摘要：在直吹式制粉系统中,磨煤机的煤位是一个非常重要的参数，它对给煤机的转速进行直接控制，进而对磨煤机的自动控制和锅炉的燃烧产生影响，对机组的安全运行起着重要作用。基于此原因，文中对这种磨煤机煤位测量装置进行了浅析，包括系统工作原理、系统组成、常见故障分析处理以及对其的一些优化技改措施等。
关键词：差压测量；故障分析；优化技改
一、系统概述：
某厂所用磨煤机为BBD4760双进双出钢球磨煤机，磨煤机煤位差压测量系统为YCCH 新型旋转容器智能化压差测厚系统。它是通过伸到旋转的、有压力变化容器的内部上、下两个探头进行测量，下探头埋在被测量物料下边，上探头设置在被测量物料上面。系统测量时通过管路向两个探头输入衡定、微量气流，再用压差变送器测量两个探头之间压力差值。将压力差值通过换算，可测得出容器内部物料的厚度；将压力差值通过数学模型处理和象素转化，由触摸屏输出物料相对位置和高度值。
磨煤机正常运行中，进入磨煤机的一次风流量与排出的煤粉之间存在着一种比例关系。为了能在负荷控制回路得到较好的平衡，就必须维持这种比例（风煤比例）的衡定。风煤比在很大程度上是取决于磨煤机内的含煤量。因此，必须保持磨煤机的煤粉层厚度的衡定。应用 YCCH 新型旋转容器智能化压差测厚系统，可将煤粉的厚度 转化为压差值和对应的 4-20MA 信号，将信号与给煤系统连锁控制，实现磨煤机的煤粉层厚度的衡定。
二、工作原理：
磨煤机中煤粉层不是处在大气压下而是在压力变化的容器内，那么就可采用压差测量法来测量煤粉厚度。向磨煤机上、下的两个探头，连续的输入衡定的低速喷射气流，两根导管之间的压差读数就代表了上下探头之间的煤粉的厚度的比例关系，进行换算就可测出磨煤机中煤粉层厚度。
系统测量原理见图1：
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图1
三、系统组成：（测量气流回路见下图2）
首先是釆用PID控制，将在DI602孔板上测得的压差数值，输入到PDC602调节仪表中与设定值(PV一般为1.8kpa)进行比较，输出4--20mA信号驱动调节阀PCV602使缓冲罐中压力值稳定；再将稳定的压力源经过孔板DI603～DI605进行限流，从而取得不受磨煤机内压力不断变化的影响的衡定气流。
随后系统通过测量管路不间断将低速、衡流空气导入磨煤机中，当低速气流由探针口喷出时由于上、下探针受到阻力不同，导致管路中产生不同压力。用压差变送器将两根管路的压力差值测量出来，转换为模拟量4-20mA 信号送至DCS系统进行自动控制调节。
四、常见故障分析处理：
（一）煤位测量显示值不准。
1，首先判断变送器是否损坏，因为柜内有两个测量煤位的变送器（正负压侧各一个），可将显示不准的的变送器所接测量管路连接至正常的变送器上测试，若显示差压正常则判断为变送器故障，若显示值还是原来的不准的数值则证明变送器正常，再将测量管路恢复。
2，检查煤位测量管路是否存在泄漏。对柜内管路进行检查，可将肥皂水等物品均匀涂抹至柜内各个管路上，常见泄漏点如接头部位等尤其要特别注意。因测量气体压力较低（0-1.5kpa），有可能泄漏点会难以发现，此时应将吹扫气打开逐个吹扫测量管，若管路有泄漏则会显示清晰的气泡。柜内检查完毕再检查柜外，直至无泄漏点为止。
3，若测量管路无泄漏，此时需要怀疑测量管路堵塞的可能性。如果测量显示值偏低，则需要怀疑负压侧管路堵塞，反之则为正压侧管路堵塞。此时应先通吹扫气进行长时间吹扫，并使用其他工具对测量管路进行轻微敲打，弯头部分更是重点；若长时间吹扫仍无法解决，则需要考虑将测量管路与磨煤机筒体分离后继续吹扫或拿工具进行疏通，总之需要使测量管路保持通畅。
4，有部分测量管路深入磨煤机筒体内部，当磨煤机正常运行时无法打开检查，此时要判断内部测量管路是否故障，需要借助耳轴处的正压侧测量一次门。先将两道一次门都关闭后看测量值有无变化，如果能达到满量程（1500pa），则表明筒体外测量系统正常，若显示偏低则表明有泄漏需检查；然后开一道一次门，此时若显示值正常则表明这道测量管路正常，若显示值不准则表明这道测量管路有问题；然后将这道门关闭再开另一道门继续检查，步骤一样。
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图2
