一种中速磨煤机振动监测控制系统

技术领域

本发明涉及监测控制技术领域，尤其涉及一种中速磨煤机振动监测控制系统。

背景技术

现代大型燃煤发电机组，其煤粉锅炉大部分配备中速磨煤机直吹式制粉系统。中速磨煤机为旋转机械，因此在实际运行中不同程度的存在振动问题。磨煤机振动严重时，会导致送粉管道焊缝发生疲劳断裂，出现煤粉泄露，污染环境，增加煤粉自燃风险，影响文明生产。磨煤机振动严重时甚至会损坏设备，降低机组带负荷能力。

在机组承担调峰任务越来越重，磨煤机低出力运行工况时间越来越多的情况下，磨煤机低出力振动的问题也越来越多。另外由于入炉煤质状况变差，煤中杂物多等因素引起的磨煤机振动也越来越严重。但目前中速磨煤机的振动还未实现在线监测，其振动状态还无法实现更全面的实时监测控制。

发明内容

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种中速磨煤机振动监测控制系统，主要目的在于更全面地对中速磨煤机进行振动监测。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的中速磨煤机振动监测控制系统，中速磨煤机包括电机、联轴器、底板、外壳和本体支撑部位，振动监测控制系统包括采集模块，信号传输模块和控制监测模块，所述采集模块包括设置在所述电机外端基础处的第一振动传感器单元，设置在所述底板的第二振动传感器单元，设置在所述联轴器的第三振动传感器单元和设置在所述电机的第四振动传感器单元，所述采集模块经所述信号传输模块与所述控制监测模块连接，所述采集模块用于通过各振动传感器单元采集中速磨煤机的振动信号；所述信号传输模块用于将所述振动信号送至所述控制监测模块；所述控制监测模块用于对所述振动信号进行处理以监测中速磨煤机振动情况。

根据本发明实施例的中速磨煤机振动监测控制系统，振动监测控制系统包括采集模块，信号传输模块和控制监测模块，采集模块包括设置在电机外端基础处的第一振动传感器单元，设置在底板的第二振动传感器单元，设置在联轴器的第三振动传感器单元和设置在电机的第四振动传感器单元，采集模块经信号传输模块与控制监测模块连接，采集模块用于通过各振动传感器单元采集中速磨煤机的振动信号；信号传输模块用于将振动信号送至控制监测模块；控制监测模块用于对振动信号进行处理以监测中速磨煤机振动情况。这种情况下，综合利用设置在电机外端基础处的第一振动传感器单元，设置在底板的第二振动传感器单元，设置在联轴器的第三振动传感器单元和设置在电机的第四振动传感器单元所采集的数据，并采集的数据送至控制监测模块进行在线实时监测，从而更全面地对中速磨煤机进行振动监测。

在本发明的一个实施例中，所述采集模块还包括设置在所述本体支撑部位的第五振动传感器单元和设置在所述外壳的第六振动传感器单元。

在本发明的一个实施例中，所述采集模块中各振动传感器单元由至少一个振动传感器元件组成。

在本发明的一个实施例中，所述第三振动传感器单元包括设置在联轴器轴承箱的第一垂直振动传感器元件和第一水平振动传感器元件。

在本发明的一个实施例中，所述第四振动传感器单元包括设置在电机底座的第二垂直振动传感器元件和第二水平振动传感器元件。

在本发明的一个实施例中，所述信号传输模块采用通信电缆。

在本发明的一个实施例中，所述控制监测模块包括就地信号处理柜和DCS控制系统，所述就地信号处理柜的一端连接所述信号传输模块，所述就地信号处理柜的另一端连接所述DCS控制系统。

在本发明的一个实施例中，还包括固定模块，所述采集模块中各振动传感器元件通过所述固定模块固定在对应位置。

在本发明的一个实施例中，还包括报警模块，所述报警模块与所述DCS控制系统连接。

在本发明的一个实施例中，所述通信电缆采用铠装电缆。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1为本发明实施例所提供的一种中速磨煤机振动监测控制系统的框图；

图2为本发明实施例所提供的中速磨煤机振动监测控制系统的各振动传感器元件的目标测点布置示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明实施例相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明实施例的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。还应当理解，本发明中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面参考附图描述根据本发明实施例的中速磨煤机振动监测控制系统。

