摘要：介紹了垃圾焚燒爐排液壓控制系統(tǒng)的組成，通過建立可靠性框圖和計算液壓系統(tǒng)的可靠性，對液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行可靠性預(yù)測，為垃圾焚燒爐排的故障分析和調(diào)試運行提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：垃圾焚燒爐排；可靠性預(yù)測；液壓控制系統(tǒng)

1前言

垃圾焚燒是一種通過高溫燃燒垃圾實現(xiàn)垃圾處理并利用熱能發(fā)電的技術(shù)。垃圾焚燒處理的流程主要包括垃圾進(jìn)料裝置、焚燒裝置、出渣裝置、輔助燃燒裝置、煙氣處理裝置等。爐排系統(tǒng)是焚燒裝置中最主要的部分。爐排系統(tǒng)由干燥段爐排、燃燒段爐排、燃盡段爐排、液壓控制系統(tǒng)等組成，其中，干燥段爐排、燃燒段爐排、燃盡段爐排的液壓控制方式相同。本文以一種爐排的液壓控制系統(tǒng)為例，進(jìn)行可靠性預(yù)測和分析，為故障分析和調(diào)試運行提供參考。

2爐排系統(tǒng)的液壓控制系統(tǒng)工作原理

2.1爐排系統(tǒng)

爐排系統(tǒng)是推料器系統(tǒng)的后面工序，垃圾經(jīng)過推料器落到焚燒爐的爐排上，在干燥段爐排、燃燒段爐排、燃盡段爐排上高溫燃燒，產(chǎn)生熱能。每段爐排由兩個液壓缸驅(qū)動，實現(xiàn)爐排的往復(fù)運動。

2.2爐排液壓控制系統(tǒng)

爐排的液壓控制系統(tǒng)包括液壓泵、溢流閥、電磁換向閥、液壓缸、位移傳感器、控制器，液壓。液壓控制系統(tǒng)的工作原理為：一個液壓泵工作，另一個備用；液壓泵控制三個相同的液壓閥組，實現(xiàn)六個液壓缸運動；每兩個液壓缸連接爐排的推動裝置，在爐排的推動裝置上設(shè)有位移傳感器，能夠檢測和反饋爐排的運動狀態(tài)，即液壓控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)。

3液壓控制系統(tǒng)的可靠性預(yù)測

液壓系統(tǒng)可靠度預(yù)測是在液壓系統(tǒng)組成元件的可靠性基礎(chǔ)上，預(yù)測出整個液壓系統(tǒng)的可靠性，發(fā)現(xiàn)薄弱環(huán)節(jié)，計算出平均無故障時間，有利于操作人員及時采取措施，保證液壓系統(tǒng)正常工作。

3.1建立可靠性框圖

建立可靠性框圖時，進(jìn)行如下假設(shè)：系統(tǒng)的壽命和故障服從指數(shù)分布；各液壓元件相互獨立，互不影響。針對爐排液壓控制系統(tǒng)，建立可靠性框圖。

3.2可靠性預(yù)測結(jié)果分析

（1）根據(jù)計算可知，MTBF的預(yù)測值11777h，遠(yuǎn)高于1年內(nèi)的爐排液壓控制系統(tǒng)的工作時間，故系統(tǒng)的可靠性指標(biāo)滿足設(shè)計和使用的要求。

（2）液壓控制系統(tǒng)的可靠度僅為0.7018，主要是因為垃圾焚燒要求液壓系統(tǒng)連續(xù)長時間工作，導(dǎo)致元件和系統(tǒng)的可靠性低，并且因液壓元件過多而降低了液壓系統(tǒng)的可靠度。

3.3提高可靠性措施

垃圾焚燒爐排的液壓控制系統(tǒng)長期處于連續(xù)的工作狀態(tài)，一旦出現(xiàn)故障，會造成經(jīng)濟損失，在不減少液壓系統(tǒng)工作時間的前提下，應(yīng)采取以下措施：

（1）保證清潔度提高系統(tǒng)可靠性：液壓油的清潔度直接影響元件的使用壽命和可靠度，因此應(yīng)經(jīng)常更換濾芯，檢查油品質(zhì)量。

（2）增加檢測和檢修的次數(shù)和頻率，從而及時發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)潛在的故障。

