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射频导纳料位开关在电厂煤粉灰测量中的应用

2020-12-03

  火电厂的煤粉灰的料位测量,对于及时了解煤粉灰的存储量,保证锅炉的燃料供给,火电机组的正常运行具有十分重要的意义。当前物位测量仪表虽然种类多样,但真正能适应火电厂恶劣工况的仪表其实并不多。射频导纳物位开关较好的解决了导电介质物位测量中的挂料问题,非常适合用于火电厂煤灰粉的料位测量。
  一、火电厂常用物位测量仪表
  了解煤粉灰的物位,对于火电厂的实际操作其重要性怎么说都不为过,正因为此,火电厂对于物位的精确测量非常的重视。
  一般说来,测量物位的方法很多,常见的有:差压法、浮球式、静压式、雷达式、超声波式、重锤式、电容式、音叉式、射频导纳式等。各种方法各有其优缺点和适应性,像重锤式物位仪表测量原理简单,但目前在使用中存在较多缺陷,可靠性较差,维护量较大,不适于在火电厂大量应用。超声波物位计测量误差较大,近距离测量存在盲区,无法测高物位,即使是引进350MW机组的超声波物位计,也必须增设高物位发讯器才能配合使用。但无论采用哪一种方法,都应根据煤粉仓及粉位的实际特点,认真考虑测点的选择、仪表的安装等方面。所选物位测量仪表的结构应尽量简单,各个部分的连接应良好,既要防爆,又能适应粉仓的恶劣环境,才能确保仪表的正常工作。
  由于国外的物位测量技术起步相对较早,其产品功能较为齐全、精度和自动化程度较高,所占的市场份额也相对较大。而我国的物位测量技术起步较晚,相对落后,产品自动化水平、精度、可靠性、功能等与国外技术相比还有很大的差距。但随着技术的进步和对研发的日益重视,我国的物位测量技术近年来进步很大,逐步缩小了与国外进口品牌的差距,像计为自动化等个别企业的产品质量足可于进口品牌相媲美。
  二、传功电容式物位测量仪表的挂料问题
  传统的电容式物位测量仪表结构简单,灵敏度高,有很好的稳定性,抗干扰能力强,测点少。但由于煤粉密度、湿度、粉仓温度等的变化对电容量有影响,故实际应用时应加入补偿措施,以提高测量精度。传统的电容式物位测量仪表对探头发生粘附的导电液、浆料、颗粒等进行测量时,要发生电极挂料问题,误差较大。
  三、射频导纳原理
  随着电子技术的发展和广泛应用,射频物位检测技术也得到了迅猛发展,能够对几乎所有应用工况下的介质进行物位测量。射频导纳料位开关通过同时检测电容和电阻,能够消除由于被测介质粘附电极而产生的测量误差,其频率范围一般为15~400kHz。由于导纳为阻抗的倒数,它由电阻性、电容性和电感性成分综合而成,而射频即高频无线电波谱,所以说射频导纳也可以理解为用高频无线电波测量导纳。
  从概念上讲,射频导纳技术主要通过检测物质的介电常数和导电率达到物位检测的目的。当被测介质的导电率较大时,电容式产品会由于被测介质粘附在传感器上而产生误差。但导纳式产品通过同时检测电容和电阻可以消除这种误差。
  四、射频导纳料位开关与传统电容式物位仪表的区别
  射频导纳料位开关与传统的电容式物位仪表的主要区别在于采用了三端技术,电子仪器测量仅仅是从探头中心到对面器壁的电流,而测杆与屏蔽层之间没有电势差,即使传感元件上挂料阻抗很小,也不会有电流流过,这样就可以将测量端保护起来,不受挂料的影响。
  相比传统的电容式物位仪表,射频导纳料位开关还增加了振荡缓冲器和斩波驱动器这两个电路,从而彻底解决了传感器根部挂料问题。
射频导纳物位测量仪表与传统电容式物位仪表的性能比较

性能

传统电容式物位开关

射频导纳料位开关

转换原理

检测电容,通过电容电桥充实放电转换

检测电容和电阻,通过复阻抗(导纳)转换

灵敏度

灵敏度较低1.0pF

灵敏度较高0.5pF

调校

通过手动人为调校(固定频率)连续测量

通过射频(变频)自动调校,连续测量

挂料

测量粘性导电介质会挂料

不会挂料

抗干扰

利用调幅原理,抗电信号干扰差

利用调频原理,强抗电信号干扰

  射频导纳料位开关在对料位进行测量时,由于没有易损的可动部件,测量稳定性好、维护量少、安装简单、不受介质特性变化的影响,应用广泛。在火电厂较为恶劣的工况中能长期可靠运行,满足火电厂煤灰粉测量的需要。

  计为Cape-11系列射频导纳料位开关现有通用型、防护型、缆绳型、超高温型四个型号,是在吸收国内外同类产品的优秀设计和工艺的基础上,结合计为自主开发的一系列创新设计,并注重工艺细节,严控生产流程和质量检测,确保产品具有超高的可靠性。该产品相较其他品牌同类产品具有以下优势:
  1、适用性强,广泛应用于粉煤灰、固体颗粒、粘附性物料的测量。
  2、外置双色LED指示器,且表头相对过程连接可旋转,通过旋转表头实现LED最佳朝向,方便远程观察。
  3、模块化设计,可靠性高,安装维护方便。
  4、抗冲击能力强,外部附带不锈钢保护套管。
  5、耐高温设计,过程温度可达450℃,行业领先。
  以上就是“射频导纳料位开关在电厂煤粉灰测量中的应用”的相关介绍,如欲了解更多物位开关(料位开关、液位开关)、物位计(料位计、液位计)等物位测量仪表方面的知识,欢迎关注微信公众号:Jiweimeter。


(深圳计为自动化技术有限公司市场部2020年10月3日发布)


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