发电厂入炉煤一带双秤计量的探讨

发电厂的机组煤耗指标，是一个重要的经济指示，关系到发电厂的成本核算，而入炉煤皮带秤的准确性直接影响着煤耗指标的准确性。 本文从改变入炉煤皮带秤链码校验，变换成地磅静态秤校验方式；以及实现一带双秤改造,从皮带秤关键部件选型等方面进行深入的探讨和 分析,提出了一套完整的技术改造的方案,通过改造进一步提高了皮带秤的准确性，同时为正平衡煤耗提供了准确的基础性数据。

1.系统改造分析,提出改造方案

1.1现状分析

原入炉煤计量有2台皮带秤,分别安装于三期 输煤系统的C08A和C08B皮带上,每路一台皮带秤 为单秤计量。由于皮带秤为动态秤，虽然有定期校 验,巡回检查和维护保养等一系列工作,但还是有较 多的不确定因素，影响皮带秤计量的准确性,如：单 秤运行存在计量数据无法对比,煤块掉落夹在秤架 中，电子设备零点漂移，煤潮湿灰浆浸落在秤架上 等,都会影响皮带秤的准确性。

C08A和C08B皮带（单面），每条皮带长度 55.6米,根据皮带秤安装要求，至落煤点距离不小 于2.5* (2~5)米（最低5米），至皮带支架凸处距 离不小于6米，至凹处距离不小于12米。若要实现 一带双秤,新秤无论是安装在目前的皮带秤的上部, 还是下部位置,都不能满足要求。因此,考虑把两台 入炉煤皮带秤,分别移位至C09皮带上，再在C09A 和C09B皮带上各安装一台新秤。

经过查阅C09栈桥设计图纸，并与设计院及土 建联系确认,C08栈桥承载负荷为16吨（包括2套 循环链码及C08A和C08B两台皮带秤总重量，其中 秤架0. 25吨）。根据设计要求，C09栈桥总载荷约 为6吨,C09栈桥不能承载16吨的负荷，也就不能 实现全套移位至C09栈桥上。经过讨论和研究，拟 采用下列方案可供选择：

(1)改造方案1

C08入炉煤皮带秤（包括链码）仍保持在原位, 也就是不移位;在C09栈桥上（两条皮带上）新安装两台皮带秤（包括收放式链码），其总载荷约为6吨 左右,可满足安装载荷要求。但这样做带来计量误 差较大，由于两台秤安装于两条不同的皮带上,存在 较多不确定因素，而不同的两条皮带运行工况参数 差异较大,如：皮带张紧力、振动、跳动、带速、跑偏、 带厚等工况参数,必然引起相应的较大的误差,所以 既然实施双秤计量最好在同一条皮带上安装两台 秤,才能保证其准确性，减少不必要的误差。另外， 由于安装于不同的皮带上,2台秤之间距离过长，且 C08与C09皮带之间有三通连接，C08A与C09A, C08A 与 C09B,C08B 与 C09B, C08B 与 C09A,存在 交叉运行，三通内部积煤和粘煤等存在不确定因素， 也给双秤计量带来不确定性和计量偏差。初步估 算,此种方案两台皮带秤费用约20万元左右，两台 收放式链码费用25万左右，总费用45多万元。

改造方案2

只对C08入炉煤皮带秤进行移位（不考虑循环 链码移位,也不安装收放式链码）,作为副秤，总载 荷约0. 25吨，再在C09皮带上安装2套新皮带秤 (包括收放式链码）作为主秤,安装位置：安装于C09 皮带下部，可满足安装载荷要求。这样也可以实现 一条皮带安装2台皮带秤,两套收放式链码各作为 主秤校验装置，副秤根据主秤参数进行设置，实现双 秤计量。这种方案副秤无链码校验装置，准确度较 低,但此方案较经济。两台皮带秤费用约20万元左 右,两台收放式链码费用25万左右，总费用约45万 元左右。

