（山西大唐国际临汾热电公司 山西省临汾市 041000）
摘要：分析临汾热电公司输煤系统入炉煤计量中存在的问题以及进行电子皮带秤改造的必要性，介绍阵列式皮带秤的工作原理以及影响皮带秤精确度的主要因素，提出进行阵列式皮带秤改造以及对其计量校验系统进行改造的方案和改造后的效果，以供同行进行参考。
关键词：陈列式电子皮带秤；火电厂；输煤系统；改造
1引言
在火电厂中，皮带秤是安装在其输煤系统的带式输送机上进行连续自动称重的装置，可以对通过输送机的煤炭物料的瞬时流量和累计流量进行称量。以临汾热电公司为例，入炉煤计量皮带秤安装在02、3A、3B皮带上，通过这三台皮带秤进行全厂入炉煤计量。皮带秤自2015年安装后一直存在零点漂移较严重，皮带秤测量精度不够等各种问题，严重影响入炉煤计量、供电煤耗等各种经济指标，需要进行技术改造。
2电子皮带秤改造的必要性
供电煤耗是考核机组运行性能的主要指标，按照集团公司规定，火电厂供电煤耗统一以入炉煤煤量和入炉煤取样分析的发热量为基础，进行正平衡煤耗计算。目前临汾热电公司是以02、3A、3B皮带秤作为测量设备对入炉煤煤量进行计量，而且日常上煤以3A、3B皮带为主，所以在火电厂中有着重要的地位和作用。3A、3B皮带秤选用的是铜陵三爱思生产的皮带秤，其型号为采用ICS-300型。其在使用过程中主要存在以下问题：一是皮带秤零位漂移。皮带秤在使用一段时间后零点漂移较明显，每次在皮带秤使用前应进行零位校准，工作量较大。二是皮带秤标准表和测量表偏差较大。临汾热电公司皮带秤采用的是双仪表皮带秤，仪表标定先是用棒码标定标准表，再用标准表来标定测量表，但是皮带秤在校验完成，开始测量后测量表和标准表开始出现偏差，随着运行时间增多偏差越来越大。三是皮带秤不能满足现场安装条件。本电厂将皮带秤装在3A、3B皮带栈桥下上坡（12°）处，影响皮带秤校验及运行。四是皮带秤测量精度较低。3A、3B皮带秤称重传感器只能测量皮带1m左右长度的瞬时煤量，上煤时煤量不均匀，波动较大，测量范围过小导致皮带秤测量瞬时量时精度不够，造成累计量偏差较大。
3阵列式电子皮带秤工作原理及影响其测量精度的因素
3.1电子皮带秤的结构及其误差原因分析
以我厂采用的ICS-300型铜陵三爱思生产的皮带秤为例，其由秤架、称重传感器、光电式测速装置、仪表组成。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆秤架的底座支承两只非共向对称性安装称重传感器，称重传感器将皮带上的垂直载荷信号与速度信号同时传到仪表中进行处理，提供瞬时流量和累计量等显示、远传、打印。在使用电子皮带秤进行测量的过程中，由于皮带张力是决定皮带输送机性能的重要因素，而且皮带称重无法做到与外界完全隔离，所以皮带张力发生变化也会对物料重量传递的准确性造成影响。此外影响皮带张力的因素主要有物料流量的变化、皮带秤的安装位置、托辊状态的变化、秤体刚度数值、皮带张紧力的大小以及温度湿度的变化等，所以皮带秤的组成结构和工作方式对其计量误差都有较大的影响，而且由于皮带秤在使用过程中处于比较恶劣的现场环境中，且由于其本身具有的动态称量特定属性，所以难以长时间维持其准确度。
3.2阵列式电子皮带秤工作原理及特点
所谓阵列式电子皮带秤，就是在皮带机上按顺序串联安装多个称重单元，这些称重单元组成一个阵列，并将皮带张力对称重的影响因子转换为阵列内部的力，并且在阵列内部进行相互抵消和减弱，从而最大限度地降低皮带张力对皮带秤称重精确度的影响，所以阵列式皮带秤具有较高的准确度和稳定性。
由于影响皮带秤准确度最大的因素就是皮带张力，而由阵列式皮带秤的工作原理可知其可以基本克服皮带张力的影响，所以其最大的特点就是具有长期稳定性和较高的准确度，且对皮带秤的安装要求大大降低；此外，阵列式皮带秤也不再需要为了提高其准确度和秤体的刚度而对秤架的重量有较高的要求；对托辊沾料的要求也比较低，其对称重的影响基本可以忽略，且对托辊也无需进行特别制造和精密安装与维护，只需在日常检查与维护的过程中对其转动情况进行检查，并对称重单元上的积尘进行清理即可；由阵列式皮带秤的工作原理可知，其称重单元越多精确度就越高，通常称重单元为8个的时候其准确度就可以达到0.1%，且长期稳定性可以达到0.2%。
4阵列式电子皮带秤改造应用方案
