創(chuàng)元電廠鍋爐輸灰網(wǎng)灰?guī)煊捎诓捎玫氖撬喙?，?nèi)部灰位從外面無(wú)法知曉，因此必須完全依靠熱工測(cè)量才能準(zhǔn)確判斷出灰位的高低。創(chuàng)元電廠2×300MW機(jī)組輸灰網(wǎng)灰?guī)旎椅粶y(cè)量采用的是進(jìn)口射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)，每個(gè)灰?guī)彀惭b8個(gè)物位開(kāi)關(guān)，3個(gè)灰?guī)旃灿?jì)安裝24個(gè)射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)。射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)本身只能測(cè)量出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，不能連續(xù)反應(yīng)出灰?guī)斓膶?shí)際灰位，存在很大的測(cè)量盲區(qū)，在實(shí)際生產(chǎn)使用過(guò)程中，測(cè)量時(shí)由于射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)的誤報(bào)拒報(bào)，運(yùn)行人員很難判斷灰?guī)斓膶?shí)際灰位，影響到電廠安全生產(chǎn)的正常進(jìn)行。
采用水滴型天線雷達(dá)物位計(jì)YR-RD99-DBXK4LMV進(jìn)行技術(shù)改造后，基本消除了以上問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了灰?guī)旎椅荒M量的測(cè)量顯示，并且減少了檢修成本，設(shè)備的維護(hù)量幾乎降為零，為企業(yè)產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
1、改造前灰?guī)鞙y(cè)量方式
改造前灰?guī)霥CS畫(huà)面如圖1所示。細(xì)灰?guī)?、粗灰?guī)?、原灰?guī)烀總€(gè)灰?guī)彀惭b有8個(gè)射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)，分別裝在1.5m、2.5m、3.5m、4.5m、6.5m、8.5m、9.5m、10.5m處?，F(xiàn)場(chǎng)查看，發(fā)現(xiàn)實(shí)際安裝位置距離與標(biāo)識(shí)距離并不完全一致，與設(shè)計(jì)存在很大的誤差，并且由于安裝在罐壁側(cè)面，離地面很高，檢修時(shí)很不安全。如果重新安裝安全護(hù)欄，資金花費(fèi)和安裝工作量都很大。
圖1 改造前電廠灰?guī)焓褂梦镂婚_(kāi)關(guān)的DCS畫(huà)面示意圖
射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)是基于電容式原理基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的技術(shù)。由于測(cè)量探頭長(zhǎng)期伸入到灰?guī)靸?nèi)，與灰直接接觸，工作環(huán)境惡劣，使用一段時(shí)間后，就開(kāi)始測(cè)量不準(zhǔn)，經(jīng)常拒報(bào)或誤報(bào)，故障率高，檢修工作量大，導(dǎo)致從外面無(wú)從知曉灰?guī)鞂?shí)際灰位(外面無(wú)法看見(jiàn)，只能通過(guò)此裝置測(cè)量灰位)。
檢修時(shí)把它拆下來(lái)，發(fā)現(xiàn)射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)探頭變形嚴(yán)重，并且銹跡斑斑，重新修好除銹后，使用不久后又開(kāi)始誤報(bào)，只有重新更換，檢修費(fèi)用居高不下。因此，改造很有必要。
2、改造方案
YR-RD99-DBXK4LMV水滴型天線雷達(dá)物位計(jì)通過(guò)比對(duì)反射波和當(dāng)前發(fā)射波的頻率差，進(jìn)行信號(hào)處理。該頻率差△f 和距離成正比，頻率差越大也就表明距離越大。經(jīng)過(guò)快速傅立葉轉(zhuǎn)換(FFT)，頻率差Δf 被轉(zhuǎn)換成頻譜，并以此計(jì)算得出距離d；通過(guò)給定的罐高值，計(jì)算得出物位的高度。
圖2 水滴型天線雷達(dá)物位計(jì)YR-RD99-DBXK4LMV