改造方案3

只对C08入炉煤皮带秤进行移位（不考虑原循 环链码移位）,作为副秤，新安装2套收放式链码， 与移位的C08皮带秤相配套，总载荷约6吨,能满足 栈桥载荷要求。另外安装2套新皮带秤（包括链 码）作为主秤，安装于C09皮带下部。这样实现一 条皮带安装2套皮带秤（包括全套的链码）,实现双 秤计量。两台皮带秤费用约20万元左右，四台收放 式链码费用50万左右，总费用70万元左右。

改造方案4

对入炉煤C08A皮带秤和C08B皮带秤,进行分 别移位至C09A和C09B皮带上（不考虑循环链码 移位，拆除循环链码），作为副秤，再在C09A和 C09B皮带上各安装一台新秤,这样四台秤总载荷约 1吨，可满足安装载荷要求。

C09A和C09B皮带重锤至下部落料点长度大 约35米，可在此范围内分别安装2台新的皮带秤作 为主秤，以及移位过来的两台皮带秤。

移位后的秤和新安装的皮带秤的校验方式选择 汽车衡对其四台秤进行校验，也就是分别在C09A 和C09B皮带重锤上部的皮带上，分别安装1台单 侧电动犁煤器，把皮带称重过的煤，通过犁煤器，经 过落煤筒进入载重汽车拖箱内，装载煤汽车停在地 磅（地磅）上，称重后得出毛重和净重，再调级皮 带秤积算器参数,以达到校验的目的。

地磅指标概念，吨位=分度值x分度数。地磅一般都是三级秤，100吨的地磅，分度值就是 20 Kg,精度是1 /5000,5000就是分度数。50吨的地 磅,分度值就是10Kg,精度是1/5000,5000就是分 度数。每次校验煤吨位在20吨左右,考虑备用余量 和其它称重,通过综合比较分析，确定选用50吨地磅，作为校验静态秤，分度值为10Kg,因此，准确 度高,接近于实物校验装料斗秤的准确度。

两台新皮带秤费用约20万元,落煤筒及双侧犁 煤18万元（包括安装），地磅（汽车衡）8万元,场地 及道路材料及施工费用等其他耗材费用2万元等， 总费用大约49万元左右。

1.2改造方案确认

虽然汽车衡校验时,存在一定的人工量和汽车 油耗等,但只要充分的组织协调好,这些问题都是可 以克服的。若安装一套实物校验装置（即安装料斗 秤的话，其总费用约700万元）相比较的话，方案4 费用只是实物校验装置的十分之一。通过综合对 比,方案4无论是从校验的准确性，还是经济性,都 比方案1、方案2、方案3更胜一筹,方案4能确保皮 带秤的准确度,将为公司正平衡的准确计算,打下一 个坚实的基础，且实施和操作性强。

2.皮带秤称重传感器原理及接线方式

皮带秤的本身准确度高，取决于皮带秤称重传 感器的选型,选什么样的型号，对长周期稳定、可靠 运行,起着决定性的作用。

2. 1工作原理

数字变送器将正比于皮带负荷的A/D转换结 果及速度信号,经预处理后用数字通讯,经过光电耦 合送往智能积算器。

2. 2传感器接线

四点传感器式电子秤的电气连接方式为类似并 联连接，即两两并联接入变送器。四个称重传感器, 上面两个并接，下面两个并接,即两两并接接入变送器相应 EXC + , EXC - , SIG + , SIG - , SHLD 为屏蔽 线端子。

传感器提供的激励电源均为直流（DC) 5 ~ 15V (12V),输出电压值根据电子秤的传感器额定量程 及秤架自重等而有所不同。实物连接是通过数字式 变送器将四个秤重传感器接入变送器，连接为一体 式传感系统。数字式变送器：变送器将称重传感器 送来的（DC)0 ~20mV电压信号按比例转换为经预 处理的数字代码信号。

3.称重传感器规格型号依据

原秤（移位的秤）称重传感器选用的是STC - 500kg,即美国世铨CELTRON STC称重传感器，STC 称重传感器是由不锈钢制成,有良好的防水、防湿功 能,保护等级为IP67。此种拉伸丨拉力测量STC S型 称重传感器，其规格有：STC -5kg、STC -10kg、STC -25kg、STC -50kg、STC -75kg、STC - 100kg、STC -250kg、STC -500kg、STC -750kg、STC -1t、STC - 1. 5t、STC -2t、TC -2. 5t、STC -5t 等。

