压差测量系统的正常运行和料位控制的优化

1、如何把握压差测量系统的正常运行和料位控制的优化 大唐桂冠合山发电有限公司热工 李海涛在燃煤发电机组中，双进双出磨煤机具有连续作业率高、负荷响应速度快、适应煤种广、制粉功能强、出力和研磨细度稳、储料空间大、风煤比率低、运行方式灵活、维护量少等其他类型磨机不可比拟的优势，但是，这些优势的发挥没有料位测量系统正常运行作为前提和保障，就会形成潜在的故障危机。现就我们电厂一班人在实践中遇到的问题、困惑和经验，与业界同行交流，仅供借鉴。一、择优料位压差检测装置是保障系统正常运行的最重要硬件基础这不是个学术问题，但是它确实是个关系到双进双出磨煤机测量系统乃至整个制粉系统能否正确操作和正常运行的不可忽略的实际

2、问题。料位压差检测装置相当于磨煤机制粉测量系统的眼睛，如果眼睛失明了，我们能看到真实准确的参数吗？据不完全了解，国外包括美国福斯特惠勒公司（FOSTER WHEELER）、斯维纳拉公司（SVEDALA）、泛英国际公司（PAN），法国阿尔斯通公司（ALSTOM）、德国德巴公司在中国有上百家电厂使用这些公司生产的双进双出磨煤机和料位压差检测装置，奇怪的是这些进口的磨煤机运行还好，而配套进口的压差检测装置无一例外地都不过关，大部分都放弃使用了。国内目前生产双进双出磨煤机料位压差检测装置的企业有三家，北京清大昊盛科技有限公司为国内最早专业研发生产料位压差检测装置的企业，装套装置获国家实用专利产品证书，

3、装置在国内外电厂的使用业绩已达700多台，在广西有5家电厂配套使用该公司压差测量产品，其中，北海电厂使用的8台是该公司第一代压差测量产品，运行12年无换件。钦州电厂使用10台该公司第二代产品，运行8年状态崭新零故障。 我们电厂2×600MW发电机组一期采用BBD4366双进双出钢球磨煤机6台，配套进口美国泛英国际公司（PAN）生产的压差检测装置6台，自2011年投运，过了“168”就开始无一例外地处于测量失真乃至整个测量系统瘫痪状态。主要原因是进口压差测量装置的吹扫防堵和稳压功能薄弱，导致各个测量管路严重堵塞，多次停机疏通，重新启磨还堵。特别是磨煤机研磨湿度大的煤粉时，磨内风压需要升

4、高干燥湿煤而进口压差装置内压力不能随之升高（可能是设计上的缺欠，没有考虑到中国南方原煤的湿度有这么大），形成磨机压力推动煤粉充进测量管路，而压差装置内压力和周期性吹扫压力回推煤粉于测量管路，结果，这两股压力互顶把煤粉在测量管路中顶成死结，死结不断的淤积加上带着温度的湿气的搅和，最终把测量管路堵塞成了一根根管棒了。同时，压差测量装置由于稳压系统不能随磨煤机内压力水涨船高致使煤粉倒罐其中，殃及部件受损，只能放弃使用。在料位测量参数失真乃至测量系统整个崩溃的情况下，凭经验进行磨煤机制粉操作，难免出现经常性的乏煤堵磨故障。由此产生的故障处理耗时、非正常操作的物耗、能耗，难以估量。 测量系统改造和优化迫

5、在眉睫，经上重推荐，我们试改造更换了1台南方某公司生产的压差测厚装置，该装置除电控和就地显示部分有所改变外，整体沿袭阿尔斯通40年前原版部件配置组装，设计逻辑深奥，附加功能太多，实际试用一段时间，我们感到难以驾御。为从根本上解决压差测量系统先天病态问题，我们咨询考察了广西全境及省外多家正在使用压差检测装置的兄弟电厂，综合业界同行们的意见，选择沈阳重型电站设备制造有限公司为我厂磨煤机压差测量系统改造工程总承包方，选择北京清大昊盛科技有限公司生产的具有自主知识产权、获国家专利产品证书的HSPM-B型双进双出磨煤机料位压差检测装置更换处于瘫痪状态的洋装置。 这次改造工程和优选的压差检测装置彻底地解决

