阻移式物位計及其在電除塵系統中的應用

摘要 本文針對工業(yè)生產(chǎn)中 固態(tài)物位檢測問(wèn)題，扼要闡述了阻移式物位計的結構原理，技術(shù)特性及其在電除塵系統中的應用。諸多用戶(hù)運行實(shí)踐證明阻移式物位計高度的可靠性，適用性與有效性，在電除塵系統的料面檢測中發(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。這些物料在料倉中因生產(chǎn)消耗或轉移而發(fā)生料面變化。料面的高低對于生產(chǎn)過(guò)程的有序，連續進(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，料位的監測與控制是正常生產(chǎn)的必要條件之一。

    火電廠(chǎng)的運行，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，不僅對大氣造成嚴重污染，破壞生態(tài)環(huán)境，而且浪費資源與能源?；痣姀S(chǎng)煙塵及時(shí)有效的集取與清除，對于電能生產(chǎn)的連續性，可靠性，安全經(jīng)濟運行具有重要的意義。電力工業(yè)部電力規劃設計總院曾于1993年12月專(zhuān)門(mén)召開(kāi)除渣除灰控制系統技術(shù)研討會(huì )，會(huì )議認為電廠(chǎng)的安全運行必須依靠包括自動(dòng)化順序控制和聯(lián)動(dòng)控制在內的除灰除渣控制系統，其中的物位計就必須滿(mǎn)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(lèi)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。接觸式可分為機械式與電子式，非接觸式中有紅外線(xiàn)式，超聲波式及同位素式等。按物位計對料位的反應方式又可分為定點(diǎn)式與連續式。定點(diǎn)式物位計實(shí)即料面開(kāi)關(guān)，連續式物位計顯示料位實(shí)際高度的模擬量或數字量。

    各種物位計因其結構原理的不同而表現出不同的特點(diǎn)。針對大多數物位計在粉塵嚴重，環(huán)境惡劣的條件下難以可靠運行的情況，我公司獨立開(kāi)發(fā)研制了UL系列阻移式物位計。本文對UL系列阻移式物位計的結構，原理，功能，特點(diǎn)及在電收塵系統中的應用予以扼要闡述。

二 UL系列阻移式物位計

UL系列物位計屬機械式定點(diǎn)測量物位計，廣泛應用于開(kāi)口料倉，密閉料倉中的粉狀，顆粒狀，塊狀物料的檢測，報警與自動(dòng)控制。它克服了其他機械式物位計機構密封不好的缺點(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(cháng)期進(jìn)行考核，均獲得十分理想的效果。

UL系列物位計的檢測部分與儀表工作機構嚴格隔離，料倉灰塵不可能進(jìn)入機體，具有良好的耐溫性，防塵，防腐，抗震，耐沖擊及耐壓性能，結構簡(jiǎn)單，無(wú)繁雜的電氣線(xiàn)路，使料位控制與報警極為可靠，可連續長(cháng)期運行。

    UL系列物位計由儀表機構，接觸式檢測器，驅動(dòng)電機與控制電路組成。檢測器用以直接承受物料的阻力或阻力矩。儀表機構在驅動(dòng)電機的驅動(dòng)下運動(dòng)，當檢測器遇到物料受阻而停止運動(dòng)時(shí)，驅動(dòng)電機仍驅動(dòng)儀表機構運轉，致使裝有儀表機構上的微動(dòng)開(kāi)關(guān)被壓而發(fā)出料面信號，同時(shí)切斷電機電源。料面下降，檢測器所受阻力消失，傳動(dòng)機構因彈簧作用復位，致使微動(dòng)開(kāi)關(guān)彈起，接通電機電源，儀表重新進(jìn)入工作狀態(tài)。UL系列物位計除其接觸式檢測器需插入料倉外，其余部分均嚴格密封后經(jīng)法蘭裝于倉外以保證其各項防護要求。

    按照安裝方式的不同，UL系列物位計分為三種基本類(lèi)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系列物位計又有若干派生規格。

UL-1型裝有圓盤(pán)形檢測器，由活塞式機構做水平往復運動(dòng)以感知物料側存在，UL-2型裝有末端帶撥板的桿型檢測器，采用擺動(dòng)式傳動(dòng)系統，使檢測板做30度角的擺動(dòng)以感知物料的存在，UL-3型物位計安裝于料倉的頂部，采用擺復式運動(dòng)結構，擺動(dòng)軸的軸端對稱(chēng)地掛有重錘和配重砣，重錘以鋼繩懸吊在料倉內，電機驅動(dòng)系統使重錘往復升降，物位使重錘失重或者埋錘都將使系統失衡而發(fā)出有料信號。

三 UL系列物位計在電除塵系統中的應用

    電除塵器是電廠(chǎng)，鋼鐵廠(chǎng)，水泥廠(chǎng)等大工業(yè)生產(chǎn)部門(mén)常用的除塵設備。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測與可靠控制難度極大，如不能很好解決，則經(jīng)常出現堵灰，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行。特別是在燃料來(lái)源多變，種類(lèi)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(chǎng)在1990-1992年間，因灰位過(guò)高造成電場(chǎng)跳閘119次，占各類(lèi)故障跳閘總數的64%?？梢?jiàn)電除塵器灰斗料位計的性能好壞是電除塵器的安全經(jīng)濟運行的重要因素之一。

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

    1989年以來(lái)，我公司生產(chǎn)了近萬(wàn)臺UL型阻移式物位計，為北京熱電廠(chǎng)，天津盤(pán)山電廠(chǎng)，首鋼，馬鋼，遼化等近百家大型企業(yè)所采用，遠銷(xiāo)俄羅斯，巴基斯坦，馬來(lái)西亞，泰國等國家。1993年由華北電管局主持的科技成果鑒定會(huì )一致認定：該系列物位計結構簡(jiǎn)單，安裝方便，不需調試，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，測量準確，運行可靠，具有*水平。

四 UL型阻移式物位計的改進(jìn)與發(fā)展

    在電收塵器的應用實(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，物位計往往裝在加熱器附近，這就對物位計的使用溫度提出了更高的要求。為此，檢測器采用了不銹鋼波紋管的密封方式，增加了新的傳動(dòng)機構，使物位計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，而且幾個(gè)電場(chǎng)之間的積灰速度差異也比較大，而上限檢測物位計的長(cháng)期連續運行致使機件無(wú)畏磨損，影響使用壽命。依此對物位計進(jìn)行了改進(jìn)，即加入定時(shí)檢測電路且定時(shí)間隔可調，大大延長(cháng)了物位計的使用壽命。這種物位計專(zhuān)為電除塵器所設計，命名為UL-4型阻移式物位計?，F已在天津盤(pán)山電廠(chǎng)投入運行。

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

    隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)現場(chǎng)對物位檢測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。