阻移式物位計及其在電除塵系統(tǒng)中的應用

摘要 本文針對工業(yè)生產(chǎn)中 固態(tài)物位檢測問題，扼要闡述了阻移式物位計的結構原理，技術特性及其在電除塵系統(tǒng)中的應用。諸多用戶運行實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(tǒng)的料面檢測中發(fā)揮了重要作用。

一 工業(yè)生產(chǎn)過程中的物位檢測問題

    在諸多工業(yè)生產(chǎn)部門中，其生產(chǎn)過程涉及到塊狀物料，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(zhuǎn)移而發(fā)生料面變化。料面的高低對于生產(chǎn)過程的有序，連續(xù)進行及產(chǎn)品質(zhì)量控制乃至生產(chǎn)過程的安全保障具有極為重要的作用。尤其在自動化生產(chǎn)過程中，料位的監(jiān)測與控制是正常生產(chǎn)的必要條件之一。

    火電廠的運行，金屬或非金屬的冶煉或水泥燒成過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。火電廠煙塵及時有效的集取與清除，對于電能生產(chǎn)的連續(xù)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(guī)劃設計總院曾于1993年12月專門召開除渣除灰控制系統(tǒng)技術研討會，會議認為電廠的安全運行必須依靠包括自動化順序控制和聯(lián)動控制在內(nèi)的除灰除渣控制系統(tǒng)，其中的物位計就必須滿足生產(chǎn)過成與工作環(huán)境所提出的各種技術要求。

    物位儀表種類繁多。按物料與儀表的關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式與連續(xù)式。定點式物位計實即料面開關，連續(xù)式物位計顯示料位實際高度的模擬量或數(shù)字量。

    各種物位計因其結構原理的不同而表現(xiàn)出不同的特點。針對大多數(shù)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，特點及在電收塵系統(tǒng)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測量物位計，廣泛應用于開口料倉，密閉料倉中的粉狀，顆粒狀，塊狀物料的檢測，報警與自動控制。它克服了其他機械式物位計機構密封不好的缺點，又無電子式儀表抗干擾能力不足的弱點，經(jīng)鋼鐵，耐火，水泥，橡膠，化纖，電力等工業(yè)長期進行考核，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，結構簡單，無繁雜的電氣線路，使料位控制與報警極為可靠，可連續(xù)長期運行。

    UL系列物位計由儀表機構，接觸式檢測器，驅(qū)動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(qū)動電機的驅(qū)動下運動，當檢測器遇到物料受阻而停止運動時，驅(qū)動電機仍驅(qū)動儀表機構運轉(zhuǎn)，致使裝有儀表機構上的微動開關被壓而發(fā)出料面信號，同時切斷電機電源。料面下降，檢測器所受阻力消失，傳動機構因彈簧作用復位，致使微動開關彈起，接通電機電源，儀表重新進入工作狀態(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型，其各自特征簡略列于表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(guī)格。

UL-1型裝有圓盤形檢測器，由活塞式機構做水平往復運動以感知物料側(cè)存在，UL-2型裝有末端帶撥板的桿型檢測器，采用擺動式傳動系統(tǒng)，使檢測板做30度角的擺動以感知物料的存在，UL-3型物位計安裝于料倉的頂部，采用擺復式運動結構，擺動軸的軸端對稱地掛有重錘和配重砣，重錘以鋼繩懸吊在料倉內(nèi)，電機驅(qū)動系統(tǒng)使重錘往復升降，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。

三 UL系列物位計在電除塵系統(tǒng)中的應用

    電除塵器是電廠，鋼鐵廠，水泥廠等大工業(yè)生產(chǎn)部門常用的除塵設備。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(jiān)測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，灰位過高致使高壓電場短路跳閘，影響到電收塵器的安全運行。特別是在燃料來源多變，種類繁雜，難以掌握灰斗排灰時間的情況下，因灰位過高造成電場短路跳閘事故時有發(fā)生，例如北京熱電廠在1990-1992年間，因灰位過高造成電場跳閘119次，占各類故障跳閘總數(shù)的64%?？梢婋姵龎m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，由微動開關輸出的信號可經(jīng)繼電器直接控制加料或排灰閥門的開閉或電機的起停，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，我公司生產(chǎn)了近萬臺UL型阻移式物位計，為北京熱電廠，天津盤山電廠，首鋼，馬鋼，遼化等近百家大型企業(yè)所采用，遠銷俄羅斯，巴基斯坦，馬來西亞，泰國等國家。1993年由華北電管局主持的科技成果鑒定會一致認定：該系列物位計結構簡單，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，測量準確，運行可靠，具有*水平。

四 UL型阻移式物位計的改進與發(fā)展

    在電收塵器的應用實踐中，為了保證物料的流動性，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?guī)讉€電場之間的積灰速度差異也比較大，而上限檢測物位計的長期連續(xù)運行致使機件無畏磨損，影響使用壽命。依此對物位計進行了改進，即加入定時檢測電路且定時間隔可調(diào)，大大延長了物位計的使用壽命。這種物位計專為電除塵器所設計，命名為UL-4型阻移式物位計?，F(xiàn)已在天津盤山電廠投入運行。

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

    隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展，工業(yè)現(xiàn)場對物位檢測必將提出更高的要求，我們將面向生產(chǎn)，加大開發(fā)力度，把產(chǎn)品質(zhì)量提高到新的水平。