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??這是“流程工業(yè)”發(fā)布的第 8136 篇文章 干餾系統(tǒng)氨水泵停機(jī)及熱風(fēng)爐熄火故障及應(yīng)對(duì)措施——本文主要針對(duì)干餾系統(tǒng)循環(huán)氨水泵及熱風(fēng)爐在冬季，尤其是環(huán)境溫度較低時(shí)焦油氨水泵頻繁跳停及熱風(fēng)爐頻繁熄火現(xiàn)象的主要原因進(jìn)行分析，并采取切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施，舉一反三將所有相同問(wèn)題一并處理，杜絕在正常生產(chǎn)過(guò)程中由于設(shè)備突然停機(jī)而造成生產(chǎn)安全事故。 本文刊登于PROCESS《流程工業(yè)》2022年第04期 《設(shè)備停機(jī)故障診斷和應(yīng)對(duì)措施》 文/呂舉山 本文作者供職于酒鋼集團(tuán)甘肅宏匯能源化工有限公司。  循環(huán)氨水泵頻繁調(diào)停及熱風(fēng)爐頻繁熄火的原因 焦油氨水泵的起動(dòng)與停止由中控室遠(yuǎn)程操作，正常生產(chǎn)情況下，焦油氨水泵與焦油氨水池頂部的脈沖雷達(dá)液位計(jì)的液位處于聯(lián)鎖狀態(tài)，及由焦油氨水泵控制氨水池內(nèi)液位處于1.5~3.8m，如果液位低于低液位的設(shè)定值則焦油氨水泵停，防止液位過(guò)低造成氨水泵電動(dòng)機(jī)損壞。因1#、2#泵聯(lián)鎖程序相同，2#泵聯(lián)鎖控制程序如圖1所示。從圖1可以看出當(dāng)雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量實(shí)際液位低于1500mm時(shí)，焦油氨水泵停機(jī)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，雷達(dá)液位計(jì)在焦油氨水池頂部，完全裸露在室外環(huán)境。 因雷達(dá)液位計(jì)電子單元受環(huán)境溫度影響較大，加之焦油氨水池介質(zhì)由焦油、蒸汽及氨水等組成，當(dāng)環(huán)境溫度在-10℃以下時(shí)，雷達(dá)液位計(jì)測(cè)量數(shù)據(jù)有較大的波動(dòng)，所以時(shí)常出現(xiàn)從正常液位突然跳變到0mm左右的情況，導(dǎo)致焦油氨水泵跳停。此時(shí)循環(huán)氨水持續(xù)從一級(jí)水洗塔注入焦油氨水池，如果中控人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，將造成氨水池液位溢出氨水池，從而影響正常的生產(chǎn)秩序。
圖1焦油氨水泵控制程序
圖2焦油氨水池液位實(shí)時(shí)趨勢(shì) 熱風(fēng)爐頻繁熄火原因分析 干餾1#、2#生產(chǎn)線在試車(chē)過(guò)程中，熱風(fēng)爐頻繁熄火，影響正常生產(chǎn)秩序，尤其是冬季夜晚，熱風(fēng)爐點(diǎn)火后在1min內(nèi)便自動(dòng)熄火。如果熱風(fēng)系統(tǒng)不能正常升溫至650℃左右，那么干餾整條生產(chǎn)線將無(wú)法正常生產(chǎn)焦油及合格的提質(zhì)煤。針對(duì)這一棘手問(wèn)題，需全面排查處理，經(jīng)過(guò)分析及檢查發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)爐熄火的主要原因?yàn)楦邷仫L(fēng)機(jī)調(diào)至5Hz，導(dǎo)致熱風(fēng)爐內(nèi)助燃空氣流量不達(dá)標(biāo)，不能滿足燃燒三要素的基本要求。這就需要從程序中徹底處理高溫風(fēng)機(jī)跳機(jī)的原因，保證設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。 高溫風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)控制程序如圖3所示,由圖3控制程序可以看出，引起高溫風(fēng)機(jī)輸出（C_301_AO）為5Hz的原因由下列因素決定：稀油站壓力（PI308A）、稀油站運(yùn)行信號(hào)（%IX60.0）、高溫風(fēng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)定子溫度（1TI308A_5）不高于105度、高溫風(fēng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)定子溫度2（TI309A_5）不高于105℃、高溫風(fēng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)定子溫度3（TI310A_5）不高于105℃、高溫風(fēng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)前軸承溫度（TI311A_5）不高于85℃、高溫風(fēng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)后軸承溫度（TI312A_5）不高于85℃、風(fēng)機(jī)本體近端軸承溫度（C_301A_5）不高于65℃、風(fēng)機(jī)本體遠(yuǎn)端軸承溫度（C_302A_5）不高于65℃、夾套回風(fēng)溫度（%IW12）不高于650℃以及聯(lián)鎖投切狀態(tài)（LS_TR_A）。 