發(fā)電廠入爐煤一帶雙秤計(jì)量的探討
發(fā)電廠的機(jī)組煤耗指標(biāo),是一個(gè)重要的經(jīng)濟(jì)指示,關(guān)系到發(fā)電廠的成本核算,而入爐煤皮帶秤的準(zhǔn)確性直接影響著煤耗指標(biāo)的準(zhǔn)確性。 本文從改變?nèi)霠t煤皮帶秤鏈碼校驗(yàn),變換成地磅靜態(tài)秤校驗(yàn)方式;以及實(shí)現(xiàn)一帶雙秤改造,從皮帶秤關(guān)鍵部件選型等方面進(jìn)行深入的探討和 分析,提出了一套完整的技術(shù)改造的方案,通過改造進(jìn)一步提高了皮帶秤的準(zhǔn)確性,同時(shí)為正平衡煤耗提供了準(zhǔn)確的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)。
1.系統(tǒng)改造分析,提出改造方案
1.1現(xiàn)狀分析
原入爐煤計(jì)量有2臺(tái)皮帶秤,分別安裝于三期 輸煤系統(tǒng)的C08A和C08B皮帶上,每路一臺(tái)皮帶秤 為單秤計(jì)量。由于皮帶秤為動(dòng)態(tài)秤,雖然有定期校 驗(yàn),巡回檢查和維護(hù)保養(yǎng)等一系列工作,但還是有較 多的不確定因素,影響皮帶秤計(jì)量的準(zhǔn)確性,如:單 秤運(yùn)行存在計(jì)量數(shù)據(jù)無法對比,煤塊掉落夾在秤架 中,電子設(shè)備零點(diǎn)漂移,煤潮濕灰漿浸落在秤架上 等,都會(huì)影響皮帶秤的準(zhǔn)確性。
C08A和C08B皮帶(單面),每條皮帶長度 55.6米,根據(jù)皮帶秤安裝要求,至落煤點(diǎn)距離不小 于2.5* (2~5)米(最低5米),至皮帶支架凸處距 離不小于6米,至凹處距離不小于12米。若要實(shí)現(xiàn) 一帶雙秤,新秤無論是安裝在目前的皮帶秤的上部, 還是下部位置,都不能滿足要求。因此,考慮把兩臺(tái) 入爐煤皮帶秤,分別移位至C09皮帶上,再在C09A 和C09B皮帶上各安裝一臺(tái)新秤。
經(jīng)過查閱C09棧橋設(shè)計(jì)圖紙,并與設(shè)計(jì)院及土 建聯(lián)系確認(rèn),C08棧橋承載負(fù)荷為16噸(包括2套 循環(huán)鏈碼及C08A和C08B兩臺(tái)皮帶秤總重量,其中 秤架0. 25噸)。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,C09棧橋總載荷約 為6噸,C09棧橋不能承載16噸的負(fù)荷,也就不能 實(shí)現(xiàn)全套移位至C09棧橋上。經(jīng)過討論和研究,擬 采用下列方案可供選擇:
(1)改造方案1
C08入爐煤皮帶秤(包括鏈碼)仍保持在原位, 也就是不移位;在C09棧橋上(兩條皮帶上)新安裝兩臺(tái)皮帶秤(包括收放式鏈碼),其總載荷約為6噸 左右,可滿足安裝載荷要求。但這樣做帶來計(jì)量誤 差較大,由于兩臺(tái)秤安裝于兩條不同的皮帶上,存在 較多不確定因素,而不同的兩條皮帶運(yùn)行工況參數(shù) 差異較大,如:皮帶張緊力、振動(dòng)、跳動(dòng)、帶速、跑偏、 帶厚等工況參數(shù),必然引起相應(yīng)的較大的誤差,所以 既然實(shí)施雙秤計(jì)量最好在同一條皮帶上安裝兩臺(tái) 秤,才能保證其準(zhǔn)確性,減少不必要的誤差。另外, 由于安裝于不同的皮帶上,2臺(tái)秤之間距離過長,且 C08與C09皮帶之間有三通連接,C08A與C09A, C08A 與 C09B,C08B 與 C09B, C08B 與 C09A,存在 交叉運(yùn)行,三通內(nèi)部積煤和粘煤等存在不確定因素, 也給雙秤計(jì)量帶來不確定性和計(jì)量偏差。初步估 算,此種方案兩臺(tái)皮帶秤費(fèi)用約20萬元左右,兩臺(tái) 收放式鏈碼費(fèi)用25萬左右,總費(fèi)用45多萬元。
