料位传感器及其在火电厂中的应用

　　一、引言

　　料位测量是物位测量中的一个分支。物位是指贮存容器或工业生产设备里的液体、粉粒状固体、气体之间的分界面位置，根据具体 用途分为液位、料位和界位传感器。

　　目前，我国主要是以原煤为发电燃料，大多数电厂锅炉都采用煤粉向锅炉供料。对于直吹式供料的锅 炉，煤仓料位高低关系到锅炉乃至发电系统能否正常运行。煤仓料位过满溢出，造成冒煤事故;煤仓料位过低或排空会造成燃烧不稳甚至灭火停机的大事故。对于中 贮式供料的锅炉，既有煤仓，又有粉仓，煤仓粉位的控制尤为重要。煤粉仓是燃料的中转站，煤粉是用空气传输的，高热的气体使煤粉进入煤仓中就有了一定的“基 温”，一般在70° C左右，其作用是使煤粉有一定的离散性。可是，这个温度使煤粉中的水分快速蒸发并被吸潮管排出仓外，煤粉将越来越干燥，这种煤粉是极易集热，集热的最终结 果是燃烧。燃烧加剧周围乃至仓内的集热，周而复始，恶性循环，这样如不能及时的有效控制，其结局将是白白烧掉大量煤粉。据有关资料报道，自燃煤粉约占发电 总用煤量的0.5%左右。另外，煤仓煤粉爆炸的损失更大，多年来，煤仓煤粉爆炸事故常有发生，给火电厂造成巨大损失。目前，最经济、最适用的方法是通过可 靠的料位传感器对煤仓的煤位和粉位进行监控，使其始终处于最佳中转适控状态，这是火力发电机组安全运行的首要保证。

　　二、原理及特点

　　火电厂目前采用的料位传感器主要有重锤式、核辐射式、超声波式和电容式。

　　1.重锤式料位传感器

　　重锤式料位传感器由伺服电动机、悬有重锤的钢丝绳、料位发信装置以及带微机的显示仪表所组成。起动后，微机发出降锤信号，伺服电动机转动放下重锤，当重 锤碰到料面后，发信器发出信号给微机，使重锤停止下降并发出升锤信号，伺服电动机反转使重锤上升，并发出料位信号值给显示仪表。重锤升至仓顶后电动机停 转，经过一段延时后再重复上述动作。显示仪表上还有料位上、下限报警发信等装置。 重锤式料位传感器可解决一定量程范围内的测量问题，典型的测量范围可达60m，而且这种测量与蒸汽、灰尘无关，具有较高的测量精度。

　　2.核辐射式料位传感器

　　放射源Co-60(半衰期5.26年)和Cs-137(半衰期32.2年)发射的g 射线能够穿透容器壁和容器内的物料。在贮仓下侧装有g 射线接收器，随着料面高度的变化，g 射线穿过料层后的强度也不同，接收器检测出射入的g 射线强度并通过显示仪表显示出料位高度。