料位传感器及其在火电厂中的应用
    

1、引言

  料位丈量是物位丈量中的一个分支。物位是指贮存容器或工业生产装备里的液体、粉粒状固体、气体之间的分界面位置,凭据具体用途分为液位、料位和界位传感器。

  今朝,我国主要是以原煤为发电燃料,年夜大都电厂汽锅都采用煤粉向汽锅供料。对于直吹式供料的汽锅,煤仓料位凹凸关系到汽锅甚至发电系统能否正常运行。煤仓料位过满溢出,造成冒煤事故;煤仓料位太低或排空会造成燃烧不稳甚至灭火停机的年夜事故。对于中贮式供料的汽锅,既有煤仓,又有粉仓,煤仓粉位的控制尤其重要。煤粉仓是燃料的中转站,煤粉是用空气传输的,高热的气体使煤粉进进煤仓中就有了一定的“基温”,一般在70°C左右,其作用是使煤粉有一定的离散性。可是,这个温度使煤粉中的水份快速蒸发并被吸潮管排出仓外,煤粉将越来越干燥,这类煤粉是极易集热,集热的最终成效是燃烧。燃烧加重周围甚至仓内的集热,循环往复,恶性轮回,这样如不能实时的有用控制,其终局将是白白烧失落年夜量煤粉。据相关资料报道,自燃煤粉约占发电总用煤量的0.5%左右。另外,煤仓煤粉爆炸的损失更年夜,多年来,煤仓煤粉爆炸事故常有发生,给火电厂造成庞大损失。今朝,最经济、最适用的方式是经由过程靠得住的料位传感器对煤仓的煤位和粉位进行监控,使其始终处于最好中转适控状态,这是火力发机电组平安运行的重要保证。

  2、原理及特点

  火电厂今朝采用的料位传感器主要有重锤式、核辐射式、超声波式和电容式。

  1.重锤式料位传感器

  重锤式料位传感器由伺服电念头、悬有重锤的钢丝绳、料位发信装配和带微机的显示仪表所组成。起动后,微机发出降锤旌旗灯号,伺服电念头转动放下重锤,当重锤碰着料面后,发信器发出旌旗灯号给微机,使重锤遏制下降并发出升锤旌旗灯号,伺服电念头反转使重锤上升,并发出料位旌旗灯号值给显示仪表。重锤升至仓顶后电念头停转,经过一段延时后再重复上述动作。显示仪表上还有料位上、下限报警发信等装配。重锤式料位传感器可解决一定量程范围内的丈量问题,典型的丈量范围可达60m,而且这类丈量与蒸汽、灰尘无关,具有较高的丈量精度。

  2.核辐射式料位传感器

  放射源Co-60(半衰期5.26年)和Cs-137(半衰期32.2年)发射的g射线能够穿透容器壁和容器内的物料。在贮仓下侧装有g射线接收器,随着料面高度的变化,g射线穿过料层后的强度也分歧,接收器检测出射进的g射线强度并经由过程显示仪表显示出料位高度。

  这是一种非接触式丈量法,无需在容器上穿孔而损坏容器,所以适用于危险物品和高温高压等恶劣情况下的丈量。g射线对人体固然存在有害作用,但对于有限剂量,在妥帖防护下并没有危险。

  3.超声波式料位传感器

  在贮仓顶部对着料面装有超声波发生器和接收器。发生器发出的超声波经空气层射至料面后就被反射,一部门反射被接收器所接收,由超声波发射至接收所履历的时间乘以声速就可计较出料位高度。由于空气温度的凹凸会影响声波的传布速度,所以还需丈量空气温度以批改声速。超声波式料位传感器适合于丈量粒度较年夜的块料料位。

  4.电容式料位传感器

  电容式料位传感器是采用丈量容器的探头与容器内壁之间、两探头之间或探头与齐心丈量管之间的电容,哄骗物料介电常数恒按时极间电容正比于料位的原理进行工作的。

  电容式料位传感器的特点是无可动部件,与物料密度无关,但要求物料的介电常数与空气介电常数差异年夜,变化的介电常数在进行接连丈量时要加以抵偿,且需用高频电路。

  超声波式和核辐射式料位传感器多为国外引进产物,如美国凯瑞(Kay-Ray)公司和马格尼特(Magnitrol)公司的超声波式料位计,精度可达0.25级;德国E+H(Endress+Hauser)公司的DU212和DU213,最小盲区是0.7m,此范围之内不能使用,最远距离受声功率限制,只能测40m内的料位;德国E+H公司的QG型为核辐射式料位传感器,发射源的Co-60或Cs-137封装在灌铅的钢庇护罩内,此罩设有可开闭的窗口,不用时关闭,以免辐射风险。接收器是管状结构,长100~1500mm,它安装在与发射源相对应的位置,若g射线发散角、距离和接收器三者相互配合,在整个量程范围内都能有用地检测。

3、运用

  沈阳电力高等专科黉舍自动控制研究所研制了重锤式料位传感器,并把它运用在670T/h汽锅煤粉仓的料位丈量上。

  (一)组成原理

  该重锤式料位传感器的型号为SE-2,也称智能料位仪,它主要由探测器和控制器组成。探测器由开关磁阻电念头、传念头构和重锤也称探头)组成,由重锤行程反映料位高度。控制器由单片机(8098)、显示器、功率变换器和面板组成。面板采用PVC贴膜,具有数码管显示器、触摸按键和指示灯。用软件控制探测器中重锤的升降进程。

