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【摘 要】本文通过介绍常用煤位计的原理和特点与称重系统在原煤仓测量煤位中的应用，对火电厂原煤仓煤位有效控制进行了简要的探讨。
【关键词】火电厂；原煤仓煤位；有效控制
原煤仓是火电厂的若干个暂时贮存原煤的贮仓，设置在燃煤输送系统的末端，目的是保证之分系统原煤的供应。在燃煤输送过程中，必须对原煤仓内原煤的贮存量进行随时随地的监视，以有效避免仓中的没排空或冒仓，使燃煤输送系统的安全运行得到切实的保证，同时也使之分系统的原煤供应得到有效的保证。尤其是对程控的燃煤输送系统，程控配煤的输入数据是煤位信号，如果煤位计给出错误的信号，就会导致程控系统的混乱，因此，机组运行的可靠性与经济性的直接影响因素就是原煤仓内煤位测量的可靠性与准确性。有必要对火电厂原煤仓煤位的有效控制做一个全面的探讨。
1、常用煤位计的原理和特点
1.1雷达煤位计
雷达煤位计依据所发射的信号可以分为两种，即调频连续波式和脉冲式。以调频连续波式雷达煤位计为例，该煤位计所使用的发射频率是一种线性调频高频信号，它随一定时间间隔（扫描频率）线性增加，由于该信号的发射频率和接到的反射频率的差值随着天线被测界面距离的增加而增加，减少而减少，因此可以将煤位的高度计算出来。
由于传播介质直接影响着雷达发射信号，当所测对象具有较多的粉尘时，就会严重干扰到测量结果，因而所引起的测量误差也会越来越大，甚至十分不稳定。
1.2超声波式煤位计
超声波式煤位计的主要组成部分是发射箱、显示箱和探测器。在工作状态下，单机片将脉冲信号输送到发射箱，通过功放送到发射探测器，该发射探测器被安装在原煤仓上方，超声波被发射探测器射向被测的原煤，在由接受探测器接收，该接受探测器被安装在原煤仓上方，带有AGC控制的前置放大电路在将由原煤发射的回波放大之后，解调是在PLL锁相环滤波电路中进行的，显示器受到解调后的信号之后，单片机对回波信号进行时间检测与逻辑判断，将报警和显示信号送出完成之后，实现对煤位的测量。
超声波式煤位计具有较为复杂的结构和较高的价格，可实现连续测量，并且具有较高的精度。但原煤仓只需将高低两个煤位测出，以防止空仓或冒仓事故[1]。另一方面，它存在着一定的缺陷。首先，在运行中，由于不同原煤具有差别各异的物理性质，有时煤在苍壁上附着，因此我们通常只能顺利卸出切料口正上方范围极小的煤。在这种情况下，测得的煤位高度就会比仓内实际煤位高度低得多，所发出的煤位计就是虚假和错误的。我国火电厂具有相当大的燃煤粘附性，向仓内存煤时也会激起特点高的粉尘浓度，这样，一层厚厚的煤粉就会附着在探测器的发射头与接收头，从而导致煤位计工作时受到极大的影响。
1.3拉力式煤位计
拉力式煤位计的主要组成部分是控制器和柔索。在被煤埋没之后，柔索会产生拉力，该拉力会被控制器内的传感器转换为电信号。拉力式煤位计具有相对简单的结构，各类煤质都可以使用此方法，但是柔索很容易磨损。
1.4阻旋式煤位计
阻旋式煤位计的主要组成部分是力矩电机与叶轮。工作时，力矩电机带动叶轮做匀速旋转运动，当舱内的煤的高度和力矩电机的安装高度齐平时，力矩电机就会堵转，此时力矩电机也会将信号发出。该种煤位计具有良好的性能，但是只是在高煤位的测量中才用得到，如果在任何煤位中都任意使用，则很容易损坏。
2、称重系统在原煤仓测量煤位中的应用
2.1系统组成
对于单个煤仓，在其四个角上安装有四个称重测量元件，该称重测量元件就是压敏测力传感器，为使测量的精确度和准确度得到有效的保证，要求原煤仓的状态应该是悬浮的，四个传感器承担着全部的重量，原煤仓的上口连接着配煤设备，下口连接着给煤机，必须使用软连接密封，同时连接件仅仅其密封作用，而不能承受拉力[2]。
重量信号被每一个称重传感器转换为0～20mV电信号，向W1-7650-SPI加法变送器内传送，求和后在向Api4059G变送器内传送，将电压信号向4～20mV的电流信号转换，然后在向AP4390输入/输出隔离模块传送，并转化成2路电流信号，直接进入DCS系统，然后直接进入煤程控PLC系统。
2.2各测量元件的功能
2.2.1称重元件
