关于燃煤机组输煤皮带秤测量技术的探讨

摘要：早期国内生产的电子皮带秤的秤架结构形式为单托辊单杠杆式秤架和悬臂式秤架，制作粗糙、精确度低、稳定性差，随着时间的推移，国产皮带秤也在一步步改进和完善，如托辊组数在保证用户使用精确度的前提下从6组减少为4组，从带上平衡称重结构改进为直接称重结构等等。直至现在的多组称重托辊的全悬浮式秤架技术，在要求测量精确度高、物料块度大、物料流量不均匀等条件下应用情况较为良好。

关键字：皮带秤 精确度 稳定性 全悬浮式秤架

中图分类号：C35文献标识码： A

1.前言

目前国内火力发电企业燃料资金占生产成本的70％以上，因此燃料管理是企业管理的重要组成部分，而皮带秤测量技术在燃料管理中则占据了一个重要角色。国内皮带秤测量技术从原始的单托辊单杠杆式秤架和悬臂式秤架技术，逐步演变为现在的多组称重托辊的全悬浮式秤架技术，从精确度、稳定性上均有了较大的提高，在测量精确度高、物料块度大、物料流量不均匀等条件下应用情况也较为良好。福建大唐国际宁德发电有限责任公司入场煤皮带秤测量技术就经历了从双杠杆四托辊称架的普通秤架技术到全悬浮式秤架技术的转变。

2.原电子皮带秤存在的问题

入厂煤验收工作是火力发电企业燃料管理的重要环节，直接影响到企业的安全生产和经济效益。因此电子皮带秤检验已经纳入燃料生产的日常工作，电子皮带秤检验方法很多，比较准确的方法是实物校验，福建大唐国际宁德发电有限责任公司原入场煤皮带秤为北京通尼公司生产的WE-520 系列双杠杆四托辊皮带秤（结构详见图1），在运行及实物校验过程中主要存在以下问题：

图1

2.1校验数据偏差大

实物校验结果有较大的偏差，数据呈无规律分布。皮带秤在校验过程中的偏差修正应是逐渐变小，但实物校验结果与标准值的偏差跳跃性较大，无法得出最终精确的校验结果。

2.2静态零点波动范围大

静态零点稳定性差，皮带秤校验前的零点值与校验后的偏差较大，无法稳定在合理范围内，即使实物校验偏差率达到了标准要求，但因为零点偏移问题同样会导致皮带秤测量累计值发生大的偏差。

2.3带速不稳定

皮带有一定的张力，在卸煤量过大或出现阴雨天气时，皮带长度会发生变化或打滑，仪表显示瞬时带速变化范围大，皮带机额定速度为3．5米／秒，实际检测经常在3.4―3.9米／秒之间。

2.4动态零点波动范围大

皮带在空载运行时有正的或负的瞬时流量值显示，有时数值较大，波动幅度可达到100t/h，严重超出动态零点允许切除的范围，影响累加值的正确性。

2.5秤架精度发生变化

秤架由两部分组成，称重传感器安装在两部分的连接处，两部分连接处的精度偏差经常超出安装要求的标准范围，从而影响了称重传感器的电压输出。

福建大唐国际宁德发电有限责任公司的机组容量为2×660MW和2×600MW，日常能源消耗量较大，因皮带秤为实物校验，校验过程中需时不时停止卸煤线工作，不但校验标定所用时间长，影响卸煤效率，而且因标定结果不理想，造成了检修维护频繁，浪费时间和人力，所以需对其进行分析原因并彻底解决。

3.皮带秤运行和校验误差的影响因素和原因

电子皮带秤运行和校验数据的误差原因分析比较复杂，一般主要表现为皮带张力、称重托辊的准直度、秤架安装精度、速度检测偏差以及环境的影响等，因此要对这些原因进行具体分析，从而设法改善或减少其有害影响，使其对皮带秤精度影响为最小。

3.1皮带张力影响

适量的皮带张力对于皮带秤是必不可少的，但由于皮带不是刚体，在其自重和物料重量影响下会下垂，形成竖直方向的分力；而皮带张力又是随机变化的，因此对称重传感器产生了不确定的干扰，这正是皮带秤主要的误差来源之一。如果皮带张力小而且变化不大，就有可能通过皮带秤的二次仪表校准予以补偿，而当皮带张力变化较大时，补偿将有一定的难度，或者不起作用，这样将对物料量测量带来较大的误差。

