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[摘 要]分炉计量较好的解决了电厂入炉煤计量的难题，计量准确、稳定可靠、维护量小、造价低，使得电厂通过正平衡法校核锅炉的效率，便于科学生产管理。
[关键词]分炉计量；皮带秤
中图分类号：TK284.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0027-01
煤炭是热电厂的主燃料，占运行成本的85%以上，煤炭的计量关乎企业的经济效益，一般贸易结算的入场煤计量准确，而入炉煤的计量却存在诸多问题。
如东协鑫3×75t/h循环流化床锅炉炉前给煤机安装了7台465E入炉煤皮带称重给煤机。由于计量秤的安装空间比较狭小，常规皮带秤的安装空间需至少8～10排托辊间距，而锅炉炉前没有所需安装空间，因此设计时缩短了秤体尺寸，降低了入炉煤给煤机皮带秤的计量精度；加上实际运行中还存在堵煤、皮带跑偏、称重不稳定等问题，使得皮带秤无法精准计量入炉煤量，炉前皮带秤的称重数据仅能够作为锅炉运行人员的操作参考。
2010年6月份，如东协鑫在5#输煤皮带安装一台6105B型总入炉煤电子皮带秤，皮带秤的设计和安装符合其技术规范，计量精度在0.5%以上，能够精确计量出3台锅炉总的入炉煤量。而对每台锅炉的煤耗量和锅炉单位蒸汽耗煤量采用平摊的方法进行计量。这样对需要及时掌握每台锅炉的运行效率和对每台锅炉实行经济考核带来诸多不便。
为了加强蒸汽煤耗的科学管理，我们对5#电子皮带秤进行了技术改造、改用一台电脑皮带秤同时实现了对三台锅炉的入炉煤分炉计量，较好地解决了每台锅炉入炉煤计量问题。技术改造具体如下：
一、系统的构成
㈠系统构成
图中数字代表安装在犁煤器上的接近开关。
5#、6#运输皮带宽600mm，带速1.4828m/s，输煤能力300t/h，该皮带给3台锅炉供煤，见上图。分炉计量系统主要由5#带的电子皮带称、检测犁煤器状态的接近开关、检测煤仓的料位开关、现场PLC转换器、工控机等组成。
㈡分炉计量系统原理
由5#输煤皮带秤6105B测量总的燃煤量的瞬时流量，经过RS-485通讯网络将这一总燃煤瞬时量输送至电脑；同时现场PLC转换器通过开关量输入/输出接口电路，检测犁煤器的起/落状态，依次判断出哪个煤仓上煤，输送至电脑计算出上煤量。由于皮带秤到各煤仓有不等的距离，而这段皮带上的煤量能达几吨或几十吨，于是在倒换犁煤器时需准确计算出该段皮带上的煤量，在转换炉号时需进补偿，即可达到准确计量各炉上煤量之目的。
㈢锅炉加仓逻辑判断
每台锅炉均有A、B两个煤仓，共有5个犁煤器（3#炉仅有1个犁煤器，无需检测），每个煤仓分别对应一台犁煤器，落下到位信号分别为Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，根据犁煤器的状态判断3台炉分炉计量的逻辑真值表如下：
㈣分炉计量
分炉计量包括正常煤量计量和余煤量计量。正常煤量是指t1-t2间隔内的煤量计量，余煤量是指延时时间（δt1，δt1'）内煤量计量。
1.正常煤量的计量开始时刻t1，是犁煤器落下时刻t0并延时一段时间后δt1，作为开始时刻.即t1=t0+δt1。
2.正常煤量的计量结束时刻t2，是犁煤器抬起时刻，作为结束时刻。