本发明提出一种中速磨煤机振动监测控制系统，主要目的在于更全面地对中速磨煤机进行振动监测。本发明的中速磨煤机振动监测控制系统可以简称为振动监测控制系统。

易于理解地，本发明涉及的中速磨煤机是工作转速为50～300r/min的磨煤机。中速磨煤机适用于磨制烟煤和贫煤等中等硬度的物料的粉末化磨粉作业，是煤制油制粉系统中最重要的大型设备。

中速磨煤机主要包括台板基础、转动组件和传动组件，其中转动组件和传动组件设置在台板基础上，台板基础可以简称为基础。转动组件包括外壳、磨煤机底板(简称底板)、本体支撑部位等，传动组件包括电机(即电动机)、减速器、联轴器等。电动机与减速器之间用联轴器传递功率。

图1为本发明实施例所提供的一种中速磨煤机振动监测控制系统的框图。图2为本发明实施例所提供的中速磨煤机振动监测控制系统的各振动传感器元件的目标测点布置示意图。

如图1所示，本发明实施例提供的中速磨煤机振动监测控制系统10包括采集模块11，信号传输模块12和控制监测模块13。采集模块11经信号传输模块12与控制监测模块13连接。

在本实施例中，采集模块11用于通过各振动传感器单元采集中速磨煤机的振动信号。具体地，采集模块11用于采集各振动传感器单元所处的中速磨煤机的目标测点的振动信号。其中，采集模块11包括多个振动传感器单元，各振动传感器单元由至少一个振动传感器元件组成。目标测点的数量为多个，在每个目标测点上布置一个振动传感器元件，从而获得该目标测点的振动信号。多个目标测点从中速磨煤机的台板基础、转动组件和传动组件中选择。由此，能够通过采集模块全面地监测中速磨煤机的振动情况。

具体地，在本实施例中，采集模块11包括设置在电机外端基础处的第一振动传感器单元。其中，电机外端基础即为电机处的台板基础。电机外端基础为第一目标测点1(参见图2)，第一振动传感器单元包括一个振动传感器元件，通过第一振动传感器单元采集电机外端基础的垂直振动信号。

在本实施例中，采集模块11还包括设置在底板的第二振动传感器单元。其中，底板为第二目标测点2(参见图2)，第二振动传感器单元包括一个振动传感器元件，通过第二振动传感器单元采集磨煤机底板的垂直振动信号。

在本实施例中，采集模块11还包括设置在联轴器的第三振动传感器单元。其中，第三振动传感器单元包括两个振动传感器元件，该两个振动传感器元件为设置在联轴器轴承箱的第一垂直振动传感器元件和第一水平振动传感器元件。换言之，在联轴器轴承箱上选择2处测点作为第三目标测点3和第四目标测点4(参见图2)。在第三目标测点3处设置第一垂直振动传感器元件，在第四目标测点4处设置第一水平振动传感器元件。通过第一垂直振动传感器元件采集联轴器轴承箱的垂直振动信号。通过第一水平振动传感器元件采集联轴器轴承箱的水平振动信号。

在本实施例中，采集模块11还包括设置在电机的第四振动传感器单元。其中，第四振动传感器单元包括两个振动传感器元件，该两个振动传感器元件为设置在电机底座的第二垂直振动传感器元件和第二水平振动传感器元件。换言之，在电机底座上选择2处测点作为第五目标测点5和第六目标测点6(参见图2)。在第五目标测点5处设置第二垂直振动传感器元件，在第六目标测点6处设置第二水平振动传感器元件。通过第二垂直振动传感器元件采集电机底座的垂直振动信号。通过第二水平振动传感器元件采集电机底座的水平振动信号。

在本实施例中，采集模块11还包括设置在本体支撑部位的第五振动传感器单元。其中，本体支撑部位为第七目标测点7(参见图2)，第五振动传感器单元包括一个振动传感器元件，通过第五振动传感器单元采集本体支撑部位的水平振动信号。

在本实施例中，采集模块11还包括设置在外壳的第六振动传感器单元。其中，外壳为第八目标测点8(参见图2)，第六振动传感器单元包括一个振动传感器元件，通过第六振动传感器单元采集磨煤机外壳的水平振动信号。

在一些实施例中，各振动传感器元件可以选择振动加速度传感器或振动速度传感器。

在一些实施例中，用于采集垂直振动信号的振动传感器元件可以选择仅采集垂直振动信号的垂直振动传感器元件，也可以选择能够同时采集垂直振动信号和水平振动信号的水平垂直两用振动传感器。用于采集水平振动信号的振动传感器元件可以选择仅采集水平振动信号的水平振动传感器元件，也可以选择能够同时采集垂直振动信号和水平振动信号的水平垂直两用振动传感器。

