1 引言

　　我們國家早倡導(dǎo)搞動力配煤的是原物資部，在物資部的倡導(dǎo)下，各發(fā)煤站、儲煤廠都開始把各地買來的煤進(jìn)行混配。隨著煤炭價格的市場化和物資部的撤銷，煤炭生產(chǎn)廠和客戶端開始直接接觸，當(dāng)年的很多配煤生產(chǎn)線慢慢萎縮了。市場放開之后，很多企業(yè)都開始從事配煤這個行業(yè)，但現(xiàn)在國內(nèi)大部分企業(yè)都是采取粗放的配煤方式，不夠精細(xì)。技術(shù)含量低，混配出來的煤炭質(zhì)量和穩(wěn)定性就差，煤炭的不均勻性決定了取樣難度比較大，混配的誤差也就比較大。

　　動力配煤的目標(biāo)就是把一些低質(zhì)的煤和一些優(yōu)質(zhì)的煤進(jìn)行混配，以達(dá)到接近所需要的配置要求。以電廠為例，如果煤炭的發(fā)熱溫度過高，就會損耗設(shè)備；一旦發(fā)熱溫度達(dá)不到要求，設(shè)備的工作效率就上不去。出于這樣的考慮，把一些低質(zhì)的、不大符合電廠設(shè)計要求的煤炭和發(fā)熱量超出電廠設(shè)計要求的優(yōu)質(zhì)煤炭進(jìn)行混配，以接近設(shè)計指標(biāo)的要求，取得的燃燒效果，這就是"動力配煤".動力配煤在中國很早就提出來了，但總體上來說技術(shù)還比較粗放。 .它雖然具有其組分煤的某些特征，但其綜合性能已有所改變，實(shí)際上是人為加工而成的一種新的"煤種".動力配煤的基本原理就是利用各種煤在性質(zhì)上的差異，相互"取長補(bǔ)短",發(fā)揮各煤種的優(yōu)點(diǎn)，終使配出的混合煤在綜合性能上達(dá)到"性能"以滿足用戶要求。

　　對于工業(yè)發(fā)電鍋爐的發(fā)電用煤，如果煤炭的發(fā)熱溫度過高，設(shè)備的工作效率就上不去。出于這樣的考慮，把一些低質(zhì)的、不大符合電廠設(shè)計要求的煤炭和發(fā)熱量超出電廠設(shè)計要求的優(yōu)質(zhì)煤炭進(jìn)行混配，以接近設(shè)計指標(biāo)的要求，取得的燃燒效果，這就是"動力配煤".動力配煤的目標(biāo)就是把一些低質(zhì)的煤和一些優(yōu)質(zhì)的煤進(jìn)行混配，以達(dá)到接近所需要的配置要求。把不同的煤裝到不同的筒倉，按照用戶的要求和不同煤源提出適當(dāng)?shù)呐涿悍桨福ㄟ^高科技的裝備很容易就能實(shí)現(xiàn)這些方案，而且配煤比較，穩(wěn)定性好，能夠滿足用戶的要求。而且中港印的配煤項(xiàng)目主要使用發(fā)熱量比較高、硫分比較高的煤和印尼煤進(jìn)行混配，印尼煤是低灰低硫低發(fā)熱量高水分的煤，屬于比較年輕的煤炭。目前，我國沿海地區(qū)電廠所需要的發(fā)熱量通常比印尼煤的發(fā)熱量要高，因此需要和我國高熱量的煤炭相混配。國內(nèi)煤炭的硫分比高，但發(fā)熱量也高，因此和印尼煤相混配后能夠達(dá)到既提高熱量又能降低硫分的目的。

　　2配煤系統(tǒng)設(shè)計

　　動力配煤很早就提出來了，但總體上來說技術(shù)還比較粗放。 隨著煤炭價格的市場化，煤炭生產(chǎn)廠和客戶端開始直接接觸，很多企業(yè)都開始從事配煤行業(yè)，但現(xiàn)在國內(nèi)大部分企業(yè)都是采取粗放的配煤方式，不夠精細(xì)。技術(shù)含量低，混配出來的煤炭質(zhì)量和穩(wěn)定性就差，煤炭的不均勻性決定了取樣難度比較大，混配的誤差也就比較大。

　　2.1 工藝原理

　　工業(yè)煤炭混配配煤通常使用多倉混煤系統(tǒng)，根據(jù)設(shè)定的比例實(shí)現(xiàn)混合控制使得煤倉的煤

　　混合在一起。該系統(tǒng)設(shè)備包括6臺筒倉，每個筒倉可容納9000噸煤，按照用戶的要求和不同煤源提出適當(dāng)?shù)呐涿悍桨?，通過PLC自動化技術(shù)實(shí)現(xiàn)配煤比例穩(wěn)定控制，滿足用戶的要求。自動化配煤的關(guān)鍵是各個煤倉的出煤量控制，基于艾默生CT公司的Commander SK系列變頻驅(qū)動器的自動化混煤系統(tǒng)如圖1所示。

　?。?）系統(tǒng)要求：筒倉出煤量為160T/h~1600T/h,相對應(yīng)的電機(jī)速度為3~50HZ.

