阻移式物位計(jì)及其在電除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

摘要 本文針對(duì)工業(yè)生產(chǎn)中 固態(tài)物位檢測(cè)問(wèn)題，扼要闡述了阻移式物位計(jì)的結(jié)構(gòu)原理，技術(shù)特性及其在電除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用。諸多用戶運(yùn)行實(shí)踐證明阻移式物位計(jì)高度的可靠性，適用性與有效性，在電除塵系統(tǒng)的料面檢測(cè)中發(fā)揮了重要作用。

一 工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的物位檢測(cè)問(wèn)題

    在諸多工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)中，其生產(chǎn)過(guò)程涉及到塊狀物料，粉狀物料與工業(yè)粉塵。這些物料在料倉(cāng)中因生產(chǎn)消耗或轉(zhuǎn)移而發(fā)生料面變化。料面的高低對(duì)于生產(chǎn)過(guò)程的有序，連續(xù)進(jìn)行及產(chǎn)品質(zhì)量控制乃至生產(chǎn)過(guò)程的安全保障具有極為重要的作用。尤其在自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中，料位的監(jiān)測(cè)與控制是正常生產(chǎn)的必要條件之一。

    火電廠的運(yùn)行，金屬或非金屬的冶煉或水泥燒成過(guò)程中生成與排放的煙塵，不僅對(duì)大氣造成嚴(yán)重污染，破壞生態(tài)環(huán)境，而且浪費(fèi)資源與能源。火電廠煙塵及時(shí)有效的集取與清除，對(duì)于電能生產(chǎn)的連續(xù)性，可靠性，安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行具有重要的意義。電力工業(yè)部電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院曾于1993年12月專門(mén)召開(kāi)除渣除灰控制系統(tǒng)技術(shù)研討會(huì)，會(huì)議認(rèn)為電廠的安全運(yùn)行必須依靠包括自動(dòng)化順序控制和聯(lián)動(dòng)控制在內(nèi)的除灰除渣控制系統(tǒng)，其中的物位計(jì)就必須滿足生產(chǎn)過(guò)成與工作環(huán)境所提出的各種技術(shù)要求。

    物位儀表種類繁多。按物料與儀表的關(guān)連方式可分為接觸式與非接觸式。接觸式可分為機(jī)械式與電子式，非接觸式中有紅外線式，超聲波式及同位素式等。按物位計(jì)對(duì)料位的反應(yīng)方式又可分為定點(diǎn)式與連續(xù)式。定點(diǎn)式物位計(jì)實(shí)即料面開(kāi)關(guān)，連續(xù)式物位計(jì)顯示料位實(shí)際高度的模擬量或數(shù)字量。

    各種物位計(jì)因其結(jié)構(gòu)原理的不同而表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)。針對(duì)大多數(shù)物位計(jì)在粉塵嚴(yán)重，環(huán)境惡劣的條件下難以可靠運(yùn)行的情況，我公司獨(dú)立開(kāi)發(fā)研制了UL系列阻移式物位計(jì)。本文對(duì)UL系列阻移式物位計(jì)的結(jié)構(gòu)，原理，功能，特點(diǎn)及在電收塵系統(tǒng)中的應(yīng)用予以扼要闡述。

二 UL系列阻移式物位計(jì)

UL系列物位計(jì)屬機(jī)械式定點(diǎn)測(cè)量物位計(jì)，廣泛應(yīng)用于開(kāi)口料倉(cāng)，密閉料倉(cāng)中的粉狀，顆粒狀，塊狀物料的檢測(cè)，報(bào)警與自動(dòng)控制。它克服了其他機(jī)械式物位計(jì)機(jī)構(gòu)密封不好的缺點(diǎn)，又無(wú)電子式儀表抗干擾能力不足的弱點(diǎn)，經(jīng)鋼鐵，耐火，水泥，橡膠，化纖，電力等工業(yè)長(zhǎng)期進(jìn)行考核，均獲得十分理想的效果。

UL系列物位計(jì)的檢測(cè)部分與儀表工作機(jī)構(gòu)嚴(yán)格隔離，料倉(cāng)灰塵不可能進(jìn)入機(jī)體，具有良好的耐溫性，防塵，防腐，抗震，耐沖擊及耐壓性能，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無(wú)繁雜的電氣線路，使料位控制與報(bào)警極為可靠，可連續(xù)長(zhǎng)期運(yùn)行。

    UL系列物位計(jì)由儀表機(jī)構(gòu)，接觸式檢測(cè)器，驅(qū)動(dòng)電機(jī)與控制電路組成。檢測(cè)器用以直接承受物料的阻力或阻力矩。儀表機(jī)構(gòu)在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)檢測(cè)器遇到物料受阻而停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)仍驅(qū)動(dòng)儀表機(jī)構(gòu)運(yùn)轉(zhuǎn)，致使裝有儀表機(jī)構(gòu)上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)被壓而發(fā)出料面信號(hào)，同時(shí)切斷電機(jī)電源。料面下降，檢測(cè)器所受阻力消失，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)因彈簧作用復(fù)位，致使微動(dòng)開(kāi)關(guān)彈起，接通電機(jī)電源，儀表重新進(jìn)入工作狀態(tài)。UL系列物位計(jì)除其接觸式檢測(cè)器需插入料倉(cāng)外，其余部分均嚴(yán)格密封后經(jīng)法蘭裝于倉(cāng)外以保證其各項(xiàng)防護(hù)要求。