6、了长期以来困扰我厂磨煤机测量系统的管路堵塞、测量失真、操作无凭、故障隐患、节能盲区等老大难问题，为今后实现整个磨煤系统的安全、节能、降耗运行拓宽了思路和操作空间。二、料位压差测量系统正常运行的条件和特征我们认为所谓的高新技术产品就应该是把复杂的事物处理在产品的设计和技术创新阶段，让用户使用时实现简单、有效。对于双进双出磨煤机料位压差测量系统正常运行的定义或曰特征，行业内没有制订标准，学术界也没有统一明确的说法，国内外各磨煤机主机厂及测量装置生产厂对测量环境和条件要求众说不一，有的厂商把自己产品不过硬导致的测量系统不能正常运行说成是电厂操作人员对其产品使用理解得不正确或者归咎为测量条件和环境不符

7、合要求，还有厂商处于商业目的把自己的测量装置说的可以提高煤粉细度多少及降低飞灰、炉渣、固定碳、电耗、物耗多少等等无所不能，我们认为压差装置充其量只是提供个测量参数的装置，实现安全、节能、降耗目标要靠整个磨煤系统及各个分系统科学动作、协调运行；另一方面，我们也不能苛求更换一个测量装置就能解决所有磨煤系统和诸多分系统的固有问题。 经过正反两个方面的实践，拨开迷团，我们认为具备下列条件和特征，即应视为压差测量系统处于运行正常状态：1、测量环境和测量条件整定的正常状态 安装压差检测装置在靠近磨煤机且防水、防潮、防污的位置。选用经检查确定无探伤、无堵塞、无漏点的金属管连接整个测量系统，一般的管路材质为优

8、质不绣钢管，管径为接口Rc1/2内螺纹。测量装置与磨机连接的管路要尽可能距离短、弯曲少，经打压确保整个测量管路无堵塞、无漏点。提供电源：220VAC±10%.50Hz.15A接仪表空气入口压力：0.150.17MPa接入压缩空气压力（吹扫）0.50.7 MPa连接并保证压差测量装置必备的功能输出信号至DCS系统畅通：A吹扫防堵工作信号B吹扫风超压信号C吹扫风欠压信号D测量风超压信号F测量风欠压信号G磨煤机左侧测量数据（模拟量）输出420mA（DC24）H磨煤机右侧测量数据（模拟量）输出420mA（DC24）以上为压差检测装置乃至整个磨煤机测量系统进入正常运行必须整定的环境和条件。否则

9、，再过硬的测量装置也无法实现准确的测量。测量环境和测量条件整定到正常状态后，压差检测装置的日常工作应该是智能化自动化运行，流量调整、压力调整、吹扫、测量、报警、保障诊断、修复等都是自动完成的。操控磨煤机人员可根据装置输出的数据和信号进行相应的操作，保持磨煤机运行的最佳状态。2、压差检测装置初始调试的正常状态在压差检测装置内外管路全部开启、磨煤机机尚未进入制粉状态、磨内钢球和原煤处于静止状态的情况下，启动压差检测装置电源观察如下现象为初始调试正常特征： PLC接线端子指示灯皆为绿色，证明电路和信号系统连接正确无误。 点开触摸屏的报警画面文字显示皆呈绿色，说明整个测量管路畅通无堵、无漏。如持续出现

10、测量欠压红色报警信号，证明测量管路有漏点；如持续出现吹扫欠压报警信号，证明测量管路有堵塞。 点开触摸屏模拟量画面左右料位显示0或空白，系统压力显示1500Pa左右，说明整个测量系统安全、稳定、前期测量环境和条件整定符合料位测量要求。调整柜内系统压力空气过滤调节阀压力0.120.16MPa，调整吹扫空气过滤减压阀压力0.50.65MPa。 观察系统压力值相对磨机内压力稳定在1500Pa左右为正常，此压差为恒定稳压值，即保持测量系统的压力始终比磨煤机内部的压力高出这个恒定的值，并且彼涨此涨、彼减此减，随其波动，从而防止煤粉倒罐测量系统，保障测量数据持续准确。如果此压差值高到2000Pa证明磨煤机堵

