如何提高原煤倉(cāng)料位計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性

羅艷華

[摘 要]燃煤發(fā)電廠中由于原煤倉(cāng)料位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確，很難控制原煤倉(cāng)儲(chǔ)煤量，因而會(huì)造成給煤機(jī)斷煤現(xiàn)象，輕則影響機(jī)組負(fù)荷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成機(jī)組停運(yùn)的事故。通過詳細(xì)的實(shí)況調(diào)查，分析原煤倉(cāng)料位計(jì)測(cè)量誤差大的原因，并制定相應(yīng)對(duì)策，提高了料位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性，降低了故障率，節(jié)省了檢修維護(hù)資金，同時(shí)解除了安全生產(chǎn)隱患。

[關(guān)鍵詞]原煤倉(cāng)料位計(jì)；換能器 ；聲波；光波；虛假反射

中圖分類號(hào)：TU855 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2016）08-0358-01

1 了解原煤倉(cāng)料位計(jì)的工作環(huán)境

根據(jù)煤質(zhì)的差異，倉(cāng)體的不同設(shè)計(jì)和機(jī)組的大小，決定了此處測(cè)量方式的特殊性。我廠2×300MW機(jī)組的原煤倉(cāng)工況為常溫，封閉設(shè)計(jì)，直徑5.2米，煤位量程設(shè)在13.6米。卸煤時(shí)，倉(cāng)內(nèi)濃塵滾滾。由于褐煤其燃點(diǎn)低，容易引起自燃，形成白色煙霧，使原煤倉(cāng)中有揮發(fā)性物質(zhì)和水蒸氣，（褐煤的可揮發(fā)性大于40%， 水分大），造成倉(cāng)內(nèi)有大量懸浮物。對(duì)于測(cè)量?jī)x表來說，電廠原煤倉(cāng)的環(huán)境是比較惡劣的。我廠原煤倉(cāng)料位計(jì)測(cè)量方式選擇為頂裝非接觸測(cè)量方式，選用了超聲波料位計(jì)和激光料位計(jì)。通過對(duì)原煤倉(cāng)料位計(jì)消缺情況，我們對(duì)2011年原煤倉(cāng)料位計(jì)發(fā)生的故障進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其故障次數(shù)多達(dá)80次，在眾多設(shè)備缺陷中所占比例是較大的，而且多為重復(fù)性缺陷。

2 針對(duì)料位計(jì)故障的頻發(fā) 進(jìn)行如下原因分析

2.1地面水沖洗給設(shè)備帶來的危害

由于料位計(jì)安裝在低于輸煤皮帶1.2米的地方，原煤粉塵濃度較大，嚴(yán)重影響料位計(jì)的使用壽命，而燃料皮帶輸送原煤時(shí)，散落地面上的煤渣及漂浮在空間的煤粉沉降后，運(yùn)行人員常用水沖洗的方法清洗地面，沖洗地面的水經(jīng)常濺到或直接進(jìn)入料位計(jì)裝置內(nèi)部，造成板卡電路短路，損壞元件，使料位計(jì)失去測(cè)量功能；若將其安裝在距地面50公分左右的高度，又是在人員經(jīng)常走動(dòng)及檢修作業(yè)的地方。經(jīng)常發(fā)生吊運(yùn)物體磕碰裝置，使裝置造成損壞，拉扯電纜造成接線松動(dòng)的情況。

2.2.原煤的性質(zhì)對(duì)料位測(cè)量的影響

原煤為固體燃料，其物理、化學(xué)性質(zhì)較復(fù)雜，塊狀的、顆粒狀的、粉末狀的原煤混雜在一起，粉末狀的煤又容易和水份、揮發(fā)性的物質(zhì)黏附，出料時(shí)容易使倉(cāng)內(nèi)原煤內(nèi)部存在大的孔隙，形成拱橋，拱橋不塌，料位變化則不明顯；突然的坍塌，料位測(cè)量又會(huì)忽然降低，造成指示上波動(dòng)，同時(shí)影響對(duì)原煤儲(chǔ)量的計(jì)算。由于黏附等原因，原煤倉(cāng)倉(cāng)壁的原煤極易存在滯留區(qū)，也影響料位最低位置點(diǎn)的測(cè)量，這個(gè)虛假料位在安全生產(chǎn)上存在很大隱患。

