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运用雷达料位计保持粉煤灰料斗料位监测的重要性

作者: 来源: 发布时间:2019-04-01 08:58:23

     电力行业迫切需要在静电除尘器(ESP)下测量飞灰料斗内的料箱水平。与这些料斗相关的固有问题是它们通常在每个发电机组中以4到32组合在一起,具体取决于单元容量。重要的是要实施适当维护的液位监测系统,以防止物料在这些料斗中倒退并损坏除尘器,降低ESP效率,或两者兼而有之。

粉煤灰属性
    粉煤灰的几个性质在正确应用过程仪表方面存在困难。休止角,温度,介电常数,材料堆积和空间限制是最突出的。
    并非所有的飞灰都是一样的。从水泥厂的炉渣中收集的飞灰与燃煤发电厂的不同。这两个过程都可能燃烧类似的煤,但煤的燃烧温度以及燃烧过程本身对所收集的粉煤灰的性质有影响。
    当然,从重油或废物燃烧装置收集的飞灰也具有不同的性质。这些主要特性是飞灰的重量,颗粒的大小,介电常数,温度,以及最后但并非最不重要的,它是如何粘附的。
历史解决方案
    通常,电力行业一直专注于使用导波(γ)或电容型设备来监控料斗水平(图1)。然而,飞灰的低介电常数和极端温度使得传统电容探针的可靠设置非常困难。低介电产品检测所需的灵敏度通常使探针处于可能由于温度变化而引起误触发的状态。
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    导波测量装置提供非接触式测量方法,其中导波穿过料斗的侧壁到达相对侧的检测器。这消除了材料特性影响水平测量并且提供相对简单的安装。然而,导波测量装置的缺点在于拥有成本。通常需要的文件,定期测试,培训和维护现场导波安全员可能很昂贵。此外,处置成本有时可能会超过原始购买价格,从而增加了对损害的侮辱。
    传统的电容器件提供了较低成本的替代方案,但成效有限。无论是采用插入式探头还是板式设计,传感器都必须与灰烬接触,以检测是否存在材料。当重量接触筒仓中的水平时,电子设备检测到电缆或带中的松弛,使电动机反转并开始计算带的长度,该长度表示筒仓中的自由空间量。然而,飞灰的性质,例如热,磨损和堆积,可能会随着时间的推移而降低传感器的性能。即使传感器正常工作,不均匀的负载也会对除尘器造成损坏,因为它仅限于在插入箱壁的精确位置进行检测,而不是扫描箱体的跨度。
    这是一种在粉煤灰筒仓中测量的简单方法,但也可能是昂贵的。由于移动的机械部件磨损并需要更换,尤其是在多尘的环境中,因此需要相对较高的维护。随着当前现代化的重点和重点放在降低维护和拥有成本,这项技术正在被放弃。
    由于存在灰尘和薄膜涂层,在该应用中尚未可靠地证明光学装置。
今天的技术解决方案
    最新技术解决了电力行业的几个材料处理问题,它采用了雷达料位计基于微波的开关系统。这使用射频(10.525 GHz)将能量波从传感器传播到探测器。它在概念上类似于伽马开关,如果材料中断信号路径,则报警继电器跳闸。然而,射频(RF)能量解决方案与其他技术相比具有几个显着优势,包括:
    ■它是一种跨度测量装置,类似于导波测量开关,它可以检测能量束路径中的材料。飞灰的介电常数在射频能量的理想范围内。
    ■它是一种非接触式设备,消除了工艺条件污染传感器的可能性。
    ■它使用低能源,符合联邦通信委员会联邦法规,第47章,第15部分导波发射规则,并且不需要使用警告标志。输出小于每平方厘米10微瓦,这比典型的商用微波炉泄漏少。
    ■它是一种高功率设备,最大范围超过300英尺。
    ■振荡器为固态; 因此,信号强度不会随着时间的推移而降低。
粉煤灰除尘器应用
    粉煤灰除尘器应用为正确操作提出了一些有趣的挑战。安装的第一个障碍是RF信号必须存在非导电通路,否则它不会像伽马源一样穿透钢箱壁。这与高达398C(750F)的高温相结合,需要使用陶瓷透镜以允许信号通过侧壁。
    下一个障碍是处理垃圾箱外的空气温度。微波传感器中使用的振荡器的最高连续温度限制在71C(160F)。振荡器位于安装法兰和窗口面之间的传感头中。粉煤灰沉淀器的暹罗底部可以作为热阱,最高点的环境温度可以在闪蒸之外达到93C(200F)。为了克服该问题,可以使用专门为这些开关的RF频带设计的铝导管将振荡器重新定位到更合适的环境温度。
    最后一步是让现场人员轻松安装,操作和维护。用于飞灰除尘器的系统作为专用集成系统提供。安装时无需特殊工具。将陶瓷窗口定位在箱壁上的支架也安装在波导的上部以便正确对准。该支架可调节,以接受任何角度的墙坡。遥感元件上的安装法兰提供较低的支撑点。电子设备远离传感器和探测器,可以方便用户使用开关,并且可以方便地放置在扶手或柱支架上。
    在使用中,这些开关的最大范围超过300英尺(91米)。灵敏度调整用于较高介电材料,如纸捆或塑料薄膜,或非常小的范围(小于3英尺)。在飞灰系统中,探测器设置为最大灵敏度。这允许测量料斗内的堆积,而不是墙壁上的最小材料堆积。报警继电器具有可调节的时间延迟,用于发出/断开报警,以最大限度地减少材料浪涌的误跳闸。图2说明了如何使用两点系统。
做出正确的选择
    粉煤灰料斗为工厂管理者带来了独特的挑战。做出最佳决策以优化风险和成本之间的权衡是一项挑战。如果没有准确的信息,它就会变得更加棘手。
    基于微波的系统通过使用极其稳定的振荡器核心极大地扩展了电容和RF探头的性能,该振荡器核心在工艺温度变化时几乎没有漂移。高稳定性允许在设置开关点时使用更高的灵敏度。这极大地提高了可靠地检测具有较低介电常数的产品的能力。高温陶瓷绝缘材料用于建造用于粉煤灰应用的重型探头,坚固耐用的36毫米不锈钢传感元件可承受重载冲击载荷而不会弯曲或受到损坏。轻型和Teflon绝缘型也可用于要求较低的工艺条件。■

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