（3）采用冗余設(shè)計：從計算可看出，主泵系統(tǒng)部分由于采用串并聯(lián)系統(tǒng)，可靠度很高；但控制閥組和液壓缸部分的可靠度完全為串聯(lián)系統(tǒng)，影響了整個系統(tǒng)的可靠度。建議增加一套控制閥組作為備用，該閥組包括球閥、單向閥、電磁換向閥、單向節(jié)流閥。增加一套閥組后的控制閥組和液壓缸的可靠性所示，部分為串并聯(lián)系統(tǒng)，按照前面的計算方法，計算得到控制閥組和液壓缸部分可靠度為界=0.9424，因此系統(tǒng)的可靠度為R=0.8673，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。

(4)主泵和備用泵交替工作，減少每個主泵每年的平均工作時間，冗余設(shè)計時增加的備用控制閥組也應(yīng)交替工作，從而提高控制閥組的壽命，保證液壓系統(tǒng)能夠長期無故障工作。

4系統(tǒng)組成

4.1焚燒爐爐排控制系統(tǒng)是垃由PLC來實現(xiàn)，采用基于鍋爐蒸發(fā)量或爐溫穩(wěn)定控制原理。控制系統(tǒng)采用57-300PL,C，配置西門子OP?,77操作屏完成參數(shù)設(shè)置、部件調(diào)試、手動操作等功能，圖1為OP277操作屏初始畫面。垃圾爐排自控系統(tǒng)可由料斗系統(tǒng)、逆推爐排、順推爐排、料層調(diào)節(jié)系統(tǒng)、液壓泵站等系統(tǒng)組成

4.2推料系統(tǒng)

推料機設(shè)有三組平行布置的滑動平臺，每組滑動平臺分別由一支油缸驅(qū)動，液壓缸上外置旋轉(zhuǎn)編碼器。推料機控制參數(shù):啟?？刂颇Ｊ?間隔運行時間;前進(jìn)、后退速度;原位停止時間;行程延長時間等。

4.3逆推系統(tǒng)

三列逆推爐排分別由左中右三只油缸驅(qū)動，每只油缸的起始位置均裝有接近開關(guān)，通過液壓缸上外置旋轉(zhuǎn)編碼器反映各個液壓缸的位置和速度。逆推爐排在自動模式下有聯(lián)動和分動兩種運動方式。逆推控制參數(shù):啟?？刂颇Ｊ?間隔運行時間;前進(jìn)、后退速度;原位停止時間;行程延長時間等。

4.4料層調(diào)節(jié)系統(tǒng)

料層調(diào)節(jié)機構(gòu)，由左右兩支液壓缸驅(qū)動兩組滾筒。兩液壓缸分別設(shè)置兩只位置傳感器，實現(xiàn)滾筒行程位置(擋板角度)i}9控。料層調(diào)節(jié)系統(tǒng)一般手動操作，油缸速度在初始狀態(tài)調(diào)節(jié)完畢后恒定不變。

4.5順推爐排

三列順推爐排分別由左中右三只液壓缸驅(qū)動，每只油缸的起始位置均裝有接近開關(guān)，通過液壓缸上外置旋轉(zhuǎn)編碼器，OP277順推畫面上能形象地反映各個液壓缸的位置和速度。順推爐排在自動模式下有聯(lián)動和分動兩種運動方式。順推控制參數(shù):問隔運行的啟停時間;前進(jìn)、后退速度;原位停止時間;行程延長時間等。

4.6出渣機

系統(tǒng)配備兩臺出渣機，每臺出渣機由左右兩支液壓缸驅(qū)動，采用機械剛性同步，速度手動調(diào)節(jié)。出渣能力通過調(diào)整液壓系統(tǒng)的油缸速度和調(diào)整自控系統(tǒng)的啟停時問間隔兩種方法來實現(xiàn)。

5結(jié)束語

對垃圾焚燒爐排液壓控制系統(tǒng)進(jìn)行了可靠性預(yù)測;建立了可靠性框圖，計算系統(tǒng)的可靠度和平均無故障時間，在計算的基礎(chǔ)上進(jìn)行了可靠性結(jié)果分析，并提出了提高液壓控制系統(tǒng)可靠性的措施。

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