某垃圾焚烧发电厂推料器加装MDR-SCD-10断链保护器升级改造案例

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​    ​一、项目背景

    ​    ​某沿海垃圾焚烧发电厂设计日处理垃圾1200吨,配置两条机械炉排炉生产线。该厂垃圾池配备多台液压推料器(或称“给料器”),负责将垃圾池中的生活垃圾均匀推送至焚烧炉进料口。由于生活垃圾成分复杂(含大量金属、玻璃、织物、厨余等),且具有高腐蚀性、高湿度、高磨损的特点,推料器链条长期处于恶劣工况中。

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    ​    ​2024年,该厂接连发生两起因推料器链条断裂导致的停机事故:

    ​    ​-第一次事故:夜间运行中推料器链条突然断裂,推头卡死,导致液压系统过载,柱塞泵损坏。抢修耗时3天,直接经济损失约18万元,间接影响焚烧线备用能力。

    ​    ​-第二次事故:链条断裂后未及时发现,推头在液压缸作用下倾斜,刮伤推料平台,导致平台不锈钢衬板变形,更换难度极大,停产损失叠加维修费合计超过25万元。

    ​    ​事故分析发现,原推料器仅靠限位开关判断行程位置,并未配备链条断裂的直接检测装置。一旦链条断裂,系统无法识别,造成二次损坏。为此,电厂决定对推料器传动系统进行技术升级,加装可靠的断链保护装置。

    ​  ​二、推料器工况分析及设备选型

​    ​2.1现场工况分析

    ​    ​环境条件:垃圾池常年处于负压状态,空气湿度高,含腐蚀性气体(如硫化氢、氨气),设备表面易结露生锈。

    ​    ​结构限制:推料器的从动轴位于推料平台下方狭窄空间内,不便于人工巡检;链条长期受垃圾渗滤液腐蚀,力学性能衰减较快。

    ​    ​控制要求:需与原PLC(西门子S7-300)系统兼容,实现快速停机并反馈至中控室DCS画面。

    ​  ​2.2设备选型

    ​    ​经过技术对比,电厂最终选定MDR-SCD-10接触式磁电测速断链保护器作为改造核心部件。选择理由如下:

​    ​    ​-耐腐蚀性强:传感器外壳采用不锈钢材质,具备IP68高防护等级,能抵御垃圾渗滤液腐蚀和潮湿环境。

    ​    ​-适应恶劣工况:无需依赖光学或电感检测,链条积灰、沾水不影响信号采集,避免了采用接近开关容易失效的问题。

    ​    ​-安装便捷:采用轴心钻孔攻丝安装方式,可在推料器从动轴有限空间内完成改造,无需大幅改动设备结构。

    ​    ​-稳定可靠:磁电感应测速,直接反应从动轴真实转速变化,断链发生时能快速输出报警信号。

    ​ ​三、安装实施过程

​    ​3.1施工准备

    ​    ​利用垃圾池低负荷停炉检修期(计划停机48小时)集中实施。办理检修工作票,切断推料器液压站电源,清理推料平台积灰及残留垃圾。

    ​    3.2机械安装

    ​    ​定位钻孔:选择推料器从动轴(通常位于尾部张紧轮位置)作为测速点。在轴端面进行中心定位,使用磁力钻配合Φ10.5mm钻头钻深20mm底孔,攻M12×1.5螺纹。

    ​    ​传感器安装:清理螺纹孔内铁屑,涂抹螺纹锁固胶,将MDR-SCD-10传感器旋入,按20N·m力矩拧紧固定。

    ​    ​电缆敷设:传感器尾部引出两芯屏蔽电缆,穿耐腐蚀金属软管,沿推料器机架底部敷设至就近接线盒,避开高温管道和移动部件。

    ​  ​3.3电气接线与调试

    ​    ​线路连接:电缆接入防水接线盒,再引至PLC柜。传感器采用两线制常闭触点输出(DC24V),接入西门子S7-300系统新增开关量输入模块。

    ​    ​参数设定:通过保护器面板拨码开关设定额定转速(根据实测推料速度设定约100-150r/min),报警阈值设为额定转速的70%,延时时间设2-3秒。

    ​    ​程序改造:在STEP7程序中增加“推料器断链报警”功能块,当接收断链信号时触发紧急停机,并向DCS发送报警标签;增加手动复位逻辑。

    ​   ​3.4功能调试与验收

    ​    ​空载测试:手动点动推料器,确认传感器安装牢固,中控显示正常。

    ​    ​模拟断链测试:人为制动从动轴,观察保护器动作情况,验证延时及停机功能可靠。

    ​    ​试运行:推料器连续运行2小时,无异常报警。

    ​    ​联动测试:PLC接收报警信号,向DCS发送“推料器断链”声光报警,画面显示正常。

    ​    ​四、项目投运情况

    ​    ​该垃圾焚烧发电厂推料器加装MDR-SCD-10断链保护器后,投入运行已超过90天。设备在湿度大、腐蚀性强的恶劣环境中连续稳定运行,期间未发生因异物导致的误报,并成功避免了因链条严重磨损可能引发的停机事故。检修人员反馈,通过观察中控室的转速实时数据,可以预判链条的劣化趋势,大幅降低了人工夜间巡检频次,显著提升了设备本质安全水平。设备部负责人评价:“现在中控室能随时看到推料器的运行状态,夜班不再提心吊胆了。”

    ​    ​五、经验总结与推广建议

​    ​5.1痛点解决

    ​    ​本次升级有效解决了生活垃圾焚烧发电厂推料器长期存在的“断链发现滞后”和“二次损坏严重”的问题。精准的转速监测避免了接近开关在垃圾渗滤液环境下频繁失效的弊端。

    ​   ​5.2推广价值

    ​    ​该方案具有较强的推广价值,不仅可以应用于垃圾发电厂,还广泛适用于污水处理厂污泥输送机、生物质发电厂秸秆给料机等类似的高湿、高腐蚀、高磨损行业。建议新厂建设时在推料器从动轴端预留M12×1.5螺纹孔,方便后续加装。