锦西天然气化工有限责任公司年产20万吨大颗粒尿素装置采用流化床工艺技术。将尿素装置造粒塔的部分小颗粒尿素分流，作为制造大颗粒尿素的晶种，另一路来自蒸发系统的99．75％熔融尿液，在流化床式转鼓造粒机内，通过特制喷嘴，不断以雾化液形式，多次包覆料帘中的尿素晶种颗粒外表面，使尿素粒径逐渐增大，经造粒机出料端排出，再经筛分，产出合格的大颗粒尿素。
在大颗粒尿素生产过程中，一个重要控制参数是晶种尿素的配料控制，也就是控制小颗粒尿素加入量。由于配料精度直接影响着大颗粒尿素的最终质量，也影响着大颗粒尿素装置的长周期、优化运行，这就离不开配料秤的测量与控制，也对配料秤的精度、稳定性、可靠性提出较高的技术要求。配料秤不是单一的计量仪表，而是由料仓、称重传感器、称重控制器、输送机等组成的一个系统，是一套机电一体化的系统设备，它将物料以不同的比例混合，达到定量配料的目的。
1配料秤的应用
配料秤原选用的是配料皮带秤，又称为称重给料机，是集输送、称重、给料于一体，与普通的计量皮带秤不同，它不仅能显示物料的累积量和物料的流量，而且能根据输送带上物料的瞬时流量和设定值的差值调整物料流量的大小，构成闭环系统，达到物料调速给料的目的。
配料皮带秤由短皮带输送机及计控装置构成，其结构见图1。

配料皮带秤是一条短皮带输送机直接安放在进料斗之下，以拖料的方式从进料斗中拖出物料。短皮带输送机上装有可称量物料流量的承载器和称重传感器，控制器根据物料流量与设定流量的差值调整电机的转速，使物料流量等于设定流量。控制器可以手动操作升／降犁式分料器。在料仓的下口装有切断闸门，给料闸板通常是固定开度，在流量设定值变化时，只是皮带机速度变化，而皮带上的物料负荷始终保持稳定，但当流量设定值变化大时，就需要人工操作开大闸板，使配料皮带秤在一个新的物料负荷下工作（图2）。