改造方案2
只對C08入爐煤皮帶秤進(jìn)行移位(不考慮循環(huán) 鏈碼移位,也不安裝收放式鏈碼),作為副秤,總載 荷約0. 25噸,再在C09皮帶上安裝2套新皮帶秤 (包括收放式鏈碼)作為主秤,安裝位置:安裝于C09 皮帶下部,可滿足安裝載荷要求。這樣也可以實(shí)現(xiàn) 一條皮帶安裝2臺(tái)皮帶秤,兩套收放式鏈碼各作為 主秤校驗(yàn)裝置,副秤根據(jù)主秤參數(shù)進(jìn)行設(shè)置,實(shí)現(xiàn)雙 秤計(jì)量。這種方案副秤無鏈碼校驗(yàn)裝置,準(zhǔn)確度較 低,但此方案較經(jīng)濟(jì)。兩臺(tái)皮帶秤費(fèi)用約20萬元左 右,兩臺(tái)收放式鏈碼費(fèi)用25萬左右,總費(fèi)用約45萬 元左右。
改造方案3
只對C08入爐煤皮帶秤進(jìn)行移位(不考慮原循 環(huán)鏈碼移位),作為副秤,新安裝2套收放式鏈碼, 與移位的C08皮帶秤相配套,總載荷約6噸,能滿足 棧橋載荷要求。另外安裝2套新皮帶秤(包括鏈 碼)作為主秤,安裝于C09皮帶下部。這樣實(shí)現(xiàn)一 條皮帶安裝2套皮帶秤(包括全套的鏈碼),實(shí)現(xiàn)雙 秤計(jì)量。兩臺(tái)皮帶秤費(fèi)用約20萬元左右,四臺(tái)收放 式鏈碼費(fèi)用50萬左右,總費(fèi)用70萬元左右。
改造方案4
對入爐煤C08A皮帶秤和C08B皮帶秤,進(jìn)行分 別移位至C09A和C09B皮帶上(不考慮循環(huán)鏈碼 移位,拆除循環(huán)鏈碼),作為副秤,再在C09A和 C09B皮帶上各安裝一臺(tái)新秤,這樣四臺(tái)秤總載荷約 1噸,可滿足安裝載荷要求。
C09A和C09B皮帶重錘至下部落料點(diǎn)長度大 約35米,可在此范圍內(nèi)分別安裝2臺(tái)新的皮帶秤作 為主秤,以及移位過來的兩臺(tái)皮帶秤。
移位后的秤和新安裝的皮帶秤的校驗(yàn)方式選擇 汽車衡對其四臺(tái)秤進(jìn)行校驗(yàn),也就是分別在C09A 和C09B皮帶重錘上部的皮帶上,分別安裝1臺(tái)單 側(cè)電動(dòng)犁煤器,把皮帶稱重過的煤,通過犁煤器,經(jīng) 過落煤筒進(jìn)入載重汽車拖箱內(nèi),裝載煤汽車停在地 磅(地磅)上,稱重后得出毛重和凈重,再調(diào)級(jí)皮 帶秤積算器參數(shù),以達(dá)到校驗(yàn)的目的。
地磅指標(biāo)概念,噸位=分度值x分度數(shù)。地磅一般都是三級(jí)秤,100噸的地磅,分度值就是 20 Kg,精度是1 /5000,5000就是分度數(shù)。50噸的地 磅,分度值就是10Kg,精度是1/5000,5000就是分 度數(shù)。每次校驗(yàn)煤噸位在20噸左右,考慮備用余量 和其它稱重,通過綜合比較分析,確定選用50噸地磅,作為校驗(yàn)靜態(tài)秤,分度值為10Kg,因此,準(zhǔn)確 度高,接近于實(shí)物校驗(yàn)裝料斗秤的準(zhǔn)確度。
兩臺(tái)新皮帶秤費(fèi)用約20萬元,落煤筒及雙側(cè)犁 煤18萬元(包括安裝),地磅(汽車衡)8萬元,場地 及道路材料及施工費(fèi)用等其他耗材費(fèi)用2萬元等, 總費(fèi)用大約49萬元左右。
1.2改造方案確認(rèn)
