【引言】

    公司現(xiàn)有無錫鍋爐廠生產(chǎn)的U G -260/9.8-M 型煤粉鍋爐三臺,除塵方式為電除塵,為保證除塵器的安全穩(wěn)定運(yùn)行,在每臺爐配套的電除塵灰斗上都裝有上下料位計(jì),用來檢測灰斗的料位。原先安裝的西門子Pointek cls200電容開關(guān)來檢測料位,因煤粉爐的灰量大、粉塵細(xì)、帶一定量靜電,介質(zhì)波動大、溫度高,安裝位置相對較高等特點(diǎn),經(jīng)常影響料位的準(zhǔn)確測定,無料誤報(bào)、有料不報(bào)次數(shù)多,嚴(yán)重影響了鍋爐效率及系統(tǒng)生產(chǎn)能力的穩(wěn)定性,所以及時(shí)消除料位故障,保證鍋爐可靠運(yùn)行顯得尤其關(guān)鍵。通過多方案比較,我公司選用了一套經(jīng)濟(jì)可行的技術(shù)方案。經(jīng)過運(yùn)行實(shí)踐該方案安全可靠、效果良好。下面介紹我公司對灰斗料位計(jì)技術(shù)改造方案的應(yīng)用。

 

【2、灰斗料位開關(guān)安裝的必要性】

 

① 上料位,其實(shí)是料位的上限值,工藝要求必須把料位始終控制在上限位之下,否則將造成嚴(yán)重后果,第一種情況是由于上限料位計(jì)有灰不報(bào)警,沒有起到報(bào)警作用,灰位上升至電場,造成電場短路,電源及振打清灰系統(tǒng)損壞或失效,這樣導(dǎo)致煙塵排放嚴(yán)重超標(biāo),造成環(huán)保事故的事故。第二種可情況是由于灰位繼續(xù)上升,電除塵內(nèi)積灰重量超出設(shè)計(jì)載荷而導(dǎo)致灰斗或電除塵垮塌;

 

② 下料位,其實(shí)是料位的下限值,盡可能把灰位保持在不低于下料位的位置,通過這一灰位產(chǎn)生的靜壓差,輔助電動鎖氣機(jī)鎖氣,降低漏風(fēng)率,減少兩次飛揚(yáng)。為減少以上事件的發(fā)生,灰斗料位開關(guān)必須精準(zhǔn)。

 

【3、技改原因】

 3.1 電容式物料計(jì)工作原理

 

電容物位計(jì)需要兩個(gè)電極:可變電容器的基準(zhǔn)電極和測量電極。在電容式液位測量中,周圍環(huán)境(一般是容器壁)作為基準(zhǔn)電極,探頭作為測量電極。介質(zhì)則為容器中的物料,如果測 量電極是絕緣的,則為絕緣層。電容量取決于電極表面積、電極之間的距離以及容器內(nèi)介質(zhì)的介電常數(shù)。介電常數(shù)表示一種材料的儲電能力。空氣(真空)的相對介電常數(shù)為1; 所有其它材料的介電常數(shù)都大于1。當(dāng)介電常數(shù)都大于1時(shí)證明內(nèi)部有料。

 

3.2 電容式料位計(jì)在公司出現(xiàn)問題的原因

    因煤粉爐燃燒的煤種經(jīng)常變化,所產(chǎn)生的灰粉的導(dǎo)電介質(zhì)常數(shù)也相應(yīng)變化,而且由于灰粉摩擦力較大，容易滯留于測桿之上,形成虛假物位; 還有一個(gè)原因就是物料計(jì)的設(shè)計(jì)溫度最高為200℃,而我們的煙氣溫度為110℃,當(dāng)料位計(jì)的的測量桿長期在設(shè)計(jì)高溫工作下,測量桿頂端因重力和煤灰的擠壓等原因在,時(shí)間常后會形成插入灰斗的測量桿變形,碰到灰斗外殼,形成虛假物位。

 

【4、技改方案的介紹】

 4.1 技改方案的結(jié)構(gòu)

 

    我們的技改方案是在需安裝料位計(jì)的部位加裝一個(gè)H B C 環(huán)保型補(bǔ)償式防堵吹掃裝置。該裝置具有結(jié)構(gòu)合理、安裝方便、永不堵塞、測量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。補(bǔ)償式防堵吹掃裝置有二部分組成:恒氣流控制箱和取樣吹掃器(內(nèi)置補(bǔ)償器),其結(jié)構(gòu)如圖1所示。

 

4.2 補(bǔ)償式防堵吹器主要特點(diǎn)

    利用流體力學(xué)的動壓補(bǔ)償方法,真實(shí)地在線反映該測點(diǎn)壓力。吹掃的壓力大于被測的壓力完全徹底解決了粉塵壓力測量管路堵塞的現(xiàn)象。

    采用了調(diào)壓穩(wěn)壓器,可對電廠提供的氣源進(jìn)行穩(wěn)壓,確保流量控制器輸出流量穩(wěn)定,并能達(dá)到長時(shí)間的可靠運(yùn)行。

    不需要進(jìn)行人工吹掃,大大減輕了運(yùn)行中的維護(hù)工作。控制箱防護(hù)等級為IP 56,便于安裝,易于維護(hù),調(diào)節(jié)方便。

 

