重錘式料位計在寧德粉煤灰工程中的應用

摘 要:本文主要針對粉煤灰自身的特點，具體的談了重錘式料位計在其中的應用。

關鍵詞:粉煤灰重錘式料位計

中圖分類號:TH1文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)09(c)-0104-01

大唐國際發電有限公司為了處理福建寧德電廠產生的粉煤灰，于2006年5月在寧德投資新建了一條年產36萬t粉煤灰磨細工程。在這個工程中，有二個粉煤灰成品庫，它們對整個系統的良好運行，發揮著重要的作用。為了能更好的了解成品庫的儲存量，我們在設計中，運用了二個重錘式料位計來測量庫的料位情況。在實際應用中起到了很好的效果，現將設計前后中涉及到的一些問題說明如下。

1 應用背景

整個粉煤灰庫主要有料位計，入庫提升機，庫底的卸料設備等組成，庫的灰是來自分選與粉磨車間，其后，它通過粉煤灰庫儲存和均化送到碼頭裝船。料位計的作用如下:當料位計顯示的數值允許裝庫時，啟動提升機，把分選與粉磨車間送來的細粉煤灰通過提升機送到成品庫，同時，啟動成品庫下面的卸料設備，把成品庫的灰送到氣體輸泵和散裝車中，再將大部分灰送到寧德電廠的碼頭。如果我們不知道成品庫的料位，容易造成成品庫已裝滿而提升機仍在運行和成品庫的庫存量與庫下面的電動閥門開度不匹配二種情況。為了防止這二種情況的發生，我們在設計中，運用了二個重錘式料位計來測量成品庫的料位。

2 重錘式料位計的確定

在眾多的料位計中，之所以選擇重錘式料位計，是因為它能直接接觸到物面，而不象其它料位計通過傳感器接觸，最大程度地避免了由于粉煤灰自身的特點而導致傳感器檢測數據的不準確。同時，它還能把模擬信號和無源開關量同時送到中控室中，這樣，在控制上既可以做硬連鎖也可以做軟連鎖，為整個系統有效可靠的運行提供了保證。

3 料位計的硬件組成

重錘式料位計作為一種自動化儀表，和大多數儀表一樣，由檢測元件和顯示儀表組成。檢測元件由傳感器和控制器以及一些現場保護設備組成，通稱一次元件;顯示儀表由控制器、顯示單元、變送輸出單元、報警單元等組成，通稱二次元件。其外，還有安裝過程中的連接件，如法蘭，電纜，鋼管。

4 控制原理

當進行料位測量時，二次儀表發出控制信號，經過很短的時間，一次儀表接受到控制信號，接著一次儀表中的傳感器開始動作。具體的說:傳感器一般由可逆電機、蝸輪、蝸桿、絲杠、齒輪軸、繞線筒、靈敏杠桿等組成。當傳感器接到控制探測命令時:電機正轉，經蝸輪、蝸桿減速后帶動齒輪軸和繞線筒轉動，使鋼絲繩下放，帶動重錘由庫頂下降。當重錘降至料面時被料面托起而失重，鋼絲繩松弛，靈敏杠桿動作使微動開關接觸，二次儀表控制器得到該信號后立即發出電機反轉命令，重錘上升返回，直到繞線筒碰上到頂開關，電機停轉，重錘回到庫頂原始位置，完成一次探測過程，何時探測和探測時間間隔在一次儀表上進行設置，在此過程中二次顯示儀表通過檢測繞線筒的轉數計算出重錘從庫底到料面間的距離，通過通訊在二次儀表上進行數字顯示，并通過二次儀表后面的端子輸出4～20mA電流，以便中控和其他一些需要顯示料位的地方所用。

5 電氣接線

在寧德粉煤灰磨細工程中，所選擇的重錘料位計其一次儀表外部端子共有10個:其中，端子1至端子7是由電機的正反轉控制信號，位置開關信號，料位顯示信號等組成，它們用一根RVV 7×1.5的電纜接到二次儀表就可以了，8，9，10端子接上電源線和接地保護線，用電纜RVV 3×1.0可以滿足要求。在本工程中，二次儀表放在控制室MA01柜面板上，它的外部接線有以下幾個部分:(1)二次儀表和一次儀表共用一路電源線，即5，6，7端子接上電源，(2)端子15到端子21接到二次儀表來的電纜，(3)同時1、2端子，3、4端子，8、9端子，10、11端子接到本工程的I/O柜上，以便上位機能監視成品庫的正常運行情況，(4)為了能更好準確的了解成品庫的實際料位，我們把二次儀表輸出的4～20mA信號送到AI模塊上，以便隨時能看到成品庫的實際料位，(5)考慮到二次顯示儀表沒有和其他系統進行通訊，所以26，27，28端子在本工程沒有用。

6 安裝

(1)一次儀表的安裝位置 測量點的選擇應避開進料口及下料口，并盡可能選擇在裝料及卸料過程中均近似于等高測量的位置，測量點下方應無鐵架等雜物，針對這一原側，我們把一次儀表放在離庫中心為0.8m的地方。由于成品庫一般都在調試前建好，所以我們在一次儀表安裝前，先預留一直徑為100mm的圓孔，在安裝時通過法蘭，鋼管及鋼板來固定一次儀表。

(2)二次儀表的安裝二次儀表是顯示儀表，所以它的安裝位置應是人容易觀測到的地方，在本工程中，二次儀表被安裝在離地1.5米的地方，二次儀表和MCC柜通常是由二個廠家生產的，而且它是標準的尺寸大小，所以設計人員在設計MCC柜中，需在MCC面板上預留一個150mm×75mm或75mm×150mm的孔，以便工作人員在現場調試時能更好更容易的安裝二次儀表。

7 調試及應用

在一次儀表和二次儀表安裝后，調試過程中通常有幾個值需要設置，對于本工程，具體設置后的值見表1:

在設置值完成后，再看看一、二次儀表的接線是否正確，如果二次儀表沒有任何故障顯示，那么這臺重錘式料位計就可以使用了。這部分工作一般由設備廠家人員在現場指導安裝調試。

8 總結

大唐寧德電廠粉煤灰粉磨工程于2007年8月10號投產，在實際運行中，重錘式料位計能夠很好的及時準確測量出粉煤灰成品庫的實際料位，其料位值為整個系統可靠運行提供了良好的保證。同時，通過重錘式料位計在這個工程中的成功應用，為我們在選擇料位計型號時，提供了一種可靠的選擇。