3.计量结束时刻t2，可作为后一炉的犁媒器落下时刻t0’，后—炉的计量开始时刻为t1’=t0’+δt1’，其中δt1’为延时时间。
4.δt1这段时间的煤量是从犁煤器落下至计量开始时刻的煤量，称为初始余煤量，应在本炉的煤量中加上这段煤量。δt1’时间的煤量是换炉加仓时.前一炉的终止余煤量，应在前—炉的煤量中减去这段煤量。
5.分炉计量W的计算公式：W=W1+W2-W3
其中，W1——为正常煤量，W1=
W2——为初始余煤量，W2=
W3一一为终止余煤量，W3=
G（t）——为电子皮带秤的瞬时煤量
㈤余煤量计算
设V1为5#皮带机传输速度，V2为6#皮带机传输速度.L1为皮带至6#皮带头部距离，L2为皮带头部至1炉煤仓距离，L3为1#炉煤仓至2#炉煤仓距离，L4为2#炉煤仓至3#炉煤仓距离，L5，L6、L7以此类推。
二、主要功能
㈠实时模拟功能
在CRT上显示输煤系统的工艺流程图、通过PLC对现场的各犁煤器的状态犁、煤仓的煤位状态、各炉的瞬时煤量、总输煤量等。还可以通过对称重传感器和速度传感器数据的采样和处理生成皮带的上煤量、瞬时流量、皮带速度等数据。
㈡数据存贮
对系统生成的数据（如每班各炉、各仓的数据）进行存贮，以供生产管理部进行查阅浏览，数据拷贝进行轮班小指标考核。
㈢数据查询
对生成的各炉、各仓、上煤记录、报警等数据进行本地及远程查询。自动生成各炉、各仓、上煤记录、报警等数据。系统根据用户所提供的换班规律自动进行换班。
㈣报警与自诊断功能
对煤仓料位上限和下限，犁煤器升降的误动作、皮带秤故障等进行报警。
㈤打印功能
根据要求，可按班、日、月、年打印各炉入炉，通过工控机对仪表进行远程操作，而不需直接操作仪表。
三、误差分析
㈠误差因素与误差传递
a）稱重传感器误差为0.1%。
b）速度传感器的误差为0.05%。
因为瞬时流量G（t）=qv，其中q为载荷（kg/m），V为皮带传输速度（m/s），由误差传递的线性叠加法可知
G（t）=qv
方程两边取偏导
δG（t）=vδq+qδv
所以
δG（t）/G（t）=（δq/q）+（δv/v）
即瞬时煤量的误差是称重传感器的误差与速度传感器误差的线性累加。
c）余煤量误差为0.1%，主要是由电子秤至犁煤器的距离和带速误差所造成的。
㈡分炉计量的误差
在整个分炉计量过程中，误差为0.25%。
㈢分炉计量的准确度
分炉计量的准确度为l-0.25%=99.75%。
四、改造主要材料
整个改造费用在16000元左右，改造周期1周。
五、运行效果
2013年4月份进行分炉计量技术改造后，对每台锅炉的入炉煤量的班、日、月的报表数据可以及时掌握和了解，利于各轮班小指标竞赛和考核。对1#、2#、3#锅炉的煤耗量和锅炉单位蒸汽耗煤量采用平摊的方法计量，分炉计量改造之前1#、2#、3#锅炉的炉效平摊的计算分别为86.9768%、87.068664%、86.9579575%。
不考虑全年脱硫添加剂使得锅炉的炉效降低，而实际分炉计量改造后，通过各轮值的小指标竞赛，3台锅炉的效率分别为87.6225415%、87.5144765%、87.3204445%，分别提高了0.64%、0.44%、0.36%。平均提高0.42%。
六、结束语
此分炉计量系统投运后计量准确、稳定可靠、维护量小、造价低，仅投资16，000元，彻底改变了原来那种锅炉煤耗量平摊的局面，较理想地实现了分炉计量与核算，优化了锅炉运行操作，提高了锅炉效率0.42%，折合全年可以节能236多吨标煤，减排污染物二氧化硫近0.67吨，减排氮氧化物近0.45吨，年增加经济效益16.52万元，分炉计量投资少、见效快，具有较广推广价值。
