林 峰（大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司，421800）

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磨煤機(jī)差壓料位測量裝置改進(jìn)與優(yōu)化

林 峰
（大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司，421800）

摘要：耒電#3、#4機(jī)組SVEDALA雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)差壓料位測量裝置改造后，測量準(zhǔn)確性差、故障率高，通過分析問題、持續(xù)改進(jìn)后，對取樣管路和測量探針以及控制方案進(jìn)行改造。改造完成后，新的測量系統(tǒng)測量準(zhǔn)確，無測量管路堵塞和測量失真等現(xiàn)象，達(dá)到提高磨煤機(jī)運(yùn)行安全性和節(jié)能降耗的目的。

關(guān)鍵詞：SVEDALA雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)；料位測量；改進(jìn)；優(yōu)化

0 概況

我公司#3、#4爐磨煤機(jī)為SVEDALA雙進(jìn)雙出滾筒式鋼球磨煤機(jī)，原采用電耳測量料位，由于電耳測量局限性以及設(shè)備可靠性，投產(chǎn)后一直未正常運(yùn)行。2011-2012年期間進(jìn)行了料位測量系統(tǒng)改造，將8臺磨改造為差壓料位測量系統(tǒng)，但由于測量準(zhǔn)確性差、故障率高也一直未投入運(yùn)行。

1 差壓料位測量原理

儀用壓縮空氣通過壓力控制器減壓后，通過φ16無縫鋼管由磨煤機(jī)螺旋口進(jìn)入筒體，分別向上下兩端延伸。在確保低壓吹掃氣體流量一定的條件下（即不管磨煤機(jī)內(nèi)壓力如何變化，總保證有一恒定的吹掃氣體流量），則取樣管因出口處于不同的介質(zhì)中，所形成的背壓也不相同，上方取樣管測量煤粉霧相對吹掃氣體背壓，下方取樣管測量高密度煤粉相對吹掃氣體背壓。通過測量二者背壓之差，得出筒式磨煤機(jī)內(nèi)的煤位。

2 原系統(tǒng)存在問題以及解決方案

2.1 原系統(tǒng)取樣口僅在磨煤機(jī)螺旋口附近，沒有深入磨煤機(jī)筒體，這樣在高密度煤粉層低于螺旋口時(shí)完全無法測得料位，同時(shí)因?yàn)槿庸苌舷聜?cè)煤粉層濃度差別不大，造成差壓測量最大僅為200Pa，測量精度很低。改造后將取樣管道向磨煤機(jī)筒體方向移進(jìn)300mm，正、負(fù)壓側(cè)取樣管由原來的±280mm增加至±400mm，這樣測得的料位能夠比較真實(shí)的反應(yīng)實(shí)際料位，同時(shí)差壓測量能夠達(dá)到800-1200Pa，測量精度大大提高。

2.2 原系統(tǒng)取樣管道位于螺旋口附近，被鋼球砸到的幾率不大，將測量管路向筒體方向移動可能會造成取樣管道損壞幾率大大增加，因此我們采用＃10槽鋼制作防護(hù)罩并加固，防護(hù)罩比取樣管道長20mm，防止取樣管道堵塞，減少取樣管道被砸壞的幾率。

2.3 原系統(tǒng)是固定微壓測量裝置，至筒體內(nèi)壓力固定約為3-5KPa，當(dāng)筒體內(nèi)壓力大于3-5KPa時(shí)，就會造成煤粉倒灌取樣管道，雖有吹掃功能，但不足以吹掃凈死沉積和固化沉積，也會造成測量系統(tǒng)探針端口堵塞，嚴(yán)重時(shí)煤粉進(jìn)入到測量管路。檢修人員只能在設(shè)備停運(yùn)時(shí)進(jìn)行堵塞管路的疏通工作，增加了檢修人員的工作量同時(shí)也影響了制粉系統(tǒng)的控制。此次改造我們通過將筒體內(nèi)壓力送入PLC控制系統(tǒng)，自動調(diào)節(jié)測量回路的氣壓始終比大罐內(nèi)的壓力高3KPa，上、下取樣管的氣壓比罐內(nèi)的氣壓大，不容易堵塞探針。