在本实施例中，采集模块11中各振动传感器元件采集的振动信号经信号传输模块送至控制监测模块。

在本实施例中，信号传输模块12采用通信电缆。易于理解地，通信电缆是一种用于传输电话、文件、数据和其他电信号的电缆。通信电缆由一对以上相互绝缘的导线绞合而成。通信电缆具有通信容量大、传输稳定性高、受外部干扰影响小等优点。

在一些实施例中，通信电缆采用铠装电缆。由此，能够增加通信电缆的机械强度，提高防侵蚀能力。

在本实施例中，控制监测模块用于对振动信号进行处理以监测中速磨煤机振动情况。

具体地，在本实施例中，控制监测模块13包括就地信号处理柜和DCS(DistributedControl System，分布式控制系统)控制系统，就地信号处理柜的一端连接信号传输模块，就地信号处理柜的另一端连接DCS控制系统。就地信号处理柜通过通信电缆与DCS控制系统连接。

易于理解地，就地信号处理柜是一种用于现场就地操作、显示和控制的设备，其基本功能是实现对现场设备的运行状态进行监视和控制。DCS控制系统以微处理器为基础，是一种以控制功能分散、显示操作集中、综合协调为设计原则的仪表控制系统。

在本实施例中，就地信号处理柜对来自采集模块的振动信号进行初步处理后送至DCS控制系统。

在本实施例中，DCS控制系统用于根据经就地信号处理柜初步处理后的实时采集的中速磨煤机的振动信号，以监测中速磨煤机振动情况。其中振动情况包括振动正常、振动异常等。在本实施例中，DCS控制系统还用于在中速磨煤机振动异常时根据初步处理后的实时采集的中速磨煤机的振动信号，调整磨煤机运行参数，将磨煤机振动控制在合理范围(即允许范围)内。具体地，DCS控制系统还用于将接收到的振动信号与预先设定的振动阈值进行对比，以确定中速磨煤机的振动是否异常，并在异常时通过预设逻辑对磨煤机运行参数进行调整，以达到控制磨煤机振动大小的目的。

在本实施例中，DCS控制系统还用于在接收到的振动信号超过预警阈值时生成报警指令。

在本实施例中，DCS控制系统包括显示屏，显示屏用于实时显示来自采集模块的振动信号。

在一些实施例中，中速磨煤机振动监测控制系统还包括固定模块，采集模块中各振动传感器元件通过固定模块固定在对应位置(即目标测点处)。

在一些实施例中，中速磨煤机振动监测控制系统还包括报警模块，报警模块与DCS控制系统连接。当DCS控制系统向报警模块发送报警指令时，报警模块进行声和/或光报警。

本发明的实施例提出的中速磨煤机振动监测控制系统，振动监测控制系统包括采集模块，信号传输模块和控制监测模块，采集模块包括设置在电机外端基础处的第一振动传感器单元，设置在底板的第二振动传感器单元，设置在联轴器的第三振动传感器单元和设置在电机的第四振动传感器单元，采集模块经信号传输模块与控制监测模块连接，采集模块用于通过各振动传感器单元采集中速磨煤机的振动信号；信号传输模块用于将振动信号送至控制监测模块；控制监测模块用于对振动信号进行处理以监测中速磨煤机振动情况。这种情况下，综合利用设置在电机外端基础处的第一振动传感器单元，设置在底板的第二振动传感器单元，设置在联轴器的第三振动传感器单元和设置在电机的第四振动传感器单元所采集的数据，并采集的数据送至控制监测模块进行在线实时监测，从而更全面地对中速磨煤机进行振动监测。本发明的中速磨煤机振动监测控制系统是一种实时的振动监测控制系统，将八个振动传感器安装于中速磨煤机上，全面的监测磨煤机的振动情况，其输出信号通过通信电缆传输至就地信号处理柜，就地信号处理柜通过通信电缆与DCS控制系统连接。DCS控制系统根据振动信号好及时调整磨煤机运行参数，将磨煤机振动值控制在允许范围内，由此，能实现对磨煤机振动情况的实时监测，保证设备运行安全，具有较高的社会效益及技术经济效益，并且型式简单，实用性较强。

应该理解，本发明所示的部件、部件的连接和关系、以及部件的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本发明中描述的和/或者要求的本发明的实现。可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明公开的技术方案所期望的结果，本发明在此不进行限制。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。