水滴型天線雷達(dá)物位計(jì)獨(dú)有水滴型天線設(shè)計(jì)用于多塵和強(qiáng)腐蝕的環(huán)境，具有很強(qiáng)抗干擾能力和粉塵穿透能力；與介質(zhì)接觸部分(水滴型天線+法蘭密封等)為整體聚四氟乙烯結(jié)構(gòu)，是多塵或強(qiáng)腐蝕條件下準(zhǔn)確測(cè)量的保證，適用于灰塵多而導(dǎo)致喇叭口堵塞，影響測(cè)量，從而減少為防堵塞而需要額外增加壓縮空氣系統(tǒng)的改造成本。YR-RD99-DBXK4LMV為非金屬PTFE球狀天線，可以防止腐蝕生銹，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命。
圖3 改造后電廠灰?guī)焓褂美走_(dá)物位計(jì)的DCS畫(huà)面示意圖
與改造前圖紙比較，畫(huà)面增加了模擬量顯示(由于目前僅完成細(xì)灰?guī)旌痛只規(guī)靸蓚€(gè)灰?guī)炝衔挥?jì)的改造，原灰?guī)爝€未完成，因此，原灰?guī)飚?huà)面料位模擬量顯示的是負(fù)值)，開(kāi)關(guān)量式料位顯示減少了9個(gè)，這是因?yàn)榛規(guī)焐漕l導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)已經(jīng)壞了9只(壞的射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)測(cè)點(diǎn)已經(jīng)從畫(huà)面上刪除)。如果按以前檢修方式，壞一支，修不好后重新更換，則需檢修費(fèi)用15000元×9=135000元。而采用YR-RD99-DBXK4LMV后，由于1個(gè)可以替代8個(gè)射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)的測(cè)量效果，節(jié)約成本效果明顯。
改造后細(xì)灰?guī)旌痛只規(guī)斓娘@示模擬量曲線圖如圖4所示。
3、改造實(shí)際使用效果
電廠灰?guī)焓褂肶R-RD99-DBXK4LMV水滴型天線雷達(dá)物位計(jì)測(cè)量灰位改造后，取得如下效果：
①消除重大檢修安全隱患
由于灰?guī)焐漕l導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)安裝在灰?guī)焱獗谏希x地面大約20多米高，并且沒(méi)有安全防護(hù)設(shè)施，檢修極不安全，如果射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)故障，則必須到就地去檢查、拆裝，非常危險(xiǎn)。檢修中如不小心人或設(shè)備掉下去，輕則損壞設(shè)備，重則導(dǎo)致人身傷亡事故，存在極大的安全隱患。改造后，由于測(cè)點(diǎn)安裝在頂部平臺(tái)上，檢修維護(hù)非常方便，基本沒(méi)有安全危險(xiǎn)。
②節(jié)約檢修或安裝費(fèi)用
3個(gè)灰?guī)旃灿?jì)安裝24支進(jìn)口射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)，價(jià)格約15000元/個(gè)，共計(jì)360000元，改成YR系列雷達(dá)物位計(jì)后，可大大節(jié)約成本。
③實(shí)現(xiàn)灰?guī)旎椅坏哪M量測(cè)量顯示
灰?guī)炷M量測(cè)量顯示，使運(yùn)行人員對(duì)灰?guī)旎椅坏膶?shí)際情況了如指掌，便于操作控制灰?guī)旎椅?。以前灰?guī)觳捎玫氖沁M(jìn)口射頻導(dǎo)納物位開(kāi)關(guān)，測(cè)量的是開(kāi)關(guān)量，如有一兩個(gè)拒報(bào)或誤報(bào)，則灰?guī)旎椅粺o(wú)從知曉，影響運(yùn)行人員操作，輕則導(dǎo)致庫(kù)頂布袋除塵器損壞，重則影響機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。
④節(jié)省檢修人力物力
雷達(dá)波物位計(jì)直接安裝在灰?guī)鞄?kù)頂，受灰塵影響較少，因此，故障率大大降低，檢修工作量也大大下降，基本上免維護(hù)。
⑤節(jié)約廠用電
原來(lái)的物位開(kāi)關(guān)功率約10W，24個(gè)年總耗電約2102.4度，新安裝的雷達(dá)物位計(jì)的每個(gè)功率僅0.7W，基本可以忽略不計(jì)。
改造基本達(dá)到了預(yù)期目的，此方案具有較大的推廣經(jīng)濟(jì)價(jià)值，特別是對(duì)于新建電廠，節(jié)約的電纜和減少的施工工作量都相當(dāng)可觀。此改造方案的關(guān)鍵問(wèn)題在于水滴型天線雷達(dá)物位計(jì)的設(shè)備選型及安裝位置的選擇上，必須要確保YR-RD99-DBXK4LMV能夠測(cè)得準(zhǔn)，信號(hào)抗干擾能力強(qiáng)。對(duì)于新建電廠，從設(shè)備運(yùn)行安全上考慮，也可以在灰?guī)鞄?kù)頂增加一個(gè)物位開(kāi)關(guān)，用于保護(hù)及誤報(bào)時(shí)備用。
作者:湖南省創(chuàng)元電廠 徐崢嶸