4.3 補(bǔ)償式防堵吹器工作原理

   該裝置的測量的原理是利用連續(xù)在測點(diǎn)內(nèi)通風(fēng)的方法使測點(diǎn)防堵,并利用流體力學(xué)的動壓補(bǔ)償方法,消除因反吹掃氣流產(chǎn)生的差壓,以保證準(zhǔn)確的測量值。智能壓力變送器的取樣點(diǎn)A至吹掃管口B 之間,由于氣體流動而產(chǎn)生的管內(nèi)壓差△P ,流動氣體的重度為γ,該段空氣流速為V ,該段空氣阻力參數(shù)為ξ,設(shè)壓力變送器的取樣點(diǎn)A壓力為P A,測壓管B 點(diǎn)的壓力為P B ,

 

從公式中可以看出,氣體因壓力變化會引起氣體流量的變化和△ P 的改變。在常規(guī)的吹掃方法中為保證測量精度只能選用較小的流量,因而很容易引起堵塞,如加大流量,變送器又要產(chǎn)生零點(diǎn)漂移,這時(shí)只得采取變送器和顯示儀表調(diào)零的方法,因而引起顯示系統(tǒng)混亂,在運(yùn)行中出現(xiàn)問題也很難校正; 調(diào)壓閥、流量控制器的故障和偏差將直接影響測量的精度,日常維護(hù)工作量相當(dāng)?shù)拇?為了克服上述弊病,提高測量的精度,在系統(tǒng)中加了壓力補(bǔ)償裝置。該補(bǔ)償器采用空氣動力原理來消除壓差△ P ,反吹空氣的壓力變化不會影響測量值,因?yàn)閷?shí)際信號從壓力補(bǔ)償裝置取樣來,解決了防堵和取樣,真實(shí)地測量到壓力的實(shí)際值。

 

【5、技改注意事項(xiàng)及結(jié)果】

 5.1 注意事項(xiàng)

 

   在選變送器時(shí),要選用量程為-2000pa～+2000pa,耐壓為3MPa的智能差壓變送器,防堵吹掃器氣源壓力調(diào)制0.1M pa,流量為1m3/h 。

 

 5.2 技改結(jié)果

    當(dāng)沒有料位的時(shí)候,變送器上測到的壓力為煙氣的負(fù)壓(-1700pa左右); 當(dāng)料位上升到測量口時(shí),變松器的壓力慢慢上升,測量壓力在正、負(fù)壓力之間變化,是因?yàn)殚_始積聚的灰會被壓縮空氣吹走; 當(dāng)料位繼續(xù)升高,壓縮空氣無法及時(shí)吹走測量口的灰時(shí),反吹器的壓縮空氣就可以吹到變送器里面,壓力顯示正壓,根據(jù)灰的增多,壓力逐漸增大,可能達(dá)到幾千帕。這樣,運(yùn)行人員可以根據(jù)壓力的變化來判斷灰斗里面是否有料,達(dá)到測量料位的結(jié)果。

 

【6 安裝及維護(hù)注意事項(xiàng)】

6.1 安裝注意事項(xiàng)

 

1) 吹掃取樣頭一般與水平面傾斜角大于30度。灰斗外側(cè)高于灰斗內(nèi)側(cè),吹掃取樣頭前端縮回灰斗表面

20~50mm。

2) 恒氣流控制箱采用掛壁式安裝并應(yīng)與水平面垂直安裝,確保流量控制器正常指示。

3) 管路連接應(yīng)采用Φ 14X 2的無縫鋼管、不銹鋼管或金屬軟管,連接(焊接)前必須用壓縮空氣將管內(nèi)的垃圾、塵埃吹掃干凈,確保管路內(nèi)清潔; 管路間有焊接的地方一定要焊好無漏氣現(xiàn)象,連接部分加密封墊以確保各連接點(diǎn)無漏風(fēng)現(xiàn)象。

4) 初次投入使用前,須清理管路里的垃圾及焊渣雜質(zhì)等,確保潔凈的氣源。初次投運(yùn)前關(guān)閉調(diào)壓穩(wěn)壓器,測量灰斗的風(fēng)壓值,觀察其波動情況,此時(shí)無吹掃時(shí),不影響其精確的測量。待生產(chǎn)系統(tǒng)穩(wěn)定后,緩慢打開調(diào)壓穩(wěn)壓器到0.1M P a,調(diào)整吹掃流量為1m3/h ,與無吹掃時(shí)所測量的值應(yīng)相同,如有偏差稍微調(diào)整吹掃流量。

 

6.2 維護(hù)注意事項(xiàng)

    1、 恒氣流控制箱前總管上須安裝氣源處理元件(調(diào)壓過濾器),且具有自動排水功能,可阻擋管路里的垃圾及水汽進(jìn)入調(diào)壓穩(wěn)壓器和轉(zhuǎn)子流量計(jì)及補(bǔ)償器,確保設(shè)備長期的正常運(yùn)行。為防止氣源處理元件調(diào)壓過濾器的堵塞,必須定期清理調(diào)壓過濾器內(nèi)濾網(wǎng)的垃圾;

    2、 每天巡檢時(shí)開大轉(zhuǎn)子流量計(jì),讓短時(shí)進(jìn)入多點(diǎn)壓縮空氣,達(dá)到清理管道的灰粉,保證測量的準(zhǔn)確性;

 

【7 結(jié)束語】

    經(jīng)過此改造投入運(yùn)行后,運(yùn)行一直比較穩(wěn)定,而且能準(zhǔn)確測量料位,故障效率大大降低,現(xiàn)場除了每天的維護(hù)外,沒有額外的工作強(qiáng)度,而且大大減輕了維護(hù)人員的工作,不要經(jīng)常到高空檢查料位檢測裝置,提高了維修安全系數(shù),為我廠其他附屬設(shè)備控制系統(tǒng)改造積累了經(jīng)驗(yàn)。