原煤自然堆積，不會(huì)像液體能形成平的液面，倉(cāng)內(nèi)原煤表面是凹凸不平的，聲波（光波）折射到不平整的料面，探頭接收的回波信號(hào)就會(huì)增強(qiáng)，造成料位計(jì)的測(cè)量誤差。

在原煤倉(cāng)中，揮發(fā)性物質(zhì)、水份等和惰性強(qiáng)的煤塵一起呈粘糊狀積附在換能器的發(fā)射面，阻礙了聲波（光波）的發(fā)射和接收，大大降低了其測(cè)量靈敏度。

2.3不正確的安裝位置對(duì)料位計(jì)測(cè)量的影響

當(dāng)測(cè)量料位時(shí)，換能器的軸線和原煤表面應(yīng)保持垂直安裝條件，但因固態(tài)原煤在卸料后會(huì)自然形成一個(gè)堆角，所以傳感器要傾斜合適的角度才能與原煤表面垂直。

換能器發(fā)射聲波（光波）時(shí)，都有一定的發(fā)射開角，料位計(jì)從換能器下緣到原煤表面之間，由發(fā)射的聲波（光波）束所輻射的區(qū)域內(nèi)，如果有障礙物，就會(huì)出現(xiàn)虛假反射，因此安裝時(shí)應(yīng)盡可能的避開倉(cāng)內(nèi)設(shè)施，如：人梯、限位開關(guān)、支架等。

料位計(jì)的安裝一定要避開進(jìn)料口，聲波（光波）束不得與卸煤的煤流相交，否則也會(huì)產(chǎn)生虛假反射，給料位測(cè)量造成干擾。

2.4 噪音、振動(dòng)對(duì)料位計(jì)回波信號(hào)的影響

料位計(jì)周圍的大型設(shè)備，如電機(jī)等，啟動(dòng)時(shí)的強(qiáng)噪音、振動(dòng)及原煤倉(cāng)進(jìn)料時(shí)由于煤料落差發(fā)出的振動(dòng)及噪音對(duì)探頭接收回波信號(hào)也會(huì)造成干擾，高次諧波串入信號(hào)電纜，進(jìn)入測(cè)量線路，同樣造成干擾信號(hào)，影響料位的正確測(cè)量。

3 根據(jù)料位計(jì)測(cè)量誤差及故障原因采取的措施

通過對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際查看、分析，我們知道了造成原煤倉(cāng)料位計(jì)反復(fù)出現(xiàn)故障的主要因素是料位計(jì)進(jìn)水造成電路、板卡損壞，虛假反射和信號(hào)干擾等造成料位計(jì)測(cè)量不準(zhǔn)確。

3.1針對(duì)電路、板卡損壞的原因，我們起初采用塑料布包裹覆蓋設(shè)備進(jìn)行防水、防潮，但因塑料布薄，地質(zhì)軟，極易破漏損壞的缺點(diǎn)，保護(hù)設(shè)備效果差。本著經(jīng)濟(jì)適用的原則，我們加工制作了大小合適的鐵質(zhì)防護(hù)罩，將料位計(jì)罩入其內(nèi)，移開防護(hù)罩即可檢修工作，十分方便，這樣就避免沖洗地面的水接觸設(shè)備，不會(huì)造成料位計(jì)板卡線路和電源的短路而損壞料位計(jì)。并且鐵質(zhì)的外殼也抵制硬物的碰擊，不碰斷拉扯料位計(jì)的電纜，起到保護(hù)料位計(jì)的作用。