2.4 原系統(tǒng)正壓側(cè)和負(fù)壓側(cè)取樣管道只有1根，此次改造后我們正壓側(cè)和負(fù)壓測各布置2根取樣管道，取樣管道一根為400mm，另一根為380mm，并在磨煤機(jī)出口出安裝三通以及切換閥，便于熱態(tài)調(diào)試以及高低料位切換。

2.5 原系統(tǒng)由于施工安裝工藝較差，螺紋接口、快速接頭密封性差，測量又是微正壓，哪怕是極為輕微的漏點(diǎn)也會造成料位測量不準(zhǔn)確甚至測量不出。因此在#4機(jī)組小修中，我們對所以螺紋接口、快速接頭進(jìn)行了更換，螺紋接口處涂上密封膠，并在堵死取樣口后進(jìn)行檢漏試驗(yàn)，確保管路無泄漏。

2.6 壓縮空氣帶水帶油，排污閥口徑較小，導(dǎo)致測量準(zhǔn)確性差。我公司磨煤機(jī)的料位計(jì)疏水電磁閥原選型為1/4英寸，時(shí)常發(fā)生雜質(zhì)堵塞疏水閥，導(dǎo)致取樣管內(nèi)積水影響儀表測量準(zhǔn)確性。此次改造后更換為為1/2英寸ASCO JKF8210G094常閉電磁閥，疏水性能大大提高。

2.7 原系統(tǒng)氣體穩(wěn)壓罐僅采用φ32鍍鋅管制作，無法起到穩(wěn)壓作用，吹掃時(shí)造成壓縮空氣壓力波動導(dǎo)致測量不準(zhǔn)。此次改造后制作了新穩(wěn)壓罐，吹掃時(shí)候壓力波動明顯減小。

3 項(xiàng)目實(shí)施以及試驗(yàn)情況

3.1 2015年9月，我們對#3D磨料位按方案進(jìn)行了改造，并在改造后對磨煤機(jī)料位進(jìn)行了試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明料位變化趨勢正確，但吹掃時(shí)干擾有±150mm，且高、低料位時(shí)變化趨勢不明顯。因此控制部對磨煤機(jī)料位改造方案進(jìn)一步完善，于10月份#4機(jī)組小修期間與檢修部對#4爐A/B/C/D磨料位測量裝置進(jìn)行了改造，此次改造較#3D磨正負(fù)壓側(cè)取樣管由±400mm減至±350mm，減少負(fù)壓側(cè)取樣管道被砸的幾率，全部更換了吹掃密封電磁閥，同時(shí)開機(jī)前對磨煤機(jī)料位進(jìn)行冷態(tài)零點(diǎn)校對，開機(jī)后進(jìn)行熱態(tài)零點(diǎn)校對。

3.2 2015年10月，我們對#4爐磨煤機(jī)料位進(jìn)行了綜合調(diào)試、熱態(tài)零點(diǎn)校驗(yàn)、熱態(tài)偏差修正，11月進(jìn)行了磨煤機(jī)料位試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明磨煤機(jī)料位測量系統(tǒng)改造后，料位趨勢均能正確反應(yīng)，但低料位仍存在測量精度不高的問題，主要原因是為防止負(fù)壓側(cè)取樣管道被砸壞，減少了負(fù)壓側(cè)取樣管道的長度，吹掃時(shí)料位波動由原來的±150mm干擾降低到±30mm。差壓料位系統(tǒng)與給煤量對應(yīng)曲線良好，當(dāng)手動改變給煤量時(shí)，壓差料位值趨勢曲線在延遲一段時(shí)間產(chǎn)生波浪式響應(yīng)。