4.1皮带秤的改造方案及预期效果分析
拆除现有3A、3B皮带秤，采用高精度皮带秤---阵列式皮带秤，在免维护的情况下可长期稳定精度≤0.2%，增加皮带秤的称重单元至8对，采用单点悬浮称重技术，温度补偿、状态跟踪补偿、线性修正等功能，长期保持稳定，使用精度不超过±0.3%。且在改造后预期达到以下效果：一是使用准确度达到0.2%，满足计量要求，目前散装物料动态称重产品中实际能够达到的最高精度。二是具有长期稳定性，三个月内不做任何调整，使用准确度能够达到0.2%。三是减少故障率和维护量，避免耗费人力物力和对生产带来的影响。
4.2皮带秤计量校验集成系统改造方案
一是根据不同精度等级的要求，采用不同配置的皮带秤。对准确度要求是0.2级：配置有效计量长度为19.2米；对准确度要求是0.5级：配置有效计量长度为：9.6米，计量段越长抗外界影响的能力越强，计量准确度越高。二是秤架采用双托辊单支点模块结构。由8组模块（或4组模块）组合成有效计量长度为：19.2米、9.6米，该秤架是在典型的德国申克公司双托辊秤架（BMP）结构的基础上改进而成，除了简单、可靠、免维护的特点外，配置两支反向安装的德国HBM称重传感器有效的克服了皮带机纵向输送分力的影响，由于是单支点秤架上两组计量托辊在垂直于输送面的方向上运动是无约束的，可很大程度上吸收皮带张力波动的干扰，从而大大的提高了长期稳定性，同时由于秤架上两组计量托辊在垂直于输送面的方向上运动是无约束的，对计量托辊组也无任何特殊要求。
4.3皮带秤计量校验的应用
采用在每个秤架（双托辊）模块上配置2只棒码，0.2级皮带秤配置16只棒码，0.5级皮带秤配置8只棒码，该方案的稳定性优于循环连码，且简单、可靠、免维护，最显著的优势是能覆盖长达19.2米的有效称量段，而通常的循环链码只能覆盖4.8米的有效称量段，与实物之间的关系和循环链码一样，同样在首次检验时需要做一次实物校准并获得校准系数。实物在线校验方案为：在A秤中加入8只（或4只）棒码，B秤不加棒码，正常带料运行，系统自动分别获取A秤及B秤整数圈的累计量，从而求得校准系数的计算公式如公式4.1所示。
K=P1 / [（A+P2）-B] （4.1）
式中P1：加入A秤中棒码的整数圈计算累计值；（A+P2）：A秤加入棒码后的整数圈实际累计值；B：B秤的整数圈实际累计值。
4.4皮带秤计量校验集成系统改造效果分析
皮带秤计量校验集成系统经过改造之后，在满足国家及行业相关标准，以及满足本电厂设计的稳定性指标和误差要求的前提下，还具有以下改造效果：一是具有较高的安全性。能够确保系统内部数据、数据访问传输信息安全，可避免非法用户访问和攻击，具有明晰的系统操作及查询权限。系统中的重要数据采取保密控制、权限控制、安全备份控制和硬件支持，保证数据存储安全。二是具有易用性。系统具有友好用户界面，人机中文交互，便于用户掌握、使用；具有自检和报警功能，便于日常维护和故障排除；具有故障应急功能，系统发生故障时，能够采用其他措施保证企业正常工作。三是具有开放性。系统提供数据外接接口，可提供相关数据给其他系统使用，系统应具有与上级部门和其他业务系统的开放数据接口，具有与外部客户网络间连接能力。四是具有可扩充性。秤体为模块组合结构，仪表通道可扩展，系统可为业主的其他业务和职能部门预留数据接口。
5结语
本次改造解决了皮带秤的长期稳定性问题，节省了“循环链码”装置，彻底杜绝了用户采购普通皮带秤不能达到长期稳定又花费较大的人力物力维护的巨大浪费。而且由于秤体为模块式结构安装调试十分简便，因此可很大程度上缩短施工工期，同时降低了安装调试成本；在可满足工作需求的前提下，充分利用现有设备、网络及环境，做到因地制宜。
参考文献：
[1] 丁强强.输煤电子皮带秤计量精度影响因素研究分析[J].中国电业：技术版，2013（2）.
[2] 葛雪梅.阵列式皮带秤在火电厂原煤计量中的应用[J].山东工业技术，2017（17）：55-55.
论文作者:梁景源
论文发表刊物:《电力设备》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/14
标签：皮带秤论文; 称重论文; 阵列论文; 皮带论文; 准确度论文; 系统论文; 测量论文; 《电力设备》2017年第35期论文;