所采用的称重元件的型号是3510-400kSP，在标准情况下，该元件的非线性变化率为0.25％，磁滞率也为0.25％，推荐励磁电源设计为DC10V，超载率所允许的安全范围是150％，极限超载设计是300％。双桥电路连接着该元件，桥电阻是700欧姆。
为了保证四个称重元件能够输出一致的信号，四个元件的信号电缆具有相同的阻抗额定值和长度，不管每个元件和变送器之间有着怎样长或短的距离，所涉及的电缆长度和阻抗值都必须相同[3]。
2.2.2加法变送器与Api4059G元件
W1-7650-SPI是加法变送器的型号，AC220V是电源，将四个称重元件的电压信号求和是他的主要功能。
Api4059G元件的功能主要有三個，第一，向称重元件提供励磁电压，选择时可以通过旋钮式开关；第二，对称重元件中桥式电路的励磁电压进行检测，并自动补偿压降，使励磁电压的稳定得到切实的保证；第三，依据输出信号，在对原煤仓的空重进行称量时调零，相当于皮重，然后就可以将再次输出的信号称为净重。此外，该元件的适应性较强，输入输出时可以对电压或电流的信号进行选择，每类都具有较为广泛的可调节范围。AC115/230V是该元件的输入电源，200k欧姆是输入阻抗。
2.2.3AP4390输入/输出双通道隔离模块
将Api4059G的电流信号向两路4～20mV的电流信号转换并输出时AP4390模块的主要功能，该模块也具有较强的是影响和较为广泛的调节范围。一般情况下，4～20mV模拟量信号具有最为广泛的应用。一个绿色指示灯位于模块的上部，主要作用是表明输入电源和输出信号的状态，并在对当前的模块工作状态进行反应时依据指示灯的状态，起到监视的作用，指示灯在输入信号大于10％的情况下会以8Hz的速度闪烁，在输入信号为0的情况下则会以4Hz的速度闪烁。 -15～60℃是该元件的正常工作温度范围，功耗大概是4W。但是该套装置却是在40℃的高温环境下安装的，而且它内部提供的变流变压装置属于发热元件，同时，整套装置全部都在一个密封的铁盒内装着，具有较差的散热性，因此该模块属于易损件，在对其进行正常的维修检查过程中，首先应该依据指示灯的状态对其是否正在正常工作进行正确的判断，然后对输入输出信号是否变化进行恰当的测量，只有这样才能对该元件是否损坏进行快速准确的判断。
2.3系统运行中存在的故障和维修方法
对该测量装置进行判断的第一步是检测AP4390模块的工作状态。如果它被损坏了，测量煤位就会发生忽高忽低的跳变，或者随着装置内的温度的变化而变化。如果能够将该模块的问题之间判断出来，就可以将AP4390模块之间更换掉。但是，在实际运行中，经常有不属于该模块问题的类似故障现象发生。在对故障进行判断时，逐一分析排除是应该采用的方法。一是对输入电源的稳定性进行检查；二是对Api4059G模块的输入/输出信号进行检查；三是对加法变送器的输出进行检查，同时观察四个称重元件的信号是否稳定一直；四是对称重元件的励磁电压进行检查，看其是否是DC10V，其偏差是不是大于有关规定的要求[4]。此外，通过外观对测量装置的内部进行认真的检查，看是否有粉尘在里面，导致某些元件不能正常工作或被明显损坏，或端子处的接线松动、短路等。一般情况下，在进行这些检查之后，就可以将运行中出现的各种问题找出了。
3、雷达等煤位计的调试
应该在空仓时进行首次调试，不断对探头方向进行调节，同时对回波曲线进行认真细致的观察，从而将一个最佳的位置找到。由于噪音和粉尘极易干扰雷达及超声波信号，而且信号毛刺在煤位很低时随着仓内巨大的噪音而变多，严重影响着煤位测量，甚至会出现显示满量程的数值或找不到信号等现象，因此必须找出方法对噪音进行有效抑制。
首先，对首次回波进行强化。由于发射的声波信号是间断的，因此应该接收声波遇到物体的第一个回波，而不接收二三次回波；其次，在对阀值进行设定时，依据现场的固定干扰信号大小，如果信号低于该阀值，就将其滤掉，以最大程度地减少噪音的干扰；再次，满仓料位严重影响着高料位時测量的准确与否。由于超声波探头存在盲区，因此应该在调试过程中尽量避免煤仓过慢的情况，从而有效避开测量盲区；最后，在调试期间，运用传统的手动测量方法对煤位高度进行测量并记录。
总之，我们应该依据本厂的实际情况，选择正确的煤位计，并充分利用称重系统对原煤仓煤位进行测量，只有有效控制原煤仓煤位，才能使燃煤输送系统的安全运行得到切实的保证，进而才能够保证整个火电厂的安全稳定运行，从而促进火电厂经济效益和社会效益的显著提高。
