崔斌
内蒙古京宁热电有限责任公司 内蒙古012000
摘要：本文介绍了用于火电厂输煤皮带撕裂检测的智能装置，该装置是火电厂输煤皮带应用的三合一撕裂开关检测装置，三种检测机制同时工作，不仅可以提升检测精度，同时还可以大大降低误检率和检测时间，提升了火电厂输煤皮带撕裂检测装置的工作效率。同时利用光栅和称重方式，实现了火电厂输煤皮带微小撕裂口的精准检测。
关键词：智能；检测；撕裂；激光扫描；称重测量
1引言
火电厂使用输煤皮带向燃烧炉中输送煤炭，一旦输煤皮带出现撕裂故障，将影响整个火力发电系统的工作无法正常运行，影响整个火力发电厂的工作效率，甚至造成安全事故。因此，输煤皮带的撕裂检测至关重要。高效的输煤皮带撕裂检测装置会在事故发生初期，就可以精准检测到输煤皮带的微小撕裂口，向控制系统发出警报，工作人员可以对输煤皮带及时修复更换，将影响降低到最低程度。不仅可以确保生产安全，同时也可以最大程度的降低因输煤皮带撕裂造成的损失。
2输煤皮带常见的撕裂和原因
2.1输煤皮带抽芯撕裂
输煤皮带在运行的过程中很可能出现受力不均匀的状态，导致某一位置长时间受到巨大冲击力，局部输煤皮带内置的钢丝绳的承载能力不足以支撑这些冲击，最终出现断裂的情况。或者输煤皮带内部的钢丝绳质量存在一定的缺陷，受到外力冲击之后出现了断裂。在输煤皮带内置钢丝断裂的初期，很难通过皮带的外观进行判断。经过一段时间的运行之后，钢丝绳可能会穿透皮带，裸露在皮带之外。此时如果仍然没有发现钢丝绳断裂的情况，随着运营的不断推进，钢丝绳裸露的程度越来越长，很有可能在运营的过程中卷入滚筒、托辊等设备之中，最终造成整条皮带出现大面积的撕裂，甚至导致整条输煤皮带无法使用。
2.2异物划伤撕裂与卡压堵塞撕裂
由于溜槽的前端皮带和溜槽下部皮带的距离有限，大块煤炭或者其他物料掉落时会对输煤皮带给予一定的冲击力，长时间或者长大冲击力的冲击之下容易损坏皮带，造成输煤皮带出现撕裂。特别是煤炭或者其他物料垂直砸向输煤皮带时，由于惯性作用，物体在接触皮带初期，如果物体存在锋利的结构，并且锋利面首先接触到输煤皮带，则由于惯性运动直接划伤皮带，造成划伤撕裂。或者物体太大，容易在皮带的某一部位出现卡顿现象，皮带与较大物体之间产生巨大的摩擦力而划伤皮带，造成皮带出现划伤撕裂。
2.3设备异常造成的撕裂
出现异常状况的输煤皮带机也可能造成输煤皮带撕裂的风险因素。例如，输煤皮带机的钢结构发生形变，某些部位异常尖锐，而尖锐部位与输煤皮带接触，就可能对皮带划伤，造成皮带的撕裂。
3三合一撕裂检测装置介绍
3.1三合一撕裂检测装置的原理
本文提出了一种将光栅扫描范围检测、称重检测以及拦索式检测三种技术集成于一体的检查装置。
.png)
图1 三合一撕裂检测装置
光栅扫描范围检测系统是由于每个光栅的固有间距，通过调整光栅角度可以提高光栅的探测密度和测量精度。称重检测系统是通过称重传感器的特点，结合现场实际工作情况，利用托盘称重的结构，在称重达到报警值上限后发出报警信号，及时发现皮带撒煤现象，从而判断皮带是否撕裂。拦索式检测系统是利用拦索带动开关的形式，开关的选型为磁感应式开关，通过开关动作检测皮带撕裂。在原有的设计上增加环绕拦索，并与前2种方式相结合。
3.2三合一撕裂检测装置的研究方案