11、磨或者测量管路堵塞。 开启触摸屏吹扫画面，可以点击自动吹扫或者单路吹扫。观察自动测量切换循环定时吹扫，可以断定日后装置防堵功能的灵敏有效性；点击单路吹扫，观察吹扫电磁阀上的红色显示亮度变化，可判定每个测量管路有无堵塞，甚至畅通无阻、重堵、轻堵、微堵、以及漏、微漏和已经吹开等几种状态都能判定出来。如果每个管路在吹扫时，其电磁阀红色显示亮度后5秒钟内始终如一，证明测量管路无堵无漏。 观察装置测量量程和测量速度：测量左侧料位变送器显示0-1500Pa为正常范围，因为显示值根据磨煤机内煤料增减而波动，是变化值。测量右侧料位变送器显示0-1500Pa均为正常范围，因为显示值根据磨煤机煤料增减而波动，是变

12、化值。观察触摸屏上显示的测量更新速率22次/秒，测量速度也是决定测量数据的准确性另一个重要因素。迟来的测量数据不能反映磨煤机快速变化的制粉实际状态。3、把握日常磨煤机制粉时测量系统运行的正常状态如果测量环境和测量条件整定工作严谨无误，压差测量装置调试性能达到上述指标，就应该相信其测量参数的正确性，并以测量参数为依据来调节和控制整个磨煤机制粉系统的操作。压差检测装置是通过测量运行中磨煤机内压差变化来模拟监控料位高低的，测量和控制是两回事，它不具备对磨煤机制粉实际操作的任何控制功能（它的控制功能是对测量系统管路和探针的吹扫清洁、防堵和稳压）。前面说过它相当于人的眼睛能把料位看准了，并能迅速地提示我

13、们每时每刻料位变化程度，我们可以依据它给定的料位参数，调节和控制磨内原煤的给煤量、一次风流量、出口温度、旁路风或总风量等相应的控制系统，进而实现料位和负荷的理想调节和控制。磨煤机制粉系统主要是通过压差检测装置提供的料位变化参数来调节和控制料位高低的（也应参考电耳测量等其他参数），从这个意义上讲，只要它把料位变化看准了并把参数及时地传输给调节和操控系统，就证明它的运行是正常的。至于调节和控制料位不是它所具备的功能。但是，它测量数据的准确度确实极大地影响我们对双进双出磨煤机制粉调节和控制系统操作的合理性和有效性。判定日常压差检测装置运行是否正常或者说测量是否准确主要观察两个特征：压差检测装置稳压功

14、能，就是它对磨煤机内不断变化的压力局面的有效掌控。一般两者相对压差值保持在1500Pa左右，正常。波动大并长期稳定不下来，证明测量压力平衡基准破坏。创新稳压系统设计、配置当今最先进的伺服电磁调节稳压机构无疑比沿袭四十年前阿尔斯通一成不变的稳压设计、沿用老的气动执行器配置更为实用有效。测量速度能否跟上磨煤机内制粉的实际变化，即测量数据反馈速度与制粉变化速度同步，一般测量数据反馈更新速率10次/秒以上为正常状态。HSPAM-B压差检测装置的测量响应速度1%秒，测量数据反馈更新速率22次/秒。充分满足了测量双进双出磨煤机的实际制粉变化状态。吹扫期间测量数据顷刻显示1500Pa以上，为正常，如果低于这