2配料皮带秤在使用中存在的问题
配料皮带秤在使用中出现测量误差大、稳定性差、操作不便等问题，制约大颗粒装置的优化操作，也增大了尿素的废品率。分析原因主要有以下几方面：
1）进料仓直接坐在配料皮带秤的皮带机上，料柱压力的变化使配料皮带秤的皮带张力也随着变化，皮带张力变化的不确定性，是皮带秤测量误差大的主要原因［1］。
2）受现场安装环境限制，皮带的进料口与出料口间距只有1370mm（皮带的总长1500mm），皮带过短，物料下落冲击力直接作用在秤体上，秤体承载器受下料及卸料的影响大。
3）配料皮带秤的皮带机与进料斗之间没有专用的给料机缓冲，皮带秤的调零、更换皮带等操作较难完成［1］。
4）皮带秤为动态秤，存在零点漂移、皮带跑偏等影响。
5）料斗内的重量不能测量，犁式分料器的控制只能现场手动升、降，无法实现自动扒料。料仓下料闸板也是手动开关，不便于工艺人员的操作。
6）采用皮带输送机易出现撒料事故，造成物料浪费。
3配料秤的对比与选用
众所周知，在化工生产中，液态流体的流量测量与控制，可以选用各类流量仪表和调节阀来实现。而固态散料的流量测量与控制，现有方法较为单一，尤其是配料秤，常见有配料皮带秤、核子秤及失重秤等。核子皮带秤需要放射源，存在射源衰减问题和安全防护问题，且核子秤精度不高，应用场合受到很大限制。
失重秤是20世纪90年代开始应用于工业过程称重连续计量的，也称为差分减量秤。它是一种通过静态称重的方式实现高精度连续定量给料的自动称重设备，能对粉末、颗粒、片状等干散物料进行可靠、精确和稳定的给料，减少物料的浪费和提高混合物的一致性。它逐渐替代皮带秤、螺旋秤，甚至累加秤，作为一种全新的计量方法，应用越来越广泛。
失重秤是一种采用减算计重方式，利用单位时间内物料减少速率来核算物料流量的定流量给料设备。系统通过静态称量给料系统（料仓、给料机和秤体）及变速电机控制散物料的卸料流量。物料（通过螺旋、振动管或槽）从系统卸下，将按每个单位时间（dv／dt）测量的“失重”与所需给料量进行比较，测量的流量与给定的流量之间的差异会通过给料控制器发生纠正信号，该控制器能输出4～20mA模拟量信号控制变频器自动调节给料速度，从而在没有过程滞后的情况下保持精确的给料量。当料仓中测量的重量达到低料位时，控制器将给料系统按容积给料进行控制，然后上方料仓快速重新补料（自动），当补料过程结束后，系统又自动恢复失重计量方式。失重秤的技术特点：
1）系统精度高。失重秤工作时，料仓的测量实际是在静态下完成的，根据两个工作状态测得两个重量差值算出流量。差值与流量给定值误差还可在下一个周期内进行补偿，并且这两个重量测量时间在几分钟内完成，不受传感器零点漂移和温度漂移等影响，因此可获得相当高的计量精度，系统计量精度可达到0．5％，甚至02％。
2）免维护，标定简单。由于失重秤是通过测量重量差值来计算流量的物料测量方式，不受皮带秤等动态秤中存在零点漂移（皮带跑偏、传感器位移，物料冲击振动皮带打滑，皮带粘料）等影响，能保证长期稳定的系统测量精度，且基本不需要维护和大量的标定工作，标定方式简单、方便。
3）适合于连续供给的配料场合。失重秤以物料流量作为控制对象，适合粒度较均匀的散干物料的配料。
4失重秤的应用
对比各种配料秤的优缺点和现场安装条件，2011年底将小颗粒尿素的配料秤改造为失重秤（图3）。料仓（计量仓）是失重秤的重要组成部分，物料在计量仓内向称重传感器施加载荷，传感器将重量信号转变成电信号送至失重秤仪表。

输送设备选用变频调速螺旋给料机，其结构简单，配置紧凑；密封状态下给料，给料均匀；与调速电机配用，易实现自动控制，流量与控制信号呈线性关系，调节性能好。
控制器为6104B失重控制器，是智能微机处理器控制仪表，以人机对话的形式对仪表进行各项操作。可进行自动零点和间隔校准。系统可自动处理加料过程，当料仓中测量的重量达到低料位时，控制器将给料系统按容积给料进行控制，然后上方犁式分料器落下快速补料，当料仓的料位达到上限值时，补料过程结束，犁式分料器抬起，系统又自动恢复失重计量方式，实现自动扒料和出料。失重秤的控制过程见图4。

5失重秤应用中注意事项
1）由于失重秤的自身特点，要求安装场合无振动，避免振动对称重传感器产生冲击力，带来测量误差。
2）上、下连接使用软连接，避免上、下设备对失重秤造成的测量误差。
3）尽量减少与外界的连接，凡是作用在秤体上的外界重量一定要保持恒定，目的是为了减少外界作用力对秤体的影响。
4）物料要求流动性好，物料波动造成的影响可以忽略不计。如果物料的流动性不好，波动造成的影响必须予以消除。
5）料仓下部的锥形部分，其倾斜度应大于45°，这样可防止物料堆积在出料口板结。
6）定期标定，每半年静态挂码标定一次，挂码重量应为量程值的60％～100％。
7）定期检查各设备的固定螺丝是否有松动。机柜内接线端子有无松动，发现问题应及时处理。8）做好现场控制器的防尘，避免因粉尘腐蚀，造成仪表故障。
6失重秤的应用效果
2011年底将小颗粒尿素的配料秤改造为失重秤，通过近两年的生产实践证明，只要遵循失重秤的安装、使用和维护规范，进行标准化管理，定期检定，失重秤完全能满足大颗粒尿素配料生产的需要，大大提高了装置的生产效率。失重秤作为一种先进的连续称重系统，随着电子技术、传感器技术和通讯技术等方面的突破，在性能上得到了进一步提高，应用范围不断扩展，将逐步取代配料皮带秤。

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