圆形封闭式煤场激光盘点仪的改造实践

陈伟，刘毅

(华电莱州发电有限公司，山东 莱州 261441)

圆形封闭式煤场激光盘点仪的改造实践

陈伟，刘毅

(华电莱州发电有限公司，山东 莱州 261441)

在圆形煤场中，将激光盘点仪安装在堆取料机的堆料臂上存在探头扫描范围的死角。现场分析原因后制定整改措施，将激光盘点仪从堆取料机的堆料臂上拆下，再安装在堆取料机的取料臂上。实践应用结果表明：整改后的盘点仪的精确度效果较好。

圆形封闭式煤场；激光盘点仪；改造

0 引言

煤场盘点仪器设备的使用精度对企业掌握煤场存煤的准确数量来说特别重要，而盘点仪器设备的设计、安装在现实应用中又对盘点仪的精确度起到关键作用。这就需要管理人员在盘点仪安装之前进行多方论证，设计优选最佳安装方案，才能发挥盘点仪的最大功能。本文作为一个整改案例，供同行借鉴。

1 盘点存在的问题

某火力发电公司一期工程建设2座ø120 m全封闭圆形煤场，每座煤场设计安装某品牌的数字煤场激光盘煤仪，探头安装在圆形煤场的堆取料机的堆料臂上，因为圆形煤场内有钢架结构支撑柱阻挡，约占10°范围，故堆料机及探头不能进行360°运行[1]。实际运行中，#1煤场堆料机及探头只能沿中心柱30°～300°回转运行，#2煤场只能沿中心柱67°～270°回转运行，因此2个煤场盘点时，激光探头均不能完全扫描所有的煤堆，留下了探头扫描的死角，也就是说这种盘点方式存在技术上的障碍。

2 问题分析

经过对《数字煤场激光盘煤仪技术规范书》[2]的研究，结合圆形煤场运行的特点，煤场管理人员与技术厂家对2个煤场的激光盘点仪存在的问题进行全面分析。分析发现，因为挡煤墙17 m轨道两边有堆取料机的限位器阻挡，#1煤场堆料机沿中心柱回转运行角度为30°～300°，有效运行角度为270°，#2煤场堆料机沿中心柱回转运行角度为67°～270°，有效运行角度为203°，所以激光探头安装在堆料臂上是产生探头扫描死角的根本原因。

查看现场，发现#1煤场取料机沿中心柱13°～338°回转运行，有效运行角度325°，比堆料机多出55°。#2煤场沿中心柱20°～330°回转运行，有效运行角度310°，比堆料机多出107°，见表1。取料机的回转角度均大于堆料机的回转角度，于是，提出将激光探头安装在取料机臂上，并且论证了现实可行性。

表1 堆料机和取料机有效扫描角度对比 (°)

3 整改措施

针对盘煤仪存在的问题分析，采取了如下措施。

(1)改变扫描仪安装位置，将盘点仪激光探头从堆料机挪移并安装到取料机拱形柱最高端一侧，增加扫描范围，最大限度减少盲区，提高精度。

(2)升级主机，采用新型触屏工控机，数据采集处理更加快速精准。

(3)升级软件，采取更加先进的建模方式，可智能计算盲区部分体积，降低误差。

(4)结合煤场原始数据或实测数据及盘煤仪的测量数据，调整原来软件中煤场各参数设置，翔实计算修正体积，务求盘煤结果最大限度接近真实值。

由于取料机回转角度扩大，2个煤场内的煤堆均能够全部被激光探头扫描仪扫描，经过现场测试，该整改措施是可行的。

4 有效性验证

#1，#2煤场盘点报告测试结果见表2、表3。改造完成后，管理人员分别对2个煤场盘煤仪进行了连续4次零吞吐煤场体积测试验证工作，其中正反向测量2次，其最大相对误差为0.20% ，最小相对误差仅为0.01%，符合《数字煤场激光盘煤仪技术规范书》中“整套装置重复测量的相对误差<0.20%”的要求。

表2 #1煤场盘点报告测试结果

表3 #2煤场盘点报告测试结果

在盘点仪改造测试过程中也摸索出了减小误差的有效方法，提出了影响盘点仪精确度的主要因素及消除影响的建议，供使用人员掌握使用。

(1)斗轮机旋转方向的影响。软件规定测量方向为顺时针，实测结果证明，反向测量与反向测量的结果接近，而正向测量与正向测量的结果接近，二者相对误差均在允许范围内。

(2)斗轮机的速度与惯性的影响。斗轮机每次测量的起始与结束位置由于受速度和惯性的影响不可能完全相同。激光探头有效测量煤堆的范围为331.80°，假设起点相同，煤场形状规则且均匀，如果2次测量范围相差0.10°，则误差约为0.03%。

(3)轨道的影响。盘煤仪系统在斗轮机行走轨道上装设行程轮，用以测量其旋转的角度，测试中发现，轨道上的积煤会被斗轮机的行走轮碾压成饼状，这些饼状物会拉长行程轮的行走轨迹，进而产生角度误差，影响测量结果。建议定期对轨道的杂物进行清理。

(4)灰尘的影响。斗轮机行走过程中因为振动会有些许浮灰掉落，若这些浮灰恰好经过扫描仪的扫描轨迹，就会影响激光的发射与接收，表现在图像上就是一些不规则的毛刺，每个煤场测量4次，第1次毛刺最多，而最后1次最少，根据结果分析，即使是毛刺最多的第1次，其影响也远小于前3个因素，几乎可以忽略。建议在盘点时尽可能停止卸煤，避免灰尘的影响。

5 实际应用效果

盘煤仪改造应用中，煤场管理人员定期排除对激光盘点仪的误差影响因素，最大限度提高了煤场存煤测量的精度，达到了改造的目的。该盘点仪经过2年多的应用实践，把盘点存煤数据多次与煤场管理人员的经验值、月度或季度煤场存煤报表数据相对比，煤场存煤数量基本上吻合。

6 结束语

煤场盘点用的仪器设备设计安装在圆形煤场的不同地方，就会产生不同的结果，正是因为盘点仪探头安装位置存在问题导致再次整改，希望本文能够给读者有益的警示和帮助。

[1]国核电力规划设计研究院圆形煤场图纸[Z].北京：国核电力规划设计研究院，2010.

[2]国核电力规划设计研究院数字煤场激光盘煤仪技术规范书[Z].北京：国核电力规划设计研究院，2010.

(本文责编：齐琳)

2017-01-03；

2017-02-25

TK 284.3

B

1674-1951(2017)03-0047-02

陈伟(1969—)，男，山东枣庄人，专工，从事入厂煤验收管理方面的工作(E-mail:623271978@qq.com)。

刘毅(1975—)，男，山东龙口人，煤管班长，现从事入厂煤验收管理方面的工作(E-mail:lkliuyi@163.com)。