磨煤機差壓料位測量裝置改進與優化

林 峰（大唐華銀電力股份有限公司耒陽分公司，421800）

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磨煤機差壓料位測量裝置改進與優化

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機組SVEDALA雙進雙出磨煤機差壓料位測量裝置改造后，測量準確性差、故障率高，通過分析問題、持續改進后，對取樣管路和測量探針以及控制方案進行改造。改造完成后，新的測量系統測量準確，無測量管路堵塞和測量失真等現象，達到提高磨煤機運行安全性和節能降耗的目的。

關鍵詞：SVEDALA雙進雙出磨煤機；料位測量；改進；優化

0 概況

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

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無縫鋼管由磨煤機螺旋口進入筒體，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（即不管磨煤機內壓力如何變化，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，得出筒式磨煤機內的煤位。

2 原系統存在問題以及解決方案

2.1 原系統取樣口僅在磨煤機螺旋口附近，沒有深入磨煤機筒體，這樣在高密度煤粉層低于螺旋口時完全無法測得料位，同時因為取樣管上下側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筒體方向移進300mm，正、負壓側取樣管由原來的±280mm增加至±400mm，這樣測得的料位能夠比較真實的反應實際料位，同時差壓測量能夠達到800-1200Pa，測量精度大大提高。

2.2 原系統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槽鋼制作防護罩并加固，防護罩比取樣管道長20mm，防止取樣管道堵塞，減少取樣管道被砸壞的幾率。

2.3 原系統是固定微壓測量裝置，至筒體內壓力固定約為3-5KPa，當筒體內壓力大于3-5KPa時，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，也會造成測量系統探針端口堵塞，嚴重時煤粉進入到測量管路。檢修人員只能在設備停運時進行堵塞管路的疏通工作，增加了檢修人員的工作量同時也影響了制粉系統的控制。此次改造我們通過將筒體內壓力送入PLC控制系統，自動調節測量回路的氣壓始終比大罐內的壓力高3KPa，上、下取樣管的氣壓比罐內的氣壓大，不容易堵塞探針。

2.4 原系統正壓側和負壓側取樣管道只有1根，此次改造后我們正壓側和負壓測各布置2根取樣管道，取樣管道一根為400mm，另一根為380mm，并在磨煤機出口出安裝三通以及切換閥，便于熱態調試以及高低料位切換。

2.5 原系統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也會造成料位測量不準確甚至測量不出。因此在#4機組小修中，我們對所以螺紋接口、快速接頭進行了更換，螺紋接口處涂上密封膠，并在堵死取樣口后進行檢漏試驗，確保管路無泄漏。

2.6 壓縮空氣帶水帶油，排污閥口徑較小，導致測量準確性差。我公司磨煤機的料位計疏水電磁閥原選型為1/4英寸，時常發生雜質堵塞疏水閥，導致取樣管內積水影響儀表測量準確性。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 原系統氣體穩壓罐僅采用φ32鍍鋅管制作，無法起到穩壓作用，吹掃時造成壓縮空氣壓力波動導致測量不準。此次改造后制作了新穩壓罐，吹掃時候壓力波動明顯減小。

3 項目實施以及試驗情況

3.1 2015年9月，我們對#3D磨料位按方案進行了改造，并在改造后對磨煤機料位進行了試驗，試驗結果表明料位變化趨勢正確，但吹掃時干擾有±150mm，且高、低料位時變化趨勢不明顯。因此控制部對磨煤機料位改造方案進一步完善，于10月份#4機組小修期間與檢修部對#4爐A/B/C/D磨料位測量裝置進行了改造，此次改造較#3D磨正負壓側取樣管由±400mm減至±350mm，減少負壓側取樣管道被砸的幾率，全部更換了吹掃密封電磁閥，同時開機前對磨煤機料位進行冷態零點校對，開機后進行熱態零點校對。

3.2 2015年10月，我們對#4爐磨煤機料位進行了綜合調試、熱態零點校驗、熱態偏差修正，11月進行了磨煤機料位試驗，試驗結果表明磨煤機料位測量系統改造后，料位趨勢均能正確反應，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壓側取樣管道被砸壞，減少了負壓側取樣管道的長度，吹掃時料位波動由原來的±150mm干擾降低到±30mm。差壓料位系統與給煤量對應曲線良好，當手動改變給煤量時，壓差料位值趨勢曲線在延遲一段時間產生波浪式響應。

3.3 為解決低料位精度問題，我們增加了前饋測量系統功能，將磨煤機筒體壓力變化、磨煤機出口溫度、磨煤機電流等參數引入到PID控制調節子系統，提高動態跟蹤恒壓差源同步速度和精確度，實現精準檢測，在磨煤機正常運行中，能夠快速、準確的測量出磨煤機內部的煤粉料位，保證自動的投入率，減少故障的發生，為高料位運行提供了先決條件，進而能發揮雙進雙出鋼球磨的特有優勢，為節能、降耗、減排做出貢獻，并保證了機組的安全穩定運行。

4 改造后存在問題與改進措施

4.1 位于磨煤機筒體內的取樣管道探針雖然加裝了防護罩，但仍需1-1.5年檢查、更換，因此我們仍需對取樣管探針的布置進行優化改進，對運行中鋼球在磨煤機筒體的分布與運行軌跡進行分析，以減少探針被砸到的幾率，提高設備的可靠性與耐用性。

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

4.3 壓縮空氣帶油帶水，穩壓罐定期疏水雖然能解決問題，但疏水時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，當疏水時自動閉鎖料位測量信號，減少料位測量外部干擾。

5 結束語

磨煤機差壓料位測量一直是行業內的一個難點問題，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致料位測量出現問題，此次改造我們本著小改小革辦大事的精神，所有設備盡量自己制作，僅花費3.2萬就完成了#4爐4臺磨煤機料位測量裝置的改進與優化，初步達到磨煤機料位測量準確可靠的效果，同時積累了大量SVEDALA雙進雙出磨煤機差壓料位的原始資料與數據，為給煤自動以及燃燒自動的優化奠定良好的基礎。

參考文獻

［1］侯典來. SVEDALA磨煤機差壓料位控制技術研究. 全國火電300mw級機組能效對標及競賽年會，2012

［2］馬志芳. 磨煤機差壓料位控制系統的優化.電力學報，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。