目前，企业对新建、扩建火力发电厂在节能高效方面提出了更高要求，迫使企业在建厂时必须考虑火力发电设备和火力发电设备所使用的部件优化的问题。准确的供煤量能够保证煤的有效利用，并保证降低二氧化碳排放量。重力称重定量控制能够解决这一难题，其中带式给料称起到很大的作用。

在燃烧煤粉的火力发电厂中，首先要把所要燃烧的煤炭在合适的粉碎机中无尘地磨成煤粉。磨好的煤粉由气动输送系统直接输送到燃烧煤粉的锅炉中。根据锅炉的容量，需要使用4~8台磨煤机来完成磨煤粉的任务。其中，每1台磨煤机分别由1台供煤机按照磨煤机所需的供煤量供煤。集成称量技术的应用，保障了供煤机按照锅炉所需的煤粉量定量供煤，满足了燃煤锅炉低煤耗、低排放优化运行的前提条件。

根据当前所需要的热量和蒸汽，锅炉系统测算出所需煤粉的理论值和一次供煤量，其目的在于：

准确地把燃烧过程所需的煤粉送入锅炉；

准确地把燃烧过程所需的空气送入锅炉。

努力得到最佳的燃料-空气混合比例（化学剂量比），从而实现煤粉的完全燃烧，排放出最少的二氧化碳。由于煤粉是从磨煤机直接输送到燃烧锅炉中，因此供煤机应能够根据负荷的变化均匀、准确地定量输送煤粉。这一切都在燃料定量控制系统的控制下完成，煤粉仓和定量称不是相互独立的个体，而是一个整体，以保证煤粉定量控制的可靠性。

体积定量的不足之处

在欧洲的许多火力发电厂中，定量控制任务一般都是按照体积定量的方式来控制。这种系统带有转速可调节的输送带系统，例如链板输送机、皮带输送机或者板式给料机。它们在单位时间内的体积输送量通过调节输送驱动装置转速来调节。当松散物料是均质的，流动性好且稳定时，按照体积定量进行定量控制效果明显。

三种不同煤粉重量与湿度之间的关系

当供煤机的上料出现变化（例如：由于松散物料重量或者它们的流动性出现波动）时，体积定量控制的称量装置直接把这些波动送入锅炉给料口，从而带来最佳工作点的波动。尤其是当火力发电厂使用进口煤炭时，这种重量波动和流动性差异经常发生。经过一段时间之后锅炉燃烧控制系统才会发现蒸汽和排放参数的变化，重新调整煤-气比例。在调整之前，锅炉的煤耗和二氧化碳的排放量都很高。

重量称重式供煤机工作原理

在重量称重式的供煤机中，被输送煤粉的重量经桥式称（类似传送带的称量装置）称量。在负载发生波动时，它通过改变输送速度来进行调整。供煤机的电气控制系统根据输送煤粉的理论值和检测到的输送带负荷（kg/m）计算输送速度，保证达到设定的理论值，并相应的调节供煤机驱动装置的转速。当煤粉的堆积密度发生变化时，重量称量的供煤机会迅速地识别到，并调节转速与之匹配，保证向锅炉输送所需煤粉量。重量称重的供煤机煤粉供应精度为输送量的±0.5%。

不同堆积密度的煤炭

松散煤粉的堆积密度和流动性受到煤粉颗粒大小、湿度和灰分含量的影响。下图表示的是三种不同煤炭的煤粉堆积密度与湿度的关系。从图中除了可以看到堆积密度与湿度没有线性比例关系之外，还可以看出：不同煤炭磨成的煤粉在湿度相同的情况下堆积密度相差20%左右。也就是1台每小时输送煤粉50t的体积称重供煤机，每小时可以多向锅炉内输送堆积密度达20%的煤粉，相当于每小时10t。

而重量称重的供煤机中则不同，当煤粉的堆积密度增加时，桥式称检测会及时的发现，并调整输送带的转速减少输送量。这样保证了每一时刻的供煤量都不超过每小时50t的质量流量，保证不超过±0.5%的精度。随着进口煤炭用量的不断增加，加重了煤粉堆积密度差异的问题。

可靠地从煤仓中输出煤炭

存储煤炭时，通常使用的是圆形或者方形的煤仓。在德国和欧洲的一些火力发电厂中常常会看到楔形的煤仓出煤口。在美国和亚洲则主要是圆锥形的出煤口。

在这两种结构中，出煤口的直径或者宽度为900mm。保证了不同煤质，包括使用煤粉流动性差异很大的进口煤炭，有足够的煤炭输出储备性能。为了保证方形出煤口整个周长能够均匀的出煤，应注意方形出煤口的长宽比不得超过3:1。

另外，输入漏斗的体积沿煤炭输送方向应成比例的增大，保障煤炭能够顺利的流出。当输入漏斗的长宽比大于3:1，或者是平行侧壁时，有可能只是后部的煤炭进入到供煤机中，整个输入漏斗的容积减小，漏斗前部的煤炭难以进入供煤机。一段时间之后积留在漏斗中的煤炭就会结块，甚至还会因长期不流动而自燃。

煤仓结构设计的不合理带来了煤粉的单侧流动

重量称重控制系统的优点

减少了煤粉消耗：提供准确、可追溯的煤粉定量控制，可以在负载变化时对进入锅炉的氧气量进行优化，从而降低了煤粉的消耗量。

减少了锅炉的腐蚀：由于均匀地向锅炉内输送煤粉，从而降低了锅炉内形成腐蚀区域（缺氧腐蚀）的可能性。

减少了锅炉内生成的炉渣：由于准确定量供应燃烧煤粉，因此锅炉内部的温度非常均匀，明显地降低了炉渣的生成。

降低了企业的生产成本和维护保养费用：与传统的容积式、体积式定量控制的供煤机（例如重型链板输送机或者板式给料机）相比，重量称重控制供煤机的维护保养周期、维护保养费用等都明显较低。

输送带运输煤炭时，煤炭与输送带输送装置/供煤机之间没有相对运动。与链式运输机相比较，输送带所消耗的能源较少，磨损也明显减少。

重量称重式供煤机的经济性

由于煤粉特性的差异，在传统的体积定量控制方式中会带来定量控制偏差，这将造成锅炉效率低下，二氧化碳排放量增加。重量称重的供煤机按照当前供煤机的负载进行定量控制，通过输送量的调节来保证当前煤粉需求量的供给。它会在煤粉的堆积密度波动时自动地给予调节补偿，保障了煤粉供应不超过理论值的±0.5%。这样，重量称重式的供煤机就满足了火力发电厂锅炉经济运行，降低煤耗和减少二氧化碳排放的要求。