概述:
固体料仓是火力发电中必不可少的设备。而由于固体料仓粉尘大,介电常数低,存在负压或正压,测量距离长等特点,使得料位测量一直是物位测量技术中的一大难点,某发电厂有三个15米干灰库,之前的物位测量选用的是传统电容式料位计,由于灰库存放的干灰重量轻,颗粒度小,在下料过程中极易形成扬灰,并在料位计缆绳上附着结块,影响测量准确性,经常因为料位误报导致输灰系统停运。
一、传统电容式料位计的挂料问题:
传统的电容式料位计结构简单,灵敏度高,有很好的稳定性,抗干扰能力强,测点少。但由于煤粉密度、湿度、粉仓温度等的变化对电容量有影响,故实际应用时应加入补偿措施,以提高测量精度。传统的电容式物位计对探头发生粘附的导电液、浆料、颗粒等进行测量时,要发生电极挂料问题,误差较大,不能得到满意的结果。从电学角度来说,电极挂料层相当于一个电阻抗,传感元件被挂料覆盖的部分相当于一条由无数个无穷小长度单元上的电容和电阻元件组成的传输线。
发生挂料时,测量电容 C=Cw +Cg
其中Cw为物位的等效电容,Cg为挂料部分的等效电容。
不带挂料的电容式料位传感器电极可等效为纯电容形式,而挂料会引起测量电压的能量损耗,这样就造成物料无法真实准确的被测量。
二、目前料位测量的主要手段和方式:
现在随着科学发展,越来越多的测量方法可供选择,如:阻旋、音叉、射频导纳等开关量测量方式和重锤、电容式、称重式、雷达、超声波、γ射线等连续量测量方式。但是,许多测量装置受测量原理和现场、制造条件的制约,在电厂料仓中的应用都不十分理想。能实现这种对工况要求严格的料位测量仪器寥寥无几,最常用的连续量测量方式有:重锤式料位计、雷达式料位计、超声波料位计等。鉴于粉煤灰的特点,也考虑过进行人工重锤式料位计进行测量,这样可以比较准确、可靠的测量出真实料位。但是由于现场工况恶劣、危险性大,不适宜长时间采用人工测量。相比较而言雷达式料位计具有其显著的优点:非接触式测量,应用电磁脉冲进行快速测量,精度高,抗干扰能力强,耐腐蚀,耐压高,耐温高等。
三、雷达料位计测量原理:
雷达液位计是一种微波物位计,它是微波(雷达)定位技术的一种运用。发射-反射-接收是雷达液位计的基本工作原理。它是通过一个可以发射能量波(一般为脉冲信号)的装置(天线)发 射能量波,能量波在波导管中传输,能量波遇到障碍物反射,反射的能量波由波导管传输至接收装置,再由接收装置接收反射信号。根据测量能量波运动过程的时间差来确定物位变化情况。由电子装置对微波信号进行处理,最终转化成与物位相关的电信号。