阻移式物位计及其在电除尘系统中的应用

摘要 本文针对工业生产中 固态物位检测问题，扼要阐述了阻移式物位计的结构原理，技术特性及其在电除尘系统中的应用。诸多用户运行实践证明阻移式物位计高度的可靠性，适用性与有效性，在电除尘系统的料面检测中发挥了重要作用。

一 工业生产过程中的物位检测问题

    在诸多工业生产部门中，其生产过程涉及到块状物料，粉状物料与工业粉尘。这些物料在料仓中因生产消耗或转移而发生料面变化。料面的高低对于生产过程的有序，连续进行及产品质量控制乃至生产过程的安全保障具有极为重要的作用。尤其在自动化生产过程中，料位的监测与控制是正常生产的必要条件之一。

    火电厂的运行，金属或非金属的冶炼或水泥烧成过程中生成与排放的烟尘，不仅对大气造成严重污染，破坏生态环境，而且浪费资源与能源。火电厂烟尘及时有效的集取与清除，对于电能生产的连续性，可靠性，安全经济运行具有重要的意义。电力工业部电力规划设计总院曾于1993年12月专门召开除渣除灰控制系统技术研讨会，会议认为电厂的安全运行必须依靠包括自动化顺序控制和联动控制在内的除灰除渣控制系统，其中的物位计就必须满足生产过成与工作环境所提出的各种技术要求。

    物位仪表种类繁多。按物料与仪表的关连方式可分为接触式与非接触式。接触式可分为机械式与电子式，非接触式中有红外线式，超声波式及同位素式等。按物位计对料位的反应方式又可分为定点式与连续式。定点式物位计实即料面开关，连续式物位计显示料位实际高度的模拟量或数字量。

    各种物位计因其结构原理的不同而表现出不同的特点。针对大多数物位计在粉尘严重，环境恶劣的条件下难以可靠运行的情况，我公司独立开发研制了UL系列阻移式物位计。本文对UL系列阻移式物位计的结构，原理，功能，特点及在电收尘系统中的应用予以扼要阐述。

二 UL系列阻移式物位计

UL系列物位计属机械式定点测量物位计，广泛应用于开口料仓，密闭料仓中的粉状，颗粒状，块状物料的检测，报警与自动控制。它克服了其他机械式物位计机构密封不好的缺点，又无电子式仪表抗干扰能力不足的弱点，经钢铁，耐火，水泥，橡胶，化纤，电力等工业长期进行考核，均获得十分理想的效果。

UL系列物位计的检测部分与仪表工作机构严格隔离，料仓灰尘不可能进入机体，具有良好的耐温性，防尘，防腐，抗震，耐冲击及耐压性能，结构简单，无繁杂的电气线路，使料位控制与报警极为可靠，可连续长期运行。

    UL系列物位计由仪表机构，接触式检测器，驱动电机与控制电路组成。检测器用以直接承受物料的阻力或阻力矩。仪表机构在驱动电机的驱动下运动，当检测器遇到物料受阻而停止运动时，驱动电机仍驱动仪表机构运转，致使装有仪表机构上的微动开关被压而发出料面信号，同时切断电机电源。料面下降，检测器所受阻力消失，传动机构因弹簧作用复位，致使微动开关弹起，接通电机电源，仪表重新进入工作状态。UL系列物位计除其接触式检测器需插入料仓外，其余部分均严格密封后经法兰装于仓外以保证其各项防护要求。

    按照安装方式的不同，UL系列物位计分为三种基本类型，其各自特征简略列于表1，按安装方式，工作环境于条件的不同，UL系列物位计又有若干派生规格。

UL-1型装有圆盘形检测器，由活塞式机构做水平往复运动以感知物料侧存在，UL-2型装有末端带拨板的杆型检测器，采用摆动式传动系统，使检测板做30度角的摆动以感知物料的存在，UL-3型物位计安装于料仓的顶部，采用摆复式运动结构，摆动轴的轴端对称地挂有重锤和配重砣，重锤以钢绳悬吊在料仓内，电机驱动系统使重锤往复升降，物位使重锤失重或者埋锤都将使系统失衡而发出有料信号。

三 UL系列物位计在电除尘系统中的应用

    电除尘器是电厂，钢铁厂，水泥厂等大工业生产部门常用的除尘设备。它的工作条件恶劣，工作介质温度高，有高压静电干扰，粒度小，烟气中常含有腐蚀性气体。上述多种因素使电收尘器的灰斗料位监测与可靠控制难度极大，如不能很好解决，则经常出现堵灰，蓬灰，灰位过高致使高压电场短路跳闸，影响到电收尘器的安全运行。特别是在燃料来源多变，种类繁杂，难以掌握灰斗排灰时间的情况下，因灰位过高造成电场短路跳闸事故时有发生，例如北京热电厂在1990-1992年间，因灰位过高造成电场跳闸119次，占各类故障跳闸总数的64%。可见电除尘器灰斗料位计的性能好坏是电除尘器的安全经济运行的重要因素之一。

    UL系列物位计中，由微动开关输出的信号可经继电器直接控制加料或排灰阀门的开闭或电机的起停，也可以与本公司生产的UL-12型闪光报警仪相配合，既能发出声光报警，也可向控制装置发出料面信号。

    1989年以来，我公司生产了近万台UL型阻移式物位计，为北京热电厂，天津盘山电厂，首钢，马钢，辽化等近百家大型企业所采用，远销俄罗斯，巴基斯坦，马来西亚，泰国等国家。1993年由华北电管局主持的科技成果鉴定会一致认定：该系列物位计结构简单，安装方便，不需调试，易于维修，抗高温，抗高压静电干扰，耐粉尘与块状物料冲击能力强，测量准确，运行可靠，具有*水平。

四 UL型阻移式物位计的改进与发展

    在电收尘器的应用实践中，为了保证物料的流动性，避免堵灰，蓬灰，在除尘器灰斗上常装有电加热器，物位计往往装在加热器附近，这就对物位计的使用温度提出了更高的要求。为此，检测器采用了不锈钢波纹管的密封方式，增加了新的传动机构，使物位计的抗高温能力有了大幅度的提高。我们还注意到，电收尘器的灰斗积灰速度较慢，而且几个电场之间的积灰速度差异也比较大，而上限检测物位计的长期连续运行致使机件无畏磨损，影响使用寿命。依此对物位计进行了改进，即加入定时检测电路且定时间隔可调，大大延长了物位计的使用寿命。这种物位计专为电除尘器所设计，命名为UL-4型阻移式物位计。现已在天津盘山电厂投入运行。

    为了适应易燃易爆场所的特殊要求。我公司开发了防爆等级为dIIBT4的UL-2-B，UL-3-B防爆型阻移式物位计。

    随着国民经济的发展，工业现场对物位检测必将提出更高的要求，我们将面向生产，加大开发力度，把产品质量提高到新的水平。