科创中国

                             成果的主要内容和简要说明

在国内，绝大多数的火力发电厂都配备了除灰系统，并采用料位计来检测灰斗和仓泵的灰位，以实现除灰作业的自动化控制。但是，这些料位计绝大多数为接触式料位计，在使用时容易因挂灰而产生误报警，需要技术人员不断地跑现场对料位计的误报警进行确认和处理，增加了技术人员的工作强度；同时，误报警会导致气力输灰提前，输送灰气比低，耗气量大，系统能耗高；较低的输送灰气比增大了输送流速，增加了设备磨损（管道磨损与流速的三次方成正比）。目前市面上用于解决上述问题的一种手段是采用无源核子料位计，用非接触式测量代替接触式测量。但是，这些料位计普遍存在指向性差、抗干扰能力弱、温度漂移严重、煤种适应性差的问题，导致在电厂的应用并不理想，普及率很低。本作品采用了无源核子料位计的基本原理，通过检测粉煤灰放射出的γ射线强度来计算灰位，从而实现绝对的非接触式测量。同时，还采用了一些技术手段来解决现有无源核子料位计存在的问题，进一步提高料位检测的可靠性，降低误报警率。本作品使用了铅皮来屏蔽环境中的无关γ射线，使用坡莫合金来屏蔽磁场干扰，提高了料位计的指向性和稳定性：通过能谱分析和特征识别，将K40的主峰作为基准来计算料位，大大降低了温度对测量精度的影响；通过数据分析找到了报警高度对应计数率斜率最大值这一规律，并设计了自动标定算法来自动设定不同煤种下的报警阈值，实现了不同煤种情况下测量精度的一致性。本产品在电厂应用后，效果显著。平均误报警率下降到几乎为0,工人无需再频繁跑现场来处理误报警，劳动强度和工作环境极大地改善；将其用于仓泵后，由于误报警导致的输灰频率过高问题得到解决，实现系统节能5%以上；由于具有温度适应性和煤种适应性，无需在环境温度变化和煤种变化后再对料位计进行重新标定，提高了工作效率。

本作品的设计寿命为10年，而一般的接触式料位计仅为3年，再加上其能够降低工人劳动强度和实现系统节能，在相同的使用年限情况下，本作品的综合使用成本不到接触式料位计的10%.而且，目前中国的能源依然以火电为主，因此本产品具有很广阔的市场前景。