首先，分别制作三种检查装置，并将它们安装在合适的位置。利用对射光栅检测仪器及光栅对射信号一旦发生变化能输出报警的特性，回程皮带设有光栅检测装置，当回程输送带被撕裂后，输送带上的裂口达到一定长度和宽度的时候。选择合适的光栅，并通过反复试验等途径，优化获得只要高速光栅检测到其中一束光透过输送带的撕裂口的时候，高速光栅检测器能立即测出输送带出现撕裂并发出报警信号。利用称重传感器的原理，当输送带上的物料通过裂口泄漏到该装置检测台的料台上，通过重量传感器检测，当落料量达到报警门限值时，传感器能立即测出物料多少并发出报警信号。报警重量上限值可以根据现场实际情况设定。当雨、雪天产生积水和积雪时，该装置称重托盘设有定期自动翻转功能，避免信号误报。根据皮带撕裂后工作面落料的特性，以及称重传感器定量报警的机理。建立智能检测撕裂装置，结合称重传感器及对射光栅等现代仪器，研究皮带撕裂时瞬间的特性，以及摸索运行过程中煤粉撒落的规律，探索并掌握撕裂检测的方法。利用机械开关式拦索检测功能，当异物穿刺皮带并触动到拦索装置或皮带划伤造成皮带下坠时，通过拦索带动磁感应式开关动作，并立即报警。
其次，将三种检测装置综合运用，利用多种检测方式相结合的方法，开展动态模拟实验，掌握皮带撕裂的多种原因和撕裂过程中产生冲击力的特性，获得多种检测手段相结合的关键技术。
3.3三合一撕裂检测装置的安装
三合一撕裂检测装置的安装如下所示。
首先，安装光栅检测装置。安装时将底座摆放在两托辊组之间合适的位置上，用U型螺栓与输送机机架紧固；光栅两侧分别安装在回程皮带的上方和下方，发射端与接收端保持15度到30度的夹角以增大检测范围内的灵敏度；光栅两端分别安装在皮带中间层和回程皮带下侧，光栅检测范围即回程皮带宽度。
其次，安装称重检测装置。称重传感器的托盘位置位于皮带工作面下方，托盘称重位置保证与皮带工作面平行，由于称重托盘的位置直接影响了称重的准确性，因此在安装称重托盘时不仅要保持与皮带工作面保持平行，更要确保称重托盘自身平整，确保称重托盘可以准确称量皮带上的重物。
称重检查装置需要根据火力发电厂输煤机的实际工作情况进行现场调试，并且在设置好称重传感器的重量上限报警值之后，应该根据设定量值进行试验，确保输煤机皮带承受设的重量的物体时可以出发警报系统。
第三步，安装拦索检测装置。将一对机械开关式拦索安装在底座上有底脚螺丝的位置上，安装方向即红色摆臂的摆动方向与料台有突起的方向一致；机械开关式拦索的调整：根据现场输送带的松紧和跳动，将拦索与输送带之间的间隙控制在30毫米左右，输送带跳动大时，间隙要大些，反之则小些。
4结语
本文提出的一种火电厂输煤皮带应用的三合一撕裂开关检测装置。众所众知，火力发电厂输煤机事故中皮带撕裂占比较高，不仅影响了企业的正常运作，同时还给企业带来了较大的经济损失。因此本文详细研究皮带的撕裂方式和造成皮带撕裂的多种原因，进行相应的技术攻关，解决及时有效判断皮带撕裂的关键技术问题，实现在火力发电厂输煤皮带多种检测方式应用于皮带撕裂检测的首次应用，达到准确检测判断是否撕裂之目的，消除输煤系统安全隐患、具有较大的示范意义和推广价值，能够提高整个行业的技术水平和安全性。可以大大提高电力企业风险较大作业过程中的风险评估与管控效率，具有显著的安全效益。
参考文献
[1] 张晓军. 一种新型皮带防撕裂检测装置研制[J]. 中国科技投资, 2019, 000(026):212.
[2] 李君华. 输煤皮带机撕裂检测装置的设计[J]. 数码设计（上）, 2019, 000(012):227.