下会自燃生成SO2和SO3，与潮湿的空气、水接触生成硫酸和亚硫酸，与金属设备接触后将严重腐蚀金属表面。码头、煤场设备大部分都是在露天里运行，码头卸煤设备金属构件会产生加速腐蚀失效。特别是南海海洋大气环境中夹带着大量的海盐粒子沉积在煤场设备的金属表面上，由于海盐（特别是氯化钙和氯化镁）很容易吸收潮解，在金属表面形成一层薄薄的液膜，促进金属表面腐蚀。
（2）煤场设备运行中不仅要受到海洋大气环境的腐蚀，而且还要受到煤扬的风砂、石头、煤灰、粉尘的磨粒磨损、冲击磨损、热摩擦磨损、温差变化的回火磨损、腐蚀磨损和疲劳断裂，会造成设备失效堵煤事故。
（3）振动给料机在运行过程中存在的问题
失衡电机在恶劣环境条件下因超温跳闸停机，引起高温停机（超温保护）的原因有：连续过载或断续操作；起动频繁；电压出现大的偏差，散热介质湿度非常高；散热介质不能充分流动。振动给料机关键零部件如传动轴、滚动轴承、失衡电机离心块以及调整锁定螺丝等易损件严重磨损，疲劳断裂失效，主要原因是工况运行环境高温、高湿、频繁启动和过载运行造成的。
针对我厂设备腐蚀、磨损、疲劳断裂失效现状，了解分析燃料系统设备失效状况，分析设备失效机理，对存在的主要设备存在的问题采取有效防护措施是十分必要的。
（4）我厂燃料系统#3.4卸船机给料机出料不足测试结果如下：
以下测试都是停掉其余几台机后，单台机对应同一个皮带运行测试的结果，在运行控制室监测皮带称重数据。
①#4号卸船机测试
a.给料机电机在工频运行时出煤量是1360t左右；
b.给料机电机在变频为100%速度时出煤量是1300t左右；
c.给料机100%（48Hz）运行时的电流为13.4A，电压是384V。
②#3号卸船机测试
a.给料机电机在工频运行时出煤量是1250t左右，最大时可出现过1290t；
b.给料机电机在变频为100%速度时的出煤量是1160t左右；
c.给料机100%（48Hz）运行时的电流为13.1A，电压是383V。
③#2号卸船机测试
a.给料机电机在变频为100%速度时的出煤量是1400t左右；
b.给料机100%（50Hz）运行时的电流为14.4A，电压是400V。
卸船机抓斗闭合起升时起升绳不收现象及抓斗不上升，司机有时手柄闭斗时，未完全闭紧的抓斗处于开斗状态，所以才会导致起升绳无法自动和开闭绳进行力矩调整拉紧；就引起了抓斗起升時起升绳松弛现象，会引起抓到不上升的问题，建议更换起升开闭手柄；4卸船机没有发现这样的问题。下列截图PLC的FC51-10段把loop_limit数值改成150后抓斗斜煤闭合时四根钢丝绳收缩调整效果会更安全可靠。
2 改进防磨损耐腐蚀材料及结构工艺技术实施对策
耐磨防腐材料在电厂备品配件消耗占相当大的比重，因此，设备的效率、安全和使用寿命与合理选材是至关重要的。
（1）为了有效地控制海洋大气环境中火电厂煤场设备和金属结构件的腐蚀，我厂已投入了极大的关注，通过正确设计合理选用金属材料，我厂在露天煤场卸煤设备应用09CrCuSb耐酸低温露点腐蚀钢（ND钢）、HARDOX耐磨钢以及陶瓷复合钢板等新材料，采用有效的高质量的表面工程技术和涂层保护材料，如热刷镀、热喷涂等、刷涂等各种涂料和缓蚀剂，有效控制或防止设备腐蚀磨损、疲劳断裂失效事故，达到延长其使用寿命。 （2）振动给料设备关系到卸船机的作业效率和皮带流量控制。正确及时地根据工况需要调整失衡电机的离心块来控制振幅，可充分发挥给料机工作出力。失衡电机磁极数分别有2、4、6和8档对应的最大振幅相对应值：
2档SNmax2mm
4档SNmax5mm
6档SNmax10mm
8档SNmax14mm
实践证明：正确及时调整离心块，使電机转速和振动频率能很好应用不同的工况场合，基本解决了常见的几种堵塞下料情况，在卸船机PLC程序中对中控程序进行调整，包括选定对应控制点，修改组态界面，减少了以往由于给料机调整控制不好而造成的堵煤故障影响系统运行。
（3）振动给料机检修工艺技术改进对策
①选用高强度耐磨损抗腐蚀钢更换了失衡电机轴，更换紧固件提高安全性，采用双排系列滚珠加装2个密封圈耐磨高强轴承，保障关键部件的可靠性。
②因恶劣环境工况运行条件每天运行超12h，多尘潮湿，温度25～40℃，选用适用-20～+165℃润滑脂、增稠剂：锂基复合酸盐；渗透性220～250NLGIclassa3，EP添加剂效果较好。
③更换高强度耐腐蚀材料的悬挂吊杆及金属结构件。
3 结 论
通过对我厂卸船机下部钢结构件及振动给料机在工况运行过程中存在的故障，关键部件失效原因及机理、形式进行较深入地分析，对卸船机下部钢结构件及振动给料机腐蚀磨损和疲劳断裂失效提出了预防措施和技术改进对策，进一步发挥了振动给料机功能，提高设备使用寿命，达到节能增效目的，从而确保电厂设备安全、经济、高效、可靠运行。
参考文献
[1]《桥式抓斗卸船机安全规程》（GB/T18224-2008）[S].北京：中国标准出版社.
[2]机械设计手册编委会.机械设计手册.北京：机械工业出版社，2004.
[3]陈华辉，主编.耐磨材料应用手册2版.北京：机械工业出版社，2012，10.
[4]陈景堂，等.GZG型惯性振动给料机在电厂卸船机中的应用与改进.中国科技博览，2010，02.
收稿日期：2018-7-11
作者简介：施文扬（1977-），男，汉族，广东海丰人，助理工程师，主要从事燃煤发电厂设备维护、管理和设备新技术、新材料、新工艺的研究开发与应用工作。