5，当能确定所有管路不堵塞而测量数值依旧不准时，需要考虑停磨检查耳轴内部测量管路的泄漏问题。此处有个小技巧，停磨后将磨密封风门不要关闭，让密封风吹入耳轴内，若差压值忽然增大，则表明耳轴内存在泄漏问题。由于耳轴内部是两根金属软管连接磨煤机筒体内外，所用接头丝扣较少容易脱落，此时需要检查它的气密性，方法同上（或通吹扫气或用肥皂水看是否有气泡）。
6，当上述情况都无异常但仍无法显示正常值，则极大概率为磨煤机筒体内部测量扁管破损。因内部测量扁管安装在磨煤机衬板之下，钢球与煤粉长年累月对衬板产生下压力，从而致使衬板下降并与测量扁管进行摩擦，导致测量扁管破裂漏风。此种情况最为麻烦，因为此时测量扁管必须更换，而更换测量扁管则需将磨煤机绞轮抽出，工程量和工程时间都很大，只能等机组大小修时处理。此时的煤位测量会不准相当长的时间，这时就需要在逻辑上进行适当调试修正，使其不要过多的偏离实际值。
7，注意事项：进行煤位测量装置检查时，需提前通知运行人员将给煤机自动解除，否则煤位会波动幅度巨大从而影响给煤率调节；通吹扫气吹扫前要将PLC停止工作，因为PLC会默认20分钟自动吹扫一次，若长期吹扫的话PLC会故障或者提前终止你的吹扫过程；吹扫之前要将被吹扫管路的差压变送器前二次门关闭，否则吹扫气压力过大，进入差压变送器容易将其损坏；更换测量管路检查变送器好坏时，也要先将二次门关闭，以防磨煤机筒体内煤粉反吹回测量管路引起堵塞。
（二）、电磁阀故障、卡涩：有可能导致测量显示值不准或吹扫失败。处理方法为检查所有电磁阀动作是否灵活，如若卡涩则将其拆开用酒精清洗阀芯；如果是电磁阀线圈烧坏，检查确认后更换。更换时要选用同一规格、同一动作电压，防止因电磁阀线圈电阻不同导致其烧坏。
（三）、电磁阀阀体内漏：会导致测量气过度通入或吹扫气窜入测量管路，从而引起测量值不准。处理方法为检查阀体内部是否破损，破损的要及时更换，更换前要清理干净，并选用同规格的阀体。
（四）、四路电磁阀同时频繁关闭：
1，原因是测量差压低引起，检查仪用气源是否在规定范围内，如果不在范围内需调整气源压力。
2，PLC程序故障，需对其进行检查，若有故障及时修复。
（五）、煤位显示变化大或不变化：
1，变送器误差大或损坏，需对变送器进行检查更换。
2，磨煤机筒体内无煤，需增加给煤量进行观察。
五、技改优化：
在上述所列故障问题中，以测量管路的堵塞和泄漏为最多。由于测量管路长，接头多，材料种类繁复，且有部分测量系统深入磨煤机筒体内部，导致查找原因困难。因次我们积极和厂家进行了沟通，与近些年对磨煤机煤位差压测量系统进行了技改优化，具体如下：
（一）、对测量管路进行升级，更换为新型耐磨材料，延长了测量管路的使用寿命。
（二）、更改了耳轴内部测量管路连接处的连接方式，将内螺纹连接改为外螺纹连接，并将连接位置由靠近耳轴处改到了人孔处，使得维护更快捷方便。
（三）、升级了整套PLC智能控制系统，优化了测量系统，使得运行更稳定更安全。
（四）、专门配备了LED手操屏幕，通过屏幕能观察到所有煤位测量的情况和故障信息，通过人机交互能更好的对煤位测量装置进行维护和保养，大大降低了故障率，提高了机组运行安全性。
六、结束语
磨煤机煤位差压测量装置是一套系统性科学性的装置，它的测量精度相对较高，维护相对简便，广泛应用于火电厂中，在火电厂的安全运行中发挥着很大的作用。
参考文献：
[1] 《锅炉设备及其运行系统》华东六省一市电机工程学会，中国电力出版社，2000。
[2] 张毅, 潘国才, 李海涛. 670MW机组磨煤机差压料位测量系统改造[J]. 广西电力, 2014, 37(1):51-54.
[3] 林涛[1], 仵华南[2], 张岩[3]. 磨煤机料位检测改进和控制优化[J]. 山东电力技术, 2012(3):59-61.
作者简介：
李湘盈，男，土家族，工程师，学士学位，现供职大唐阳城发电有限责任公司.
论文作者:李湘盈
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：测量论文; 管路论文; 磨煤机论文; 系统论文; 压力论文; 变送器论文; 煤粉论文; 《电力设备》2019年第21期论文;