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一段炉炉膛烟气控制改进

2019-01-05 点击量:641
一段炉炉膛烟气控制改进

1 原烟气控制方案概况
1.1 安装位置
从《日产1000吨合成氨装置工艺流程图册》(CF BRAUN INC)变压器厂家中KD-42页的一段转化炉空气分配鹤壁变压器仪表流程图上,大家看到炉膛烟气取压点位于辐射段上方对流段下方,烟气由两根引压管线分别接一台鹤壁变压器PT-167和一台鹤壁变压器PSHH-283。现场实际情况是其中PT-167引压管线较长,鹤壁变压器安装在炉外FV-105平台上的保温箱里;PSHH-283引压管线较短,鹤壁变压器直接安装在取压点旁炉膛辐射段顶较热的通道里,这种高温环境对鹤壁变压器中的精密机械部件非常不利。
1.2 控制方案
1.2.1 回路100PICALH 167
该回路设计现场部分为:鹤壁变压器PT-167,输出4-20mA信号到主控接线柜;电气转换器PY-167,接受主控调节器PC167输出的4-20mA信号,输出相应气信号到炉膛顶部引风机挡板阀PV-167A/B;三通电磁阀PY-167A安装在电气转换器输出到阀的气路上,接受主控来的联锁数字输出0或1信号,完成联锁动作。
该回路设计主控部分为:100PAL/H167,在主控CRT上对炉膛烟气低/高于组态设计值时报警;调节器PC167在CRT上显示PT-167实时值并与给定值比较后按偏差调节引风机挡板阀PV-167A/B开度,保证炉膛负压。
1.2.2 回路100PAH 283
现场部分:鹤壁变压器PSHH-283为高联锁,正常时接常闭触点,炉膛达设定值时触点断开,即输出数字信号由“1”变“0”。
主控部分:PAHH283实行报警及联锁动作,主控设置维修旁路PHS283以方便维修、满足其他要求等,PHA 283为是否打旁路进行报警提示。
1.3 仪表的选型及运行
1.3.1 选型
PT-167选用Rosemount企业生产的1151DP3E,设定量程为-10 mmH2O至80mmH2O。1151系列鹤壁变压器以其可靠的质量、稳定的性能享有良好的信誉。这种鹤壁变压器有一可变电容敏感元件即“δ”室,通过膜片和灌充液传递到测量膜片的另一侧。测量膜片的位置由其两侧的电容极板检测出来。经过处理转换成4-20mA信号。
CH-CL
1151系列鹤壁变压器工作原理表达式:  P=Iref•————
       CH+CL

其中,P—被测流程,Iref—恒定电流,CH—高压侧极板和测量膜片之间的电容,CL—侧极板和测量膜片之间的电容。

鹤壁变压器由膜片、弹簧、触点组成,当作用到敏感膜片上时,它就产生一个力作用到弹簧上,当这个力超过弹簧的张力(大小由设定点决定)时,鹤壁变压器触点动作;降低时弹簧恢复原来状态,鹤壁变压器也恢复常态。
1.3.2 运行
PT-167运行良好,一般情况只做零点检查,每隔三年拆回校验一次,精度和变差均符合要求。
由于一段炉烟气正常值约为-3mmH2O,PSHH-283检测部分的膜片就要求足够大,又由于环境温度高等苛刻条件鹤壁变压器的材质必须保证,鹤壁变压器显得大而笨重。因此PSHH-283的拆卸、调校、安装固定都很不方便;另外,******的弊端是鹤壁变压器的回差太大(8mmH2O),即当烟气由正常值-3mmH2O突变为5mmH2O以上时鹤壁变压器才动作,而PSHH-283的联锁值是0mmH2O,很明显使用这种鹤壁变压器已经太危险。

2 改进后的烟气控制
2.1 仪表选型 
2.1.1与科技发展同步的新型仪表
    随着与通讯技术的迅猛发展,Rosemount企业推出了1151Smart鹤壁变压器。1151Smart鹤壁变压器是一种有微处理器的仪表,在原来仪表基础上增加了先进的通讯功能。使用罗斯蒙特268型仪表接口可以从控制室、lcjyg.com鹤壁变压器安装现场或回路中的任何端点同1151Smart鹤壁变压器进行通信,但在接线端点与电源之间必须有不小于250Ω的电阻。268接口可对1151Smart鹤壁变压器进行:
Ⅰ 在线查询
Ⅱ 在线测试
Ⅲ 在线和离线组态
Ⅳ 数字微调
从而完成用户所要进行的各种任务。目前1151Smart鹤壁变压器已在我厂得到广泛应用。
2.1.2 借鉴同类厂使用经验
1997年10月,第十三届大型合成氨装置技术年会在四川涪陵的建峰化工总厂召开。来自全国各地一线的技术人员热烈讨论了生产中的问题,交流设备使用经验。来自镇海炼厂仪表车间的主任谈到他们已有20%的仪表改用了型;沧州大化肥已将全部鹤壁变压器取消,改用鹤壁变压器,使用情况非常令人满意。大大降低了故障率,减轻了维修人员负担。同时造价并没有增高,因为鹤壁变压器和鹤壁变压器价格相当。
2.1.3 仪表选用
我厂引入仪表是有计划分批进行的。早在1997年合成装置仪表PT-167、PT-185A/B等就率先换用了鹤壁变压器。PT-167型号为1151DP12D3I8,设定量程为5至-60mmH2O。PT-167改进后量程减小,使检测更加灵敏,炉膛发生微小变化就能检测出来。
2000年3月大修期间,合成仪表检修人员取消了鹤壁变压器PSHH-283,改用两台差压鹤壁变压器PT-283和PT-283A。型号为1151DP,组态使用量程为-10至90mmH2O。
2.2 改造效果
2.2.1 因为268通讯接口使用非常方便:安装在现场的在线鹤壁变压器,只须打开端盖,将268挂接在信号线的两个接线端子上;在主控室内亦如此。仪表人员可随时对检测参数和仪表本身进行检查,并能帮助工艺操作人员更好地分析工艺运行过程。使用效果非常好。
2.2.2 鹤壁变压器的投用延长了仪表校验周期,节省了人力和物力。
2.2.3 鹤壁变压器换成鹤壁变压器后,鹤壁变压器安装在炉外平台直接固定在篦子板上的保温箱里,
仪表运行环境得到了改善。
2.2.4 主控修改了联锁,将与鹤壁变压器相对应的两个软鹤壁变压器PSHH-283和PSHH-283A相“与”做二选一实行联锁,增加了动作的可靠性。见《年产30万吨合成氨装置PLC联锁逻辑图》2001.6版19页—空压机停车逻辑图PB40。



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