　?。?）驅(qū)動器參數(shù)：SK6402為矢量控制驅(qū)動器，額定電壓380~480V，額定輸出電流210A,可在150%過載電流下運(yùn)行60S,額定功率110KW,輸出頻率0~1500HZ.

　?。?）電機(jī)參數(shù)：額定功率90KW;3P;額定電壓400V;額定電流95.3A;額定速度1475RPM;功率因數(shù)0.89.

　　2.2 電控系統(tǒng)

　　電控系統(tǒng)是由變頻驅(qū)動器和PLC系統(tǒng)集成實(shí)現(xiàn)。艾默生CT變頻驅(qū)動器用來驅(qū)動筒倉下端的刮刀電機(jī)，旋轉(zhuǎn)的刮刀將筒倉的煤排出筒倉，通過調(diào)整煤倉出煤刮刀轉(zhuǎn)速來控制出煤量。各個筒倉內(nèi)裝有不同需求的煤，當(dāng)刮刀旋轉(zhuǎn)時，筒倉內(nèi)的煤將會從出煤口排出，落在同一傳送皮帶上進(jìn)行混合之后，成品煤將直接送到貨船上運(yùn)送出港。

　　圖1 混煤機(jī)原理示意圖

　　2.3 SK6402變頻驅(qū)動器應(yīng)用設(shè)計

　　艾默生 CT公司做為世界著名的直交流驅(qū)動器制造商，隸屬美國艾默生電氣集團(tuán)。SK6402型110/132kW AC400V 3Phase變頻驅(qū)動器屬于艾默生CT公司的交流高性能矢量控制驅(qū)動產(chǎn)品Commander SK系列，SK6402 配置相應(yīng)的選件與整合使用完成變頻控制，節(jié)約設(shè)計和使用成本。高性能矢量控制驅(qū)動；150%持續(xù)過載60秒；內(nèi)置濾波器可斷開并再重新恢復(fù)；可選件與SP系列變頻驅(qū)動器通用；電壓220V和380V可選，功率涵括0.25kW-110kW范圍。

　　Commander SK系列變頻驅(qū)動器SK6402變頻驅(qū)動器電氣原理如圖2所示。因?yàn)樽冾l驅(qū)動器同時驅(qū)動兩臺電機(jī)，因此在設(shè)置參數(shù)時需注意電機(jī)電流需設(shè)為兩臺電機(jī)的電流之和，即190.6A,不選用矢量控制而是選用V/F控制模式。

　　圖2 SK6402原理接線圖

　　2.4 低速大轉(zhuǎn)矩變頻系統(tǒng)調(diào)試

　?。?）堵轉(zhuǎn)故障現(xiàn)象。該混煤機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行時，由刮刀將煤排除筒倉。因?yàn)槊簤K大小不均勻，或者由于天氣原因造成的潮濕等情況，刮刀受力不均勻，這導(dǎo)致電機(jī)負(fù)載不穩(wěn)定，電流在90~120A范圍內(nèi)波動，當(dāng)電機(jī)以低速運(yùn)行時，如果負(fù)載過大，導(dǎo)致刮刀卡住，驅(qū)動器輸出電流過大，驅(qū)動器將自動對電流進(jìn)行限制，降低電流大小。如果任其發(fā)展，驅(qū)動器將顯示"OVL.d",對過載電流進(jìn)行積分累計，直至出現(xiàn) "It.AC"過流報警故障，致使系統(tǒng)停產(chǎn)。

　　圖3 電機(jī)堵轉(zhuǎn)時監(jiān)測到的波形

　　（2）堵轉(zhuǎn)原因分析。由于我們采用V/F控制模式驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行，當(dāng)電機(jī)低頻運(yùn)行時，驅(qū)動器輸出的電壓較低，受電動定子繞組電阻所引起壓降影響，無法給電機(jī)提供足夠的扭矩輸出。

　　圖4 驅(qū)動器輸出的V-F曲線

　　（3）堵轉(zhuǎn)問題解決。針對這種情況，我們需要增大電壓提升以補(bǔ)償啟動轉(zhuǎn)矩，具體參數(shù)設(shè)置可通過監(jiān)測電流、電機(jī)速度波形選出較佳曲線來確定。 經(jīng)過調(diào)整電壓提升值，系統(tǒng)在低頻下能夠正常運(yùn)行，圖5為監(jiān)測到的電流、電機(jī)速度曲線。電流穩(wěn)定在90~120A之間，速度曲線穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期目的。

　　圖5 正常運(yùn)行時監(jiān)測到的波形

　　3 結(jié)束語

　　該系統(tǒng)要求電機(jī)長時間低頻運(yùn)行，此項(xiàng)要求應(yīng)用到了SK6402的低頻輸出額定扭矩的能力，SK系列驅(qū)動器可以在1HZ到電機(jī)額定頻率的范圍內(nèi)驅(qū)動電機(jī)達(dá)到扭矩。調(diào)試完畢的混煤機(jī)設(shè)備極大的提高了生產(chǎn)效率，正常運(yùn)行時出煤率為1600T/h;節(jié)省人力資源，所有操作都可在中控室進(jìn)行控制；成品煤混合均勻，煤質(zhì)優(yōu)良。

參考文獻(xiàn):

[1]. PLC datasheet http://www.hbjingang.com/datasheet/PLC_1248813.html.