15、个数据证明系统测量管路有泄漏或压缩气源出故障。吹扫期间的测量显示数据不予采集或屏蔽。依据测量数据建立和控制料位，正常的操作应该是通过测量磨煤机内压差来调节给煤量、送风量，只有当给煤量大于研磨后的煤粉输出量，达到输入和输出的动态平衡（使磨内保有相当存量的煤和粉），才能建立起稳定的料位。料位的建立和控制，只要能使磨煤机制粉系统不出现乏煤堵磨现象，都应视为运行正常。在磨煤机筒体内没有相当的存煤量、没有稳定或者相应减少容量风流量的情况下，如出现增加给煤量而不见压差测量值明显同步上升的现象，我们不能轻易认为压差测量数据不准，而应依据压差测量的数据，综合调整相应的操作，排除破坏煤量输入输出动态平衡的不协调

16、因素，把料位科学合理地建立起来，并稳定在磨内理想的区域，实现磨煤机负荷的自动控制。三、优化料位的调节和控制前面谈的是如何正确认识和把握以压差检测装置为重要载体的磨煤机测量系统的正常运行状态，只要压差检测装置本身具备有效的防堵、稳压和适应磨煤机制粉速度的测量更新速率功能，就毋庸质疑它对料位变化测定数据的准确度和可靠性。但是，我们的工作仅仅努力到维持测量系统的正常运行和测量数据的准确、解决制粉系统的乏煤堵磨问题是远远不够的，更重要、更有意义的工作是运用好正确的测量数据，优化料位的调节和控制，建立双进双出磨煤机整个制粉过程的安全、节能、降耗的长效运行机制。运行中的磨煤机料位包括旋转中的研磨介质钢球和

17、被钢球撞击研磨中的煤及被入磨风带起并悬浮在筒体上方的煤粉，压差检测装置通过测量这些物质在磨煤机中的增减变化导致的磨内压差变化，模拟其容积在磨内的位置，通称料位，料位高低决定磨煤机工作状态。下面谈谈如何运用测量数据优化料位的调节和控制： 1、依据负荷要求调节出最佳料位并加以控制HSPAM-B压差检测装置设计量程为0-1500Pa，模拟量0为空煤位，0-400Pa为低煤位，500Pa-800Pa为中料位，900Pa以上为高料位，1500Pa以上为满磨运行。HSPAM-B测量装置的设计量程可以满足低、中、高三挡运行，同时，可以根据磨煤机的负荷要求选择任意一段量程料位点加以调节和控制。一般确定最佳料位

18、控制点的原则是根据响应锅炉负荷要求给定磨煤机负荷，在满足磨煤机负荷的前提下，建立最佳料位平衡区域并投入负荷自动控制。依据磨煤机制粉运行的特点，在满足给定负荷的情况下，从节能降耗的愿望出发，当然是把料位调节和控制到适当就可谓最佳区域，最佳料位运行的概念体现在有利于钢球对煤的充分抛物撞击研磨，煤粉细度增加快、过筛率大，磨煤机运转负载耗电减少。在这种情况下，只要料位能投上负荷自动控制，即为此种制粉条件下的最佳料位。磨煤机主机厂家提倡偏低料位运行不是没有道理的，但是，料位过低，磨煤机的效率和功率失调、震动噪声大，钢球和衬板磨损消耗大、危机筒体内其他部件的损坏，也不符磨煤机运行安全节能、降耗原则；煤位过高，钢球无法高抛砸煤，如果有效煤粉过筛量不能相应提高，磨机无效负载耗电增加，操作不当容易造成堵磨，甚至使整个系统运行崩溃。因此，片面强调低料位或者片面强调高料位运行都不符合双进双出磨煤机运行的固有特点，也不符合安全节能运行原则。高料位运行只有在煤质特差、燃烧不畅和测量装置低料位测量不准或者测量元件损坏的情况下，才能不得已选择高料位运行。 2、依据不同煤质调节料位并加以优化控制 由于煤种、煤质不同，决定磨煤机对其研磨的速度和功率消耗不同，必须分类清楚原煤粒度、可磨系数、表面水分等具体情况，针对性强地增减研磨时间，确定不同的料位运行方式。 较干燥且可磨系数高的煤种，适