按最大流量计算：1200吨丨小时（T/H),即： 1200* 1000kg/3600s =333kg/s,皮带速度为 2.5 米丨 秒（m/s),若秤架长度大约5米，因此,2s时间内在 皮带秤（架）上的输煤称重量大约666kg;另外台 秤架、12只托辊的重量及空皮带的重量（称重段）, 小计：300kg左右。因此，总重量在1000kg左右。 根据检定规程规定称重传感器量程和应大于皮带秤 输料最大流量下计量段物料重量的120% ,同时,使 用多支传感器时其量程应相同，性能指标等一致。 如果选择4只STC -250kg的称重传感器的话，显得 偏小,过载能力较差。通过比较分析,选择4只STC -500kg的称重传感器最为合理。（备注：托辊直 径:108mm;托辊本体长度:375mm),此秤为悬浮式， 四只称重传感器装于秤架的四个角上，考虑受力影 响，及过载能力，配置美国进口世铨品牌的称重传感 器,性能指标更能达到准确度的要求。

新秤采用德国HBM公司的S型300kg传感器， HBM传感器简介如下：

德国HBM公司是专业生产力学传感器的顶尖 国际公司，从1950年成立起，HBM传感器便在测 试和测量领域具有极高的声誉，在多种工业领域为 客户提供高精度,高可靠性的传感器,仪表的测量解 决方案。成为全球测试技术和市场的领导者，S型 称重传感器参数（略）。

综合分析和考虑，入炉煤皮带秤新秤称重传感

器选用德国HBM公司的S型200kg传感器（电性能 和安装尺寸与STC -300kg完全相同）,这样使其更 加符合和接近于实际称重工况。

4.速度传感器规格型号依据

速度传感器目前选用ICSBWSU (奥拓尼克斯）, 输出80个脉冲丨米。

皮带秤的每米脉冲数范围如表1:

装有皮带秤的皮带速度为2. 5m/s,因此，所选 范围在10 ~200脉冲之内，即选择中间数为：80个 脉冲丨米,也就每秒200脉冲。这对皮带秤的准确度 最有利，符合规程规定。

速度信号接至GND,SPD,5V上。输出情况：由 LOP +和LOP -输出，送至积算器仪表，称重信号 A/d值范围为0 ~65535。

5.实施情况

根据方案四组织实施,在C09A和C09B皮带尾 部处各安装两台皮带秤,其中新秤为主秤,另一台为 副秤。信号分两路：一路主副秤的累计量和瞬时流 量通过硬接线传输到输煤程控的PLC；另一路主副 秤的数据通过485转光纤传输到煤控的皮带称智能 远程管理系统专用电脑进行管理和操作。同时安装 地磅作为改造后的皮带秤的校验装置，同时安装了 称重显示大屏，以便监视和记录数据。

6.功能说明

一带双秤功能情况,双秤对比专用软件,在运行 中，系统实时监视主、副秤的累计量，在设定时间段 (可以软件设定，通常10 -20分钟）一旦发生主副 秤的累计量超差，立即产生报警（超差阈值可以设 定）,提示巡检人员赴现场检查,将产生误差的原因 及时消除,确保计量准确。

皮带秤在卸煤过程中正常情况下所有的计量数 据主和副秤计量数据,存入历史数据库，不为人为干 扰,随时都可查询，计量数据真实可靠。

当发生主秤（或副秤）的计量发生误差时，系统 可以通过皮带称智能远程管理系统远程对远程电子 皮带秤进行调皮、标定,也可以对远程电子皮带秤进 行参数配置等操作。

另外,还有CRT画面流量曲线在线显示功能、 超流量报警功能、历史数据报表打印等功能。

7.结束语

入炉煤皮带秤一带双秤的技术改造,通过了盐 城计量所的检定,符合计量技术要求和安全要求,在 运行过程中的计量准确度在±0. 5%之内，同时为正 平衡煤耗提供了准确的基础性数据，达到了预期技 术改造的效果。