雖然汽車衡校驗(yàn)時(shí),存在一定的人工量和汽車 油耗等,但只要充分的組織協(xié)調(diào)好,這些問題都是可 以克服的。若安裝一套實(shí)物校驗(yàn)裝置(即安裝料斗 秤的話,其總費(fèi)用約700萬元)相比較的話,方案4 費(fèi)用只是實(shí)物校驗(yàn)裝置的十分之一。通過綜合對 比,方案4無論是從校驗(yàn)的準(zhǔn)確性,還是經(jīng)濟(jì)性,都 比方案1、方案2、方案3更勝一籌,方案4能確保皮 帶秤的準(zhǔn)確度,將為公司正平衡的準(zhǔn)確計(jì)算,打下一 個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),且實(shí)施和操作性強(qiáng)。
2.皮帶秤稱重傳感器原理及接線方式
皮帶秤的本身準(zhǔn)確度高,取決于皮帶秤稱重傳 感器的選型,選什么樣的型號(hào),對長周期穩(wěn)定、可靠 運(yùn)行,起著決定性的作用。
2. 1工作原理
數(shù)字變送器將正比于皮帶負(fù)荷的A/D轉(zhuǎn)換結(jié) 果及速度信號(hào),經(jīng)預(yù)處理后用數(shù)字通訊,經(jīng)過光電耦 合送往智能積算器。
2. 2傳感器接線
四點(diǎn)傳感器式電子秤的電氣連接方式為類似并 聯(lián)連接,即兩兩并聯(lián)接入變送器。四個(gè)稱重傳感器, 上面兩個(gè)并接,下面兩個(gè)并接,即兩兩并接接入變送器相應(yīng) EXC + , EXC - , SIG + , SIG - , SHLD 為屏蔽 線端子。
傳感器提供的激勵(lì)電源均為直流(DC) 5 ~ 15V (12V),輸出電壓值根據(jù)電子秤的傳感器額定量程 及秤架自重等而有所不同。實(shí)物連接是通過數(shù)字式 變送器將四個(gè)秤重傳感器接入變送器,連接為一體 式傳感系統(tǒng)。數(shù)字式變送器:變送器將稱重傳感器 送來的(DC)0 ~20mV電壓信號(hào)按比例轉(zhuǎn)換為經(jīng)預(yù) 處理的數(shù)字代碼信號(hào)。
3.稱重傳感器規(guī)格型號(hào)依據(jù)
原秤(移位的秤)稱重傳感器選用的是STC - 500kg,即美國世銓CELTRON STC稱重傳感器,STC 稱重傳感器是由不銹鋼制成,有良好的防水、防濕功 能,保護(hù)等級(jí)為IP67。此種拉伸丨拉力測量STC S型 稱重傳感器,其規(guī)格有:STC -5kg、STC -10kg、STC -25kg、STC -50kg、STC -75kg、STC - 100kg、STC -250kg、STC -500kg、STC -750kg、STC -1t、STC - 1. 5t、STC -2t、TC -2. 5t、STC -5t 等。
按最大流量計(jì)算:1200噸丨小時(shí)(T/H),即: 1200* 1000kg/3600s =333kg/s,皮帶速度為 2.5 米丨 秒(m/s),若秤架長度大約5米,因此,2s時(shí)間內(nèi)在 皮帶秤(架)上的輸煤稱重量大約666kg;另外臺(tái) 秤架、12只托輥的重量及空皮帶的重量(稱重段), 小計(jì):300kg左右。因此,總重量在1000kg左右。 根據(jù)檢定規(guī)程規(guī)定稱重傳感器量程和應(yīng)大于皮帶秤 輸料最大流量下計(jì)量段物料重量的120% ,同時(shí),使 用多支傳感器時(shí)其量程應(yīng)相同,性能指標(biāo)等一致。 如果選擇4只STC -250kg的稱重傳感器的話,顯得 偏小,過載能力較差。通過比較分析,選擇4只STC -500kg的稱重傳感器最為合理。(備注:托輥直 徑:108mm;托輥本體長度:375mm),此秤為懸浮式, 四只稱重傳感器裝于秤架的四個(gè)角上,考慮受力影 響,及過載能力,配置美國進(jìn)口世銓品牌的稱重傳感 器,性能指標(biāo)更能達(dá)到準(zhǔn)確度的要求。
新秤采用德國HBM公司的S型300kg傳感器, HBM傳感器簡介如下:
德國HBM公司是專業(yè)生產(chǎn)力學(xué)傳感器的頂尖 國際公司,從1950年成立起,HBM傳感器便在測 試和測量領(lǐng)域具有極高的聲譽(yù),在多種工業(yè)領(lǐng)域?yàn)?/span> 客戶提供高精度,高可靠性的傳感器,儀表的測量解 決方案。成為全球測試技術(shù)和市場的領(lǐng)導(dǎo)者,S型 稱重傳感器參數(shù)(略)。
綜合分析和考慮,入爐煤皮帶秤新秤稱重傳感
器選用德國HBM公司的S型200kg傳感器(電性能 和安裝尺寸與STC -300kg完全相同),這樣使其更 加符合和接近于實(shí)際稱重工況。
4.速度傳感器規(guī)格型號(hào)依據(jù)
速度傳感器目前選用ICSBWSU (奧拓尼克斯), 輸出80個(gè)脈沖丨米。
皮帶秤的每米脈沖數(shù)范圍如表1:
裝有皮帶秤的皮帶速度為2. 5m/s,因此,所選 范圍在10 ~200脈沖之內(nèi),即選擇中間數(shù)為:80個(gè) 脈沖丨米,也就每秒200脈沖。這對皮帶秤的準(zhǔn)確度 最有利,符合規(guī)程規(guī)定。
速度信號(hào)接至GND,SPD,5V上。輸出情況:由 LOP +和LOP -輸出,送至積算器儀表,稱重信號(hào) A/d值范圍為0 ~65535。
5.實(shí)施情況
根據(jù)方案四組織實(shí)施,在C09A和C09B皮帶尾 部處各安裝兩臺(tái)皮帶秤,其中新秤為主秤,另一臺(tái)為 副秤。信號(hào)分兩路:一路主副秤的累計(jì)量和瞬時(shí)流 量通過硬接線傳輸?shù)捷斆撼炭氐?/span>PLC;另一路主副 秤的數(shù)據(jù)通過485轉(zhuǎn)光纖傳輸?shù)矫嚎氐钠ХQ智能 遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)專用電腦進(jìn)行管理和操作。同時(shí)安裝 地磅作為改造后的皮帶秤的校驗(yàn)裝置,同時(shí)安裝了 稱重顯示大屏,以便監(jiān)視和記錄數(shù)據(jù)。
6.功能說明
一帶雙秤功能情況,雙秤對比專用軟件,在運(yùn)行 中,系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)視主、副秤的累計(jì)量,在設(shè)定時(shí)間段 (可以軟件設(shè)定,通常10 -20分鐘)一旦發(fā)生主副 秤的累計(jì)量超差,立即產(chǎn)生報(bào)警(超差閾值可以設(shè) 定),提示巡檢人員赴現(xiàn)場檢查,將產(chǎn)生誤差的原因 及時(shí)消除,確保計(jì)量準(zhǔn)確。
皮帶秤在卸煤過程中正常情況下所有的計(jì)量數(shù) 據(jù)主和副秤計(jì)量數(shù)據(jù),存入歷史數(shù)據(jù)庫,不為人為干 擾,隨時(shí)都可查詢,計(jì)量數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。
當(dāng)發(fā)生主秤(或副秤)的計(jì)量發(fā)生誤差時(shí),系統(tǒng) 可以通過皮帶稱智能遠(yuǎn)程管理系統(tǒng)遠(yuǎn)程對遠(yuǎn)程電子 皮帶秤進(jìn)行調(diào)皮、標(biāo)定,也可以對遠(yuǎn)程電子皮帶秤進(jìn) 行參數(shù)配置等操作。
另外,還有CRT畫面流量曲線在線顯示功能、 超流量報(bào)警功能、歷史數(shù)據(jù)報(bào)表打印等功能。
7.結(jié)束語
入爐煤皮帶秤一帶雙秤的技術(shù)改造,通過了鹽 城計(jì)量所的檢定,符合計(jì)量技術(shù)要求和安全要求,在 運(yùn)行過程中的計(jì)量準(zhǔn)確度在±0. 5%之內(nèi),同時(shí)為正 平衡煤耗提供了準(zhǔn)確的基礎(chǔ)性數(shù)據(jù),達(dá)到了預(yù)期技 術(shù)改造的效果。