3.2秤架安装精度影响

秤体安装是否水平,其水平度应不大于3/1000。秤体安装基础是否牢固，秤架振动是否过大，秤体上是否有积煤，以及皮带上升角度是否在18'以下，尤其皮带秤是安装在户外时，为减少外部因素（风雨）对称量的不利影响，应该装有防护外罩，但外罩不应影响秤的操作。

3.3速度检测偏差影响

双杠杆四托辊皮带秤的速度检测器是安装在下皮带的上部，皮带在运行过程中，速度检测器会受到皮带的弹力影响，从而产生偏差。皮带秤的综合误差要求不大于0.5%，故要求单位时间产生的脉冲数至少应不低于200个脉冲，但因受到皮带弹力影响的情况下，速度检测器发出的脉冲数经常低于该要求，因此造成皮带速度波动幅度较大。

3.4安装环境的影响

福建大唐国际宁德发电有限责任公司地处沿海，阴雨天气较多，环境温度变化会造成皮带机皮带长度变化，现场大量粉尘及胶带机机架积煤，输煤栈桥因用水清扫卫生造成环境潮湿，也造成了电子皮带秤称重不准确。

3.5其他因素的影响

其他因素包括皮带秤的质量、信号干扰处理、秤架卡涩、机架挠曲、皮带接头数量和形式、皮带自重的均匀性等。

4.皮带秤改造后的优点及效果

为解决以上问题，福建大唐国际宁德发电有限责任公司对皮带秤技术进行了研究调研，最终决定试用安徽铜陵三爱思公司生产的多组称重托辊全悬浮电子皮带秤，该皮带秤测量系统由2台模块式皮带秤、5组高精度计量专用托辊组、1套测速装置、1套加载装置组成，并可通过远程在线工作站（PC）对多套该系统进行集中在线管理、校验，除超差报警或远程校零、校验外，正常运行时无需在线值守，皮带秤系统配置见图2

图2

4.1皮带秤改造后的优点

4.1缓解了皮带张力对测量精度的影响

由于各台模块式皮带秤可以单独准直调节，在称重运行中每一个单独的称重托辊都能与皮带紧密接触，因此大大降低了皮带张力的影响。同时在安装地点的选择上也要自由得多，不一定非选择在皮带张力较小的位置，而且前、后引导托辊与它的准直要求可减少到前、后各一个，而无需如传统皮带秤要求的至少三个。

4.2非接触式测速装置确保测速的长期可靠

该测速装置采用的是霍尔传感器，利用晶振每秒6 万个脉冲资源获得非常高的测速精度，从而保证了测量精度。

4.3实物校验方便准确

在线校验时无需停止皮带运行，可在卸煤过程中通过远程加载进行实物在线准确度校验，不但能长期保持首次检定的准确度，而且提高了卸煤速度，保证了卸煤效率。

4.4整圈超差在线报警确保了计量过程中的计量准确

该称重系统采用双秤在线比对，当两台秤整数圈累计量超过设定误差时系统报警提示，即可通过远程加载在线标定，当两台秤同时超差系统不报警，可通过例行远程标定解决。

4.5可实现远程在线实物校准

在皮带秤正常带料运行的过程中如果接收到系统超过允许误差的报警，可立即启动远程加载系统来实现远程在线校准，从而在维护管理方面节省了人力物力。

4.2皮带秤改造的效果

福建大唐国际宁德发电有限责任公司的入厂煤皮带秤自2013年8月份改造完成至今，测量偏差基本维持在0.5%以下，长期稳定性满足输煤系统卸煤精度的正常需求。

5.结论

综上所述，与传统皮带秤技术对比，全悬浮式皮带秤技术无论从测量精度，日常维护、以及长期稳定性等方面均有了较大的提高，基本满足燃煤机组输煤系统燃料测量的需求。

总之，福建大唐国际宁德发电有限责任公司此次皮带秤改造是比较成功的，校验方法也符合国家校验规程，值得同类型的燃煤机组借鉴。

参考文献

【1】JJG650-90 电子皮带秤试行检定规程