【关键词】火电厂；原煤仓煤位；有效控制
原煤仓是火电厂的若干个暂时贮存原煤的贮仓，设置在燃煤输送系统的末端，目的是保证之分系统原煤的供应。在燃煤输送过程中，必须对原煤仓内原煤的贮存量进行随时随地的监视，以有效避免仓中的没排空或冒仓，使燃煤输送系统的安全运行得到切实的保证，同时也使之分系统的原煤供应得到有效的保证。尤其是对程控的燃煤输送系统，程控配煤的输入数据是煤位信号，如果煤位计给出错误的信号，就会导致程控系统的混乱，因此，机组运行的可靠性与经济性的直接影响因素就是原煤仓内煤位测量的可靠性与准确性。有必要对火电厂原煤仓煤位的有效控制做一个全面的探讨。
1、常用煤位计的原理和特点
1.1雷达煤位计
雷达煤位计依据所发射的信号可以分为两种，即调频连续波式和脉冲式。以调频连续波式雷达煤位计为例，该煤位计所使用的发射频率是一种线性调频高频信号，它随一定时间间隔（扫描频率）线性增加，由于该信号的发射频率和接到的反射频率的差值随着天线被测界面距离的增加而增加，减少而减少，因此可以将煤位的高度计算出来。
由于传播介质直接影响着雷达发射信号，当所测对象具有较多的粉尘时，就会严重干扰到测量结果，因而所引起的测量误差也会越来越大，甚至十分不稳定。
1.2超声波式煤位计
超声波式煤位计的主要组成部分是发射箱、显示箱和探测器。在工作状态下，单机片将脉冲信号输送到发射箱，通过功放送到发射探测器，该发射探测器被安装在原煤仓上方，超声波被发射探测器射向被测的原煤，在由接受探测器接收，该接受探测器被安装在原煤仓上方，带有AGC控制的前置放大电路在将由原煤发射的回波放大之后，解调是在PLL锁相环滤波电路中进行的，显示器受到解调后的信号之后，单片机对回波信号进行时间检测与逻辑判断，将报警和显示信号送出完成之后，实现对煤位的测量。
超声波式煤位计具有较为复杂的结构和较高的价格，可实现连续测量，并且具有较高的精度。但原煤仓只需将高低两个煤位测出，以防止空仓或冒仓事故[1]。另一方面，它存在着一定的缺陷。首先，在运行中，由于不同原煤具有差别各异的物理性质，有时煤在苍壁上附着，因此我们通常只能顺利卸出切料口正上方范围极小的煤。在这种情况下，测得的煤位高度就会比仓内实际煤位高度低得多，所发出的煤位计就是虚假和错误的。我国火电厂具有相当大的燃煤粘附性，向仓内存煤时也会激起特点高的粉尘浓度，这样，一层厚厚的煤粉就会附着在探测器的发射头与接收头，从而导致煤位计工作时受到极大的影响。
1.3拉力式煤位计
拉力式煤位计的主要组成部分是控制器和柔索。在被煤埋没之后，柔索会产生拉力，该拉力会被控制器内的传感器转换为电信号。拉力式煤位计具有相对简单的结构，各类煤质都可以使用此方法，但是柔索很容易磨损。
1.4阻旋式煤位计
阻旋式煤位计的主要组成部分是力矩电机与叶轮。工作时，力矩电机带动叶轮做匀速旋转运动，当舱内的煤的高度和力矩电机的安装高度齐平时，力矩电机就会堵转，此时力矩电机也会将信号发出。该种煤位计具有良好的性能，但是只是在高煤位的测量中才用得到，如果在任何煤位中都任意使用，则很容易损坏。
2、称重系统在原煤仓测量煤位中的应用
2.1系统组成
对于单个煤仓，在其四个角上安装有四个称重测量元件，该称重测量元件就是压敏测力传感器，为使测量的精确度和准确度得到有效的保证，要求原煤仓的状态应该是悬浮的，四个传感器承担着全部的重量，原煤仓的上口连接着配煤设备，下口连接着给煤机，必须使用软连接密封，同时连接件仅仅其密封作用，而不能承受拉力[2]。
重量信号被每一个称重传感器转换为0～20mV电信号，向W1-7650-SPI加法变送器内传送，求和后在向Api4059G变送器内传送，将电压信号向4～20mV的电流信号转换，然后在向AP4390输入/输出隔离模块传送，并转化成2路电流信号，直接进入DCS系统，然后直接进入煤程控PLC系统。
2.2各测量元件的功能
2.2.1称重元件
所采用的称重元件的型号是3510-400kSP，在标准情况下，该元件的非线性变化率为0.25％，磁滞率也为0.25％，推荐励磁电源设计为DC10V，超载率所允许的安全范围是150％，极限超载设计是300％。双桥电路连接着该元件，桥电阻是700欧姆。
