阻移式物位計及其在電除塵系統中的應用

摘要 本文針對工業生產中 固態物位檢測問題，扼要闡述了阻移式物位計的結構原理，技術特性及其在電除塵系統中的應用。諸多用戶運行實踐證明阻移式物位計高度的可靠性，適用性與有效性，在電除塵系統的料面檢測中發揮了重要作用。

一 工業生產過程中的物位檢測問題

    在諸多工業生產部門中，其生產過程涉及到塊狀物料，粉狀物料與工業粉塵。這些物料在料倉中因生產消耗或轉移而發生料面變化。料面的高低對于生產過程的有序，連續進行及產品質量控制乃至生產過程的安全保障具有極為重要的作用。尤其在自動化生產過程中，料位的監測與控制是正常生產的必要條件之一。

    火電廠的運行，金屬或非金屬的冶煉或水泥燒成過程中生成與排放的煙塵，不僅對大氣造成嚴重污染，破壞生態環境，而且浪費資源與能源。火電廠煙塵及時有效的集取與清除，對于電能生產的連續性，可靠性，安全經濟運行具有重要的意義。電力工業部電力規劃設計總院曾于1993年12月專門召開除渣除灰控制系統技術研討會，會議認為電廠的安全運行必須依靠包括自動化順序控制和聯動控制在內的除灰除渣控制系統，其中的物位計就必須滿足生產過成與工作環境所提出的各種技術要求。

    物位儀表種類繁多。按物料與儀表的關連方式可分為接觸式與非接觸式。接觸式可分為機械式與電子式，非接觸式中有紅外線式，超聲波式及同位素式等。按物位計對料位的反應方式又可分為定點式與連續式。定點式物位計實即料面開關，連續式物位計顯示料位實際高度的模擬量或數字量。

    各種物位計因其結構原理的不同而表現出不同的特點。針對大多數物位計在粉塵嚴重，環境惡劣的條件下難以可靠運行的情況，我公司獨立開發研制了UL系列阻移式物位計。本文對UL系列阻移式物位計的結構，原理，功能，特點及在電收塵系統中的應用予以扼要闡述。

二 UL系列阻移式物位計

UL系列物位計屬機械式定點測量物位計，廣泛應用于開口料倉，密閉料倉中的粉狀，顆粒狀，塊狀物料的檢測，報警與自動控制。它克服了其他機械式物位計機構密封不好的缺點，又無電子式儀表抗干擾能力不足的弱點，經鋼鐵，耐火，水泥，橡膠，化纖，電力等工業長期進行考核，均獲得十分理想的效果。

UL系列物位計的檢測部分與儀表工作機構嚴格隔離，料倉灰塵不可能進入機體，具有良好的耐溫性，防塵，防腐，抗震，耐沖擊及耐壓性能，結構簡單，無繁雜的電氣線路，使料位控制與報警極為可靠，可連續長期運行。

    UL系列物位計由儀表機構，接觸式檢測器，驅動電機與控制電路組成。檢測器用以直接承受物料的阻力或阻力矩。儀表機構在驅動電機的驅動下運動，當檢測器遇到物料受阻而停止運動時，驅動電機仍驅動儀表機構運轉，致使裝有儀表機構上的微動開關被壓而發出料面信號，同時切斷電機電源。料面下降，檢測器所受阻力消失，傳動機構因彈簧作用復位，致使微動開關彈起，接通電機電源，儀表重新進入工作狀態。UL系列物位計除其接觸式檢測器需插入料倉外，其余部分均嚴格密封后經法蘭裝于倉外以保證其各項防護要求。

    按照安裝方式的不同，UL系列物位計分為三種基本類型，其各自特征簡略列于表1，按安裝方式，工作環境于條件的不同，UL系列物位計又有若干派生規格。

UL-1型裝有圓盤形檢測器，由活塞式機構做水平往復運動以感知物料側存在，UL-2型裝有末端帶撥板的桿型檢測器，采用擺動式傳動系統，使檢測板做30度角的擺動以感知物料的存在，UL-3型物位計安裝于料倉的頂部，采用擺復式運動結構，擺動軸的軸端對稱地掛有重錘和配重砣，重錘以鋼繩懸吊在料倉內，電機驅動系統使重錘往復升降，物位使重錘失重或者埋錘都將使系統失衡而發出有料信號。

三 UL系列物位計在電除塵系統中的應用

    電除塵器是電廠，鋼鐵廠，水泥廠等大工業生產部門常用的除塵設備。它的工作條件惡劣，工作介質溫度高，有高壓靜電干擾，粒度小，煙氣中常含有腐蝕性氣體。上述多種因素使電收塵器的灰斗料位監測與可靠控制難度極大，如不能很好解決，則經常出現堵灰，蓬灰，灰位過高致使高壓電場短路跳閘，影響到電收塵器的安全運行。特別是在燃料來源多變，種類繁雜，難以掌握灰斗排灰時間的情況下，因灰位過高造成電場短路跳閘事故時有發生，例如北京熱電廠在1990-1992年間，因灰位過高造成電場跳閘119次，占各類故障跳閘總數的64%。可見電除塵器灰斗料位計的性能好壞是電除塵器的安全經濟運行的重要因素之一。

    UL系列物位計中，由微動開關輸出的信號可經繼電器直接控制加料或排灰閥門的開閉或電機的起停，也可以與本公司生產的UL-12型閃光報警儀相配合，既能發出聲光報警，也可向控制裝置發出料面信號。

    1989年以來，我公司生產了近萬臺UL型阻移式物位計，為北京熱電廠，天津盤山電廠，首鋼，馬鋼，遼化等近百家大型企業所采用，遠銷俄羅斯，巴基斯坦，馬來西亞，泰國等國家。1993年由華北電管局主持的科技成果鑒定會一致認定：該系列物位計結構簡單，安裝方便，不需調試，易于維修，抗高溫，抗高壓靜電干擾，耐粉塵與塊狀物料沖擊能力強，測量準確，運行可靠，具有*水平。

四 UL型阻移式物位計的改進與發展

    在電收塵器的應用實踐中，為了保證物料的流動性，避免堵灰，蓬灰，在除塵器灰斗上常裝有電加熱器，物位計往往裝在加熱器附近，這就對物位計的使用溫度提出了更高的要求。為此，檢測器采用了不銹鋼波紋管的密封方式，增加了新的傳動機構，使物位計的抗高溫能力有了大幅度的提高。我們還注意到，電收塵器的灰斗積灰速度較慢，而且幾個電場之間的積灰速度差異也比較大，而上限檢測物位計的長期連續運行致使機件無畏磨損，影響使用壽命。依此對物位計進行了改進，即加入定時檢測電路且定時間隔可調，大大延長了物位計的使用壽命。這種物位計專為電除塵器所設計，命名為UL-4型阻移式物位計?，F已在天津盤山電廠投入運行。

    為了適應易燃易爆場所的特殊要求。我公司開發了防爆等級為dIIBT4的UL-2-B，UL-3-B防爆型阻移式物位計。

    隨著國民經濟的發展，工業現場對物位檢測必將提出更高的要求，我們將面向生產，加大開發力度，把產品質量提高到新的水平。