  重锤固定在开关磁阻机电的钢丝绳上,依靠自身重力随绕线轮垂直下降某一单元高度,以提升电流的年夜小判断重锤是否接触到煤粉概况。若提升电流很小,说明重锤已接触到煤粉,这时候发出脉冲旌旗灯号,机电反转至初始位置,使重锤提升至仓顶复位,避免重锤被煤、粉淹埋。若煤或粉很少时,重锤继续下降,分段收集旌旗灯号,直到触及到煤或粉位,或重锤下降到煤、粉位极限位置,再将重锤提到复位位置并报警,限位开关闭合,机电断电,一次检测竣事,期待下一次检测指令。

  以单片机(8098)为主控单元的二次仪表接收光电开关输送的磁阻电念头转数旌旗灯号,经数据处置落后行料位的数字显示。

  (二)特征

  SE-2重锤式料位传感器的主要特征以下:

  ①可在加料进程中自动接连运行,不受物料的塌落埋压及冲击等影响;

  ②其结构靠得住性高,顺应温度高、灰尘年夜和烟雾浓的恶劣情况;

  ③具有手动随时检测和自动按时检测两种功能;

  ④具有上、下限值报警功能和轮回显示多点料位高度功能;

  ⑤有可恢复性故障的恢复处置功能,不成恢复故障的重锤复位及故障旌旗灯号的显示报警;

  ⑥对不成恢复的重锤故障,可以用强制提升和下放重锤的功能来处置;

  ⑦操作简洁,使用平安,丈量精度高。

  超声波式料位传感器适合于丈量粒度较年夜的块料料位。

  4.电容式料位传感器

  电容式料位传感器是采用丈量容器的探头与容器内壁之间、两探头之间或探头与齐心丈量管之间的电容,哄骗物料介电常数恒按时极间电容正比于料位的原理进行工作的。

  电容式料位传感器的特点是无可动部件,与物料密度无关,但要求物料的介电常数与空气介电常数差异年夜,变化的介电常数在进行接连丈量时要加以抵偿,且需用高频电路。

  超声波式和核辐射式料位传感器多为国外引进产物,如美国凯瑞(Kay-Ray)公司和马格尼特(Magnitrol)公司的超声波式料位计,精度可达0.25级;德国E+H(Endress+Hauser)公司的DU212和DU213,最小盲区是0.7m,此范围之内不能使用,最远距离受声功率限制,只能测40m内的料位;德国E+H公司的QG型为核辐射式料位传感器,发射源的Co-60或Cs-137封装在灌铅的钢庇护罩内,此罩设有可开闭的窗口,不用时关闭,以免辐射风险。接收器是管状结构,长100~1500mm,它安装在与发射源相对应的位置,若g射线发散角、距离和接收器三者相互配合,在整个量程范围内都能有用地检测。

  3、运用

  沈阳电力高等专科黉舍自动控制研究所研制了重锤式料位传感器,并把它运用在670T/h汽锅煤粉仓的料位丈量上。

  (一)组成原理

  该重锤式料位传感器的型号为SE-2,也称智能料位仪,它主要由探测器和控制器组成。探测器由开关磁阻电念头、传念头构和重锤也称探头)组成,由重锤行程反映料位高度。控制器由单片机(8098)、显示器、功率变换器和面板组成。面板采用PVC贴膜,具有数码管显示器、触摸按键和指示灯。用软件控制探测器中重锤的升降进程。

重锤固定在开关磁阻机电的钢丝绳上,依靠自身重力随绕线轮垂直下降某一单元高度,以提升电流的年夜小判断重锤是否接触到煤粉概况。若提升电流很小,说明重锤已接触到煤粉,这时候发出脉冲旌旗灯号,机电反转至初始位置,使重锤提升至仓顶复位,避免重锤被煤、粉淹埋。若煤或粉很少时,重锤继续下降,分段收集旌旗灯号,直到触及到煤或粉位,或重锤下降到煤、粉位极限位置,再将重锤提到复位位置并报警,限位开关闭合,机电断电,一次检测竣事,期待下一次检测指令。

  以单片机(8098)为主控单元的二次仪表接收光电开关输送的磁阻电念头转数旌旗灯号,经数据处置落后行料位的数字显示。

  (二)特征

  SE-2重锤式料位传感器的主要特征以下:

  ①可在加料进程中自动接连运行,不受物料的塌落埋压及冲击等影响;

  ②其结构靠得住性高,顺应温度高、灰尘年夜和烟雾浓的恶劣情况;

  ③具有手动随时检测和自动按时检测两种功能;

  ④具有上、下限值报警功能和轮回显示多点料位高度功能;

  ⑤有可恢复性故障的恢复处置功能,不成恢复故障的重锤复位及故障旌旗灯号的显示报警;

  ⑥对不成恢复的重锤故障,可以用强制提升和下放重锤的功能来处置;

  ⑦操作简洁,使用平安,丈量精度高。

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    收录时间:2015年08月25日 22:34:09 来源:E路风机网 作者:匿名
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