    按照安裝方式的不同，UL系列物位計(jì)分為三種基本類型，其各自特征簡(jiǎn)略列于表1，按安裝方式，工作環(huán)境于條件的不同，UL系列物位計(jì)又有若干派生規(guī)格。

UL-1型裝有圓盤(pán)形檢測(cè)器，由活塞式機(jī)構(gòu)做水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)以感知物料側(cè)存在，UL-2型裝有末端帶撥板的桿型檢測(cè)器，采用擺動(dòng)式傳動(dòng)系統(tǒng)，使檢測(cè)板做30度角的擺動(dòng)以感知物料的存在，UL-3型物位計(jì)安裝于料倉(cāng)的頂部，采用擺復(fù)式運(yùn)動(dòng)結(jié)構(gòu)，擺動(dòng)軸的軸端對(duì)稱地掛有重錘和配重砣，重錘以鋼繩懸吊在料倉(cāng)內(nèi)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使重錘往復(fù)升降，物位使重錘失重或者埋錘都將使系統(tǒng)失衡而發(fā)出有料信號(hào)。

三 UL系列物位計(jì)在電除塵系統(tǒng)中的應(yīng)用

    電除塵器是電廠，鋼鐵廠，水泥廠等大工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)常用的除塵設(shè)備。它的工作條件惡劣，工作介質(zhì)溫度高，有高壓靜電干擾，粒度小，煙氣中常含有腐蝕性氣體。上述多種因素使電收塵器的灰斗料位監(jiān)測(cè)與可靠控制難度極大，如不能很好解決，則經(jīng)常出現(xiàn)堵灰，蓬灰，灰位過(guò)高致使高壓電場(chǎng)短路跳閘，影響到電收塵器的安全運(yùn)行。特別是在燃料來(lái)源多變，種類繁雜，難以掌握灰斗排灰時(shí)間的情況下，因灰位過(guò)高造成電場(chǎng)短路跳閘事故時(shí)有發(fā)生，例如北京熱電廠在1990-1992年間，因灰位過(guò)高造成電場(chǎng)跳閘119次，占各類故障跳閘總數(shù)的64%?？梢?jiàn)電除塵器灰斗料位計(jì)的性能好壞是電除塵器的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要因素之一。

    UL系列物位計(jì)中，由微動(dòng)開(kāi)關(guān)輸出的信號(hào)可經(jīng)繼電器直接控制加料或排灰閥門(mén)的開(kāi)閉或電機(jī)的起停，也可以與本公司生產(chǎn)的UL-12型閃光報(bào)警儀相配合，既能發(fā)出聲光報(bào)警，也可向控制裝置發(fā)出料面信號(hào)。

    1989年以來(lái)，我公司生產(chǎn)了近萬(wàn)臺(tái)UL型阻移式物位計(jì)，為北京熱電廠，天津盤(pán)山電廠，首鋼，馬鋼，遼化等近百家大型企業(yè)所采用，遠(yuǎn)銷俄羅斯，巴基斯坦，馬來(lái)西亞，泰國(guó)等國(guó)家。1993年由華北電管局主持的科技成果鑒定會(huì)一致認(rèn)定：該系列物位計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，不需調(diào)試，易于維修，抗高溫，抗高壓靜電干擾，耐粉塵與塊狀物料沖擊能力強(qiáng)，測(cè)量準(zhǔn)確，運(yùn)行可靠，具有*水平。

四 UL型阻移式物位計(jì)的改進(jìn)與發(fā)展

    在電收塵器的應(yīng)用實(shí)踐中，為了保證物料的流動(dòng)性，避免堵灰，蓬灰，在除塵器灰斗上常裝有電加熱器，物位計(jì)往往裝在加熱器附近，這就對(duì)物位計(jì)的使用溫度提出了更高的要求。為此，檢測(cè)器采用了不銹鋼波紋管的密封方式，增加了新的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，使物位計(jì)的抗高溫能力有了大幅度的提高。我們還注意到，電收塵器的灰斗積灰速度較慢，而且?guī)讉€(gè)電場(chǎng)之間的積灰速度差異也比較大，而上限檢測(cè)物位計(jì)的長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行致使機(jī)件無(wú)畏磨損，影響使用壽命。依此對(duì)物位計(jì)進(jìn)行了改進(jìn)，即加入定時(shí)檢測(cè)電路且定時(shí)間隔可調(diào)，大大延長(zhǎng)了物位計(jì)的使用壽命。這種物位計(jì)專為電除塵器所設(shè)計(jì)，命名為UL-4型阻移式物位計(jì)。現(xiàn)已在天津盤(pán)山電廠投入運(yùn)行。

    為了適應(yīng)易燃易爆場(chǎng)所的特殊要求。我公司開(kāi)發(fā)了防爆等級(jí)為dIIBT4的UL-2-B，UL-3-B防爆型阻移式物位計(jì)。

    隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)對(duì)物位檢測(cè)必將提出更高的要求，我們將面向生產(chǎn)，加大開(kāi)發(fā)力度，把產(chǎn)品質(zhì)量提高到新的水平。