[关键词]分炉计量；皮带秤
中图分类号：TK284.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）35-0027-01
煤炭是热电厂的主燃料，占运行成本的85%以上，煤炭的计量关乎企业的经济效益，一般贸易结算的入场煤计量准确，而入炉煤的计量却存在诸多问题。
如东协鑫3×75t/h循环流化床锅炉炉前给煤机安装了7台465E入炉煤皮带称重给煤机。由于计量秤的安装空间比较狭小，常规皮带秤的安装空间需至少8～10排托辊间距，而锅炉炉前没有所需安装空间，因此设计时缩短了秤体尺寸，降低了入炉煤给煤机皮带秤的计量精度；加上实际运行中还存在堵煤、皮带跑偏、称重不稳定等问题，使得皮带秤无法精准计量入炉煤量，炉前皮带秤的称重数据仅能够作为锅炉运行人员的操作参考。
2010年6月份，如东协鑫在5#输煤皮带安装一台6105B型总入炉煤电子皮带秤，皮带秤的设计和安装符合其技术规范，计量精度在0.5%以上，能够精确计量出3台锅炉总的入炉煤量。而对每台锅炉的煤耗量和锅炉单位蒸汽耗煤量采用平摊的方法进行计量。这样对需要及时掌握每台锅炉的运行效率和对每台锅炉实行经济考核带来诸多不便。
为了加强蒸汽煤耗的科学管理，我们对5#电子皮带秤进行了技术改造、改用一台电脑皮带秤同时实现了对三台锅炉的入炉煤分炉计量，较好地解决了每台锅炉入炉煤计量问题。技术改造具体如下：
一、系统的构成
㈠系统构成
图中数字代表安装在犁煤器上的接近开关。
5#、6#运输皮带宽600mm，带速1.4828m/s，输煤能力300t/h，该皮带给3台锅炉供煤，见上图。分炉计量系统主要由5#带的电子皮带称、检测犁煤器状态的接近开关、检测煤仓的料位开关、现场PLC转换器、工控机等组成。
㈡分炉计量系统原理
由5#输煤皮带秤6105B测量总的燃煤量的瞬时流量，经过RS-485通讯网络将这一总燃煤瞬时量输送至电脑；同时现场PLC转换器通过开关量输入/输出接口电路，检测犁煤器的起/落状态，依次判断出哪个煤仓上煤，输送至电脑计算出上煤量。由于皮带秤到各煤仓有不等的距离，而这段皮带上的煤量能达几吨或几十吨，于是在倒换犁煤器时需准确计算出该段皮带上的煤量，在转换炉号时需进补偿，即可达到准确计量各炉上煤量之目的。
㈢锅炉加仓逻辑判断
每台锅炉均有A、B两个煤仓，共有5个犁煤器（3#炉仅有1个犁煤器，无需检测），每个煤仓分别对应一台犁煤器，落下到位信号分别为Y1、Y2、Y3、Y4、Y5，根据犁煤器的状态判断3台炉分炉计量的逻辑真值表如下：
㈣分炉计量
分炉计量包括正常煤量计量和余煤量计量。正常煤量是指t1-t2间隔内的煤量计量，余煤量是指延时时间（δt1，δt1'）内煤量计量。
1.正常煤量的计量开始时刻t1，是犁煤器落下时刻t0并延时一段时间后δt1，作为开始时刻.即t1=t0+δt1。
2.正常煤量的计量结束时刻t2，是犁煤器抬起时刻，作为结束时刻。
3.计量结束时刻t2，可作为后一炉的犁媒器落下时刻t0’，后—炉的计量开始时刻为t1’=t0’+δt1’，其中δt1’为延时时间。
