嚴(yán)磊

摘 要：本文以大唐濱州發(fā)電有限公司輸灰系統(tǒng)倉室設(shè)備為例，從結(jié)構(gòu)、優(yōu)勢以及實際使用方面全方面的介紹了JLLH-HK 系列無源核子料位計。該料位計應(yīng)用于大唐濱州發(fā)電有限公司1、2號布袋除塵倉室，效果顯著，故障率低，能夠準(zhǔn)確的反應(yīng)倉室灰位情況，輸灰系統(tǒng)運行可靠性提高，維護費用降低，系統(tǒng)節(jié)能降耗作用顯著。

關(guān)鍵詞：核技術(shù)；料位計；無源；除塵

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.179

1 背景

在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中，除塵倉料位儀主要有：音叉式料位開關(guān)、阻旋式料位開關(guān)、振棒式料位開關(guān)、電容式料位開關(guān)、核子料位計。

傳統(tǒng)接觸式料位開關(guān)，根據(jù)除塵倉分離煙氣粉塵的實際原理以及各種除塵倉實際構(gòu)造，上述料位開關(guān)大多采用插入安裝高低料位開關(guān)的方式，但從實際應(yīng)用效果來看，大部分的除塵倉的料位開關(guān)在使用一段時間便出現(xiàn)裹灰、掛灰、磨損等情況，使用狀態(tài)很不樂觀。因高溫、飛灰、掛料等現(xiàn)象使料位開關(guān)經(jīng)常產(chǎn)生誤報警，因插入式安裝，機械磨損嚴(yán)重，使用壽命短，維護成本高，維護時需搭建相關(guān)輔助設(shè)施才能進行維護，核子料位計，此種料位計準(zhǔn)確度較高，但價格昂貴，還會對現(xiàn)場帶來核污染及放射源丟失等不可控因素，存在一定安全隱患。本文講解的無源核子料位計，在綜合分析國內(nèi)外其它料位計多種弊端因素，根據(jù)除塵倉內(nèi)部結(jié)構(gòu)特點及煤灰本身的放射特性，從根本上解決核子料位計需要放射源的難題，做到真正的無放射源，不接觸被測物體，又能避免其它傳統(tǒng)接觸式料位計無法解決的一系列問題，使粉煤灰位測量安全、可靠、高效。

2 無源核子料位計簡介

JLLH-HK非接觸式料位計：它用的是核原理，但完全不需要放射源，就沒有輻射防護的必要。當(dāng)物料位置發(fā)生變化，高于或低于JLLH-HK非接觸式料位計的安裝位置，JLLH-HK非接觸式料位計探測到的粉煤灰自身穿過容器的γ 射線的強度有所不同。當(dāng)料位置發(fā)生變化時，穿過容器的γ 射線強度也會發(fā)生變化。

γ射線的介紹：γ射線，又稱γ粒子流粒，是原子核能級躍遷蛻變時釋放出的射線，是波長短于0.01埃的電磁波。γ射線有很強的穿透力。

γ射線可通過測量光電子或正負(fù)電子對的能量推算出來。 還可利用晶體對γ射線的衍射直接測量γ光子的能量（非接觸式料位計使用后一種方法）。

主要機理是一定能量的射線束中的光子與物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對效應(yīng)后損失其能量，從原射線束中消失。如圖1

強度為I 0 的射線穿過厚度為 t，密度為 ρ的被測物后，強度減為 I，當(dāng)I 0 和 t一定時，I 與 ρ相關(guān)。其中k 為質(zhì)量吸收系數(shù)。

（1）料位計探測單元： γ 射線探測器（將接收到的γ 射線轉(zhuǎn)換成電脈沖）； 高壓電源（供給探測器）； 放大器（對探測器輸出的電脈沖進行放大）。

（2）中央處理單元：信號甄別、數(shù)據(jù)處理；將料位轉(zhuǎn)換成數(shù)字量和模擬量輸出。

其中滿倉值，空倉值，報警值，返程值為設(shè)定參數(shù)，可根據(jù)現(xiàn)場運行要求設(shè)置。

料位計測量數(shù)據(jù)大于等于報警值時，K1，K2繼電器動作；

料位計測量數(shù)據(jù)小于等于返程值時，K1，K2繼電器恢復(fù)。

3 無源核子料位計應(yīng)用效果

大唐濱州電廠布袋除塵系統(tǒng)每臺機組共分為輸灰A、B、C、D倉室，分別設(shè)有倉室高料位、倉室低料位和倉泵高料位測點。每臺機組布袋除塵系統(tǒng)共計24只料位計，目前倉室高料位采用無源核子料位計。

JLLH-HK非接觸式料位計在火電廠除塵、除灰系統(tǒng)中料位測量上有很好的優(yōu)勢，能夠提高系統(tǒng)運行的可靠性，降低大量的維護費用，起到節(jié)能降耗作用。相比其他料位計有以下優(yōu)勢：

（1）安裝方式：非接觸安裝，無需對容器開孔。（2）抗掛灰抗粘附性：通過測量灰的總量，來分辨是灰斗壁掛灰，還是真的灰位到了?？煽啃愿摺＃?）灰溫度的影響、濕度影響：灰中水蒸汽對灰和環(huán)境的放射性沒有影響，所以不會影響測量。料位設(shè)備在保溫層外，處于常溫環(huán)境，不受灰的高溫的影響，使用壽命長。（4）可用性：由于可靠性高，特別是輸出的灰位模擬量，實時顯示灰位變化情況。運行人員可依據(jù)料位進行運行控制。系統(tǒng)效率高，節(jié)約運行成本，延長系統(tǒng)其他設(shè)備壽命。

但在實際應(yīng)用中，由于此料位計監(jiān)測范圍有限（只能觀測安裝部位上下1.5米范圍料位），所以選用2支或多支料位計以便于更全面監(jiān)測灰位，若每臺倉室只安裝一臺料位計，在安裝料位計時根據(jù)現(xiàn)場實際倉室高度合理選定安裝位置，本廠安裝在距離倉室底部4米位置，監(jiān)測范圍為倉室底部2.5米（零位）-5.5米（滿量程），總量程為3米。

從安裝使用至今，無源核子料位計使用效果良好，測量準(zhǔn)確度高，能夠直觀顯示實際倉室灰位，便于運行人員監(jiān)視，保證了機組的安全穩(wěn)定運行。

參考文獻(xiàn)：

[1]JLLH-HK系列料位計說明書[S].北京嘉樂聯(lián)合自動化設(shè)備有限公司，2011（06）.

[2]湯金興.γ核料位計技術(shù)特點及使用情況[J].浙江電力，1995（01）.endprint