3.3 為解決低料位精度問題，我們增加了前饋測量系統(tǒng)功能，將磨煤機(jī)筒體壓力變化、磨煤機(jī)出口溫度、磨煤機(jī)電流等參數(shù)引入到PID控制調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，提高動態(tài)跟蹤恒壓差源同步速度和精確度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)檢測，在磨煤機(jī)正常運(yùn)行中，能夠快速、準(zhǔn)確的測量出磨煤機(jī)內(nèi)部的煤粉料位，保證自動的投入率，減少故障的發(fā)生，為高料位運(yùn)行提供了先決條件，進(jìn)而能發(fā)揮雙進(jìn)雙出鋼球磨的特有優(yōu)勢，為節(jié)能、降耗、減排做出貢獻(xiàn)，并保證了機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 改造后存在問題與改進(jìn)措施

4.1 位于磨煤機(jī)筒體內(nèi)的取樣管道探針雖然加裝了防護(hù)罩，但仍需1-1.5年檢查、更換，因此我們?nèi)孕鑼θ庸芴结樀牟贾眠M(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，對運(yùn)行中鋼球在磨煤機(jī)筒體的分布與運(yùn)行軌跡進(jìn)行分析，以減少探針被砸到的幾率，提高設(shè)備的可靠性與耐用性。

4.2 料位系統(tǒng)包括就地PLC控制、氣源管路、料位測量系統(tǒng)，磨煤機(jī)料位檢測裝置屬于開放式運(yùn)行，管路泄漏沒有檢測與報(bào)警裝置，管道任何一處泄漏都可能造成料位大幅度波動，這將給運(yùn)行調(diào)整帶來麻煩。因此下一步可以加裝泄漏檢測電磁閥以及壓力監(jiān)測裝置，定時(shí)自動檢漏同時(shí)報(bào)警，為料位測量準(zhǔn)確可靠提供保障。

4.3 壓縮空氣帶油帶水，穩(wěn)壓罐定期疏水雖然能解決問題，但疏水時(shí)對料位測量仍有較大影響，因此可以考慮將自動疏水信號加入DCS系統(tǒng)，當(dāng)疏水時(shí)自動閉鎖料位測量信號，減少料位測量外部干擾。

5 結(jié)束語

磨煤機(jī)差壓料位測量一直是行業(yè)內(nèi)的一個(gè)難點(diǎn)問題，取樣裝置的布置、探針長短、探針防磨損與砸傷、管道泄漏、電磁閥密封不良等問題均能導(dǎo)致料位測量出現(xiàn)問題，此次改造我們本著小改小革辦大事的精神，所有設(shè)備盡量自己制作，僅花費(fèi)3.2萬就完成了#4爐4臺磨煤機(jī)料位測量裝置的改進(jìn)與優(yōu)化，初步達(dá)到磨煤機(jī)料位測量準(zhǔn)確可靠的效果，同時(shí)積累了大量SVEDALA雙進(jìn)雙出磨煤機(jī)差壓料位的原始資料與數(shù)據(jù)，為給煤自動以及燃燒自動的優(yōu)化奠定良好的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

［1］侯典來. SVEDALA磨煤機(jī)差壓料位控制技術(shù)研究. 全國火電300mw級機(jī)組能效對標(biāo)及競賽年會，2012

［2］馬志芳. 磨煤機(jī)差壓料位控制系統(tǒng)的優(yōu)化.電力學(xué)報(bào)，2014

Improvement and optimization of differential pressure level measuring device for coal mill

Lin Feng
（Datang Huayin electric power Limited by Share Ltd Leiyang branch，421800）

Abstract：Lei electric #3，unit #4 SVEDALA double into a double grinding coal machine differential pressure measuring device for transformation， the poor measurement accuracy， high failure rate，through the analysis of the problems and continuous improvement of sampling pipeline and probe measurement and control scheme of transformation.After the completion of the transformation，the new measurement system for measuring accuracy，measuring pipeline plugging and measurement distortion phenomenon， improve the mill running safety and energy saving purposes.

Keywords：SVEDALA pulverizer；material level measurement；improvement；optimization

作者簡介

林峰，職稱：工程師，工作單位：大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司。