4.δt1这段时间的煤量是从犁煤器落下至计量开始时刻的煤量，称为初始余煤量，应在本炉的煤量中加上这段煤量。δt1’时间的煤量是换炉加仓时.前一炉的终止余煤量，应在前—炉的煤量中减去这段煤量。
5.分炉计量W的计算公式：W=W1+W2-W3
其中，W1——为正常煤量，W1=
W2——为初始余煤量，W2=
W3一一为终止余煤量，W3=
G（t）——为电子皮带秤的瞬时煤量
㈤余煤量计算
设V1为5#皮带机传输速度，V2为6#皮带机传输速度.L1为皮带至6#皮带头部距离，L2为皮带头部至1炉煤仓距离，L3为1#炉煤仓至2#炉煤仓距离，L4为2#炉煤仓至3#炉煤仓距离，L5，L6、L7以此类推。
二、主要功能
㈠实时模拟功能
在CRT上显示输煤系统的工艺流程图、通过PLC对现场的各犁煤器的状态犁、煤仓的煤位状态、各炉的瞬时煤量、总输煤量等。还可以通过对称重传感器和速度传感器数据的采样和处理生成皮带的上煤量、瞬时流量、皮带速度等数据。
㈡数据存贮
对系统生成的数据（如每班各炉、各仓的数据）进行存贮，以供生产管理部进行查阅浏览，数据拷贝进行轮班小指标考核。
㈢数据查询
对生成的各炉、各仓、上煤记录、报警等数据进行本地及远程查询。自动生成各炉、各仓、上煤记录、报警等数据。系统根据用户所提供的换班规律自动进行换班。
㈣报警与自诊断功能
对煤仓料位上限和下限，犁煤器升降的误动作、皮带秤故障等进行报警。
㈤打印功能
根据要求，可按班、日、月、年打印各炉入炉，通过工控机对仪表进行远程操作，而不需直接操作仪表。
三、误差分析
㈠误差因素与误差传递
a）稱重传感器误差为0.1%。
b）速度传感器的误差为0.05%。
因为瞬时流量G（t）=qv，其中q为载荷（kg/m），V为皮带传输速度（m/s），由误差传递的线性叠加法可知
G（t）=qv
方程两边取偏导
δG（t）=vδq+qδv
所以
δG（t）/G（t）=（δq/q）+（δv/v）
即瞬时煤量的误差是称重传感器的误差与速度传感器误差的线性累加。
c）余煤量误差为0.1%，主要是由电子秤至犁煤器的距离和带速误差所造成的。
㈡分炉计量的误差
在整个分炉计量过程中，误差为0.25%。
㈢分炉计量的准确度
分炉计量的准确度为l-0.25%=99.75%。
四、改造主要材料
整个改造费用在16000元左右，改造周期1周。
五、运行效果
2013年4月份进行分炉计量技术改造后，对每台锅炉的入炉煤量的班、日、月的报表数据可以及时掌握和了解，利于各轮班小指标竞赛和考核。对1#、2#、3#锅炉的煤耗量和锅炉单位蒸汽耗煤量采用平摊的方法计量，分炉计量改造之前1#、2#、3#锅炉的炉效平摊的计算分别为86.9768%、87.068664%、86.9579575%。
不考虑全年脱硫添加剂使得锅炉的炉效降低，而实际分炉计量改造后，通过各轮值的小指标竞赛，3台锅炉的效率分别为87.6225415%、87.5144765%、87.3204445%，分别提高了0.64%、0.44%、0.36%。平均提高0.42%。
六、结束语
此分炉计量系统投运后计量准确、稳定可靠、维护量小、造价低，仅投资16，000元，彻底改变了原来那种锅炉煤耗量平摊的局面，较理想地实现了分炉计量与核算，优化了锅炉运行操作，提高了锅炉效率0.42%，折合全年可以节能236多吨标煤，减排污染物二氧化硫近0.67吨，减排氮氧化物近0.45吨，年增加经济效益16.52万元，分炉计量投资少、见效快，具有较广推广价值。