为了保证四个称重元件能够输出一致的信号，四个元件的信号电缆具有相同的阻抗额定值和长度，不管每个元件和变送器之间有着怎样长或短的距离，所涉及的电缆长度和阻抗值都必须相同[3]。
2.2.2加法变送器与Api4059G元件
W1-7650-SPI是加法变送器的型号，AC220V是电源，将四个称重元件的电压信号求和是他的主要功能。
Api4059G元件的功能主要有三個，第一，向称重元件提供励磁电压，选择时可以通过旋钮式开关；第二，对称重元件中桥式电路的励磁电压进行检测，并自动补偿压降，使励磁电压的稳定得到切实的保证；第三，依据输出信号，在对原煤仓的空重进行称量时调零，相当于皮重，然后就可以将再次输出的信号称为净重。此外，该元件的适应性较强，输入输出时可以对电压或电流的信号进行选择，每类都具有较为广泛的可调节范围。AC115/230V是该元件的输入电源，200k欧姆是输入阻抗。
2.2.3AP4390输入/输出双通道隔离模块
将Api4059G的电流信号向两路4～20mV的电流信号转换并输出时AP4390模块的主要功能，该模块也具有较强的是影响和较为广泛的调节范围。一般情况下，4～20mV模拟量信号具有最为广泛的应用。一个绿色指示灯位于模块的上部，主要作用是表明输入电源和输出信号的状态，并在对当前的模块工作状态进行反应时依据指示灯的状态，起到监视的作用，指示灯在输入信号大于10％的情况下会以8Hz的速度闪烁，在输入信号为0的情况下则会以4Hz的速度闪烁。 -15～60℃是该元件的正常工作温度范围，功耗大概是4W。但是该套装置却是在40℃的高温环境下安装的，而且它内部提供的变流变压装置属于发热元件，同时，整套装置全部都在一个密封的铁盒内装着，具有较差的散热性，因此该模块属于易损件，在对其进行正常的维修检查过程中，首先应该依据指示灯的状态对其是否正在正常工作进行正确的判断，然后对输入输出信号是否变化进行恰当的测量，只有这样才能对该元件是否损坏进行快速准确的判断。
2.3系统运行中存在的故障和维修方法
对该测量装置进行判断的第一步是检测AP4390模块的工作状态。如果它被损坏了，测量煤位就会发生忽高忽低的跳变，或者随着装置内的温度的变化而变化。如果能够将该模块的问题之间判断出来，就可以将AP4390模块之间更换掉。但是，在实际运行中，经常有不属于该模块问题的类似故障现象发生。在对故障进行判断时，逐一分析排除是应该采用的方法。一是对输入电源的稳定性进行检查；二是对Api4059G模块的输入/输出信号进行检查；三是对加法变送器的输出进行检查，同时观察四个称重元件的信号是否稳定一直；四是对称重元件的励磁电压进行检查，看其是否是DC10V，其偏差是不是大于有关规定的要求[4]。此外，通过外观对测量装置的内部进行认真的检查，看是否有粉尘在里面，导致某些元件不能正常工作或被明显损坏，或端子处的接线松动、短路等。一般情况下，在进行这些检查之后，就可以将运行中出现的各种问题找出了。
3、雷达等煤位计的调试
应该在空仓时进行首次调试，不断对探头方向进行调节，同时对回波曲线进行认真细致的观察，从而将一个最佳的位置找到。由于噪音和粉尘极易干扰雷达及超声波信号，而且信号毛刺在煤位很低时随着仓内巨大的噪音而变多，严重影响着煤位测量，甚至会出现显示满量程的数值或找不到信号等现象，因此必须找出方法对噪音进行有效抑制。
首先，对首次回波进行强化。由于发射的声波信号是间断的，因此应该接收声波遇到物体的第一个回波，而不接收二三次回波；其次，在对阀值进行设定时，依据现场的固定干扰信号大小，如果信号低于该阀值，就将其滤掉，以最大程度地减少噪音的干扰；再次，满仓料位严重影响着高料位時测量的准确与否。由于超声波探头存在盲区，因此应该在调试过程中尽量避免煤仓过慢的情况，从而有效避开测量盲区；最后，在调试期间，运用传统的手动测量方法对煤位高度进行测量并记录。
总之，我们应该依据本厂的实际情况，选择正确的煤位计，并充分利用称重系统对原煤仓煤位进行测量，只有有效控制原煤仓煤位，才能使燃煤输送系统的安全运行得到切实的保证，进而才能够保证整个火电厂的安全稳定运行，从而促进火电厂经济效益和社会效益的显著提高。