3.2由于安裝角度不正確，降低原煤倉(cāng)料位計(jì)測(cè)量準(zhǔn)確性的問題，我們重新調(diào)整了料位計(jì)的安裝角度，在煤位有效變化區(qū)域使換能器的軸線和原煤表面保持垂直，盡量避免在發(fā)射角內(nèi)有造成假反射的障礙物，我廠由于廠房的設(shè)計(jì)和設(shè)備的安裝，造成一個(gè)原煤倉(cāng)料位計(jì)換能器探頭沒有完全避開進(jìn)煤口，卸煤的料流對(duì)探頭回波接收造成了干擾和虛假反射，針對(duì)這一情況將料位計(jì)重新選位安裝，協(xié)調(diào)檢修部門對(duì)此原煤倉(cāng)的進(jìn)料口的卸煤刮板稍做改動(dòng)，使這個(gè)原煤倉(cāng)料位測(cè)值波動(dòng)大的問題得以解決。同時(shí)料位測(cè)值波動(dòng)大對(duì)料位測(cè)量信號(hào)丟失的問題得到改善，又利用停爐機(jī)會(huì)對(duì)原煤倉(cāng)料位計(jì)進(jìn)行重新標(biāo)定，設(shè)置了合適的料位計(jì)死區(qū)參數(shù)，減少了物位測(cè)量信號(hào)丟失的頻率。

3.3對(duì)料位計(jì)兩個(gè)原因引起信號(hào)波動(dòng)大這一問題采取了相應(yīng)的對(duì)策。因外部大型機(jī)械及電機(jī)運(yùn)行產(chǎn)生的高次諧波串入信號(hào)電纜，進(jìn)入測(cè)量系統(tǒng)的情況，我們?cè)贒CS系統(tǒng)卡件處將料位計(jì)電纜的屏蔽層一定保證良好接地（避免松動(dòng)和接觸不良），濾去干擾信號(hào)，使信號(hào)更加平穩(wěn)，并將接地情況的檢查列入每日設(shè)備巡視檢查項(xiàng)目中；由卸煤的高度落差振動(dòng)及噪聲對(duì)檢測(cè)信號(hào)的影響，措施是將儀表的積分時(shí)間適當(dāng)調(diào)高，增加了濾波系數(shù)，用以消除振動(dòng)、噪聲對(duì)信號(hào)的干擾。

4 措施實(shí)施后取得的效果

4.1安裝鐵質(zhì)保護(hù)罩后，減小了灰塵對(duì)料位計(jì)壽命的影響，再?zèng)]發(fā)生砸壞料位計(jì)，拉扯電纜造成接線松動(dòng)，料位計(jì)內(nèi)部進(jìn)水造成板卡線路短路，損壞料位計(jì)的現(xiàn)象。

4.2料位計(jì)經(jīng)過重新標(biāo)定，保證換能器清潔后，測(cè)量精度及測(cè)量靈敏度明顯提高；在改變料位計(jì)安裝位置，完全避開卸煤口后，不受煤流的干擾，煤位顯示穩(wěn)定準(zhǔn)確；在保證其良好接地后，運(yùn)行人員很少反應(yīng)料位指示變化大的問題，料位計(jì)指示波動(dòng)大得到很好的改善

結(jié)束語(yǔ)：通過對(duì)原煤倉(cāng)料位計(jì)測(cè)量系統(tǒng)的故障分析，明確原因并進(jìn)行改造后，使料位計(jì)故障率明顯下降，達(dá)到了制定的目標(biāo)。有效的保證了機(jī)組運(yùn)行參數(shù)的準(zhǔn)確性，降低了維護(hù)人員的工作量及維護(hù)費(fèi)用。我相信通過我們的精心檢修與維護(hù)，情況會(huì)越來越好。

參考文獻(xiàn)

[1] 望亭發(fā)電廠 《300MW火力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行與檢修技術(shù)培訓(xùn)教材——儀控》 2002年中國(guó)電力出版社.

[2] 岳志華《超聲波物位儀應(yīng)用于煤倉(cāng)煤位監(jiān)控的研究》2007年第四期科技資訊出版社.