經(jīng)監(jiān)控程序及現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)，由于LK系列PLC沒(méi)有專門(mén)的測(cè)溫模塊，需將熱電阻或熱電偶對(duì)應(yīng)的電阻或毫伏電壓信號(hào)通過(guò)其自身的溫度變送器轉(zhuǎn)換為4~20mA信號(hào)后送入LK411模擬量輸入模塊，模塊接受的4~20mA信號(hào)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換為0~1000℃，當(dāng)熱電偶冷端溫度低于0℃尤其在-10℃以下時(shí)，一體化熱電偶中溫度變送器輸出電流為20.83mA，那么此時(shí)輸入到AI模塊的電流大于20mA,系統(tǒng)就會(huì)在程序里輸出最大值，這也就是為什么環(huán)境溫度較低時(shí)中控畫(huà)面對(duì)應(yīng)的溫度顯示最大值，這也是導(dǎo)致點(diǎn)火后5s就熄火的主要原因。
圖3高溫風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)控制程序 循環(huán)氨水泵頻繁跳停及熱風(fēng)爐頻發(fā)熄火的應(yīng)對(duì)措施 循環(huán)氨水泵控制優(yōu)化 根據(jù)每次氨水泵跳停時(shí)雷達(dá)液位計(jì)輸出的值及持續(xù)時(shí)間，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，氨水池液是連續(xù)曲線。如果在洗滌塔入口氨水切斷閥關(guān)閉狀態(tài)下，正常起動(dòng)一臺(tái)循環(huán)氨水泵，液位會(huì)連續(xù)性下降，下降速度大約為62mm/min左右，而正常生產(chǎn)過(guò)程循環(huán)氨水入口切斷閥處于打開(kāi)狀態(tài)，此時(shí)，氨水池液位下降速度遠(yuǎn)低于62mm/min。根據(jù)這一實(shí)際情況結(jié)合雷達(dá)液位計(jì)數(shù)據(jù)跳變后的持續(xù)時(shí)間（最長(zhǎng)時(shí)間為2min45s，如圖2），在控制程序中比較模塊后增加一個(gè)開(kāi)延時(shí)定時(shí)器（TON_ASC_05），定時(shí)時(shí)間為180s，修改后的程序如圖4所示。
圖4修改后的氨水泵控制程序 熱風(fēng)爐頻繁熄火的改進(jìn)措施 針對(duì)上述熱風(fēng)爐熄火原因的分析，如果環(huán)境溫度過(guò)低，一體化熱電偶輸出最大值，導(dǎo)致PLC程序輸出最大值這一現(xiàn)象，需要在程序中進(jìn)行優(yōu)化，增加判斷邏輯條件。正常情況下，爐溫是連續(xù)上升的，當(dāng)熱風(fēng)溫度上升至650℃時(shí)熱風(fēng)爐熄火停爐，這是正常的聯(lián)鎖停爐。 如果在熱風(fēng)溫度起初上升階段讓其不參與聯(lián)鎖，那么熱風(fēng)爐就不會(huì)熄火，待溫度逐步上升，因熱電偶兩端溫差較大，故其輸出大于4mA，溫度比較穩(wěn)定，穩(wěn)定后程序自動(dòng)將此溫度值投入熱風(fēng)爐高溫風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖程序。另外，高溫風(fēng)機(jī)主電動(dòng)機(jī)所對(duì)應(yīng)的幾個(gè)溫度監(jiān)控點(diǎn)在設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行情況下，電動(dòng)機(jī)自帶的溫度變送器損壞，溫變也輸出20mA電流。為防止上述意外情況的發(fā)生，經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)同意后風(fēng)機(jī)本體近端、遠(yuǎn)端軸承溫度及電動(dòng)機(jī)定子溫度只做超溫報(bào)警而不參與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖過(guò)程，修改后的高溫風(fēng)機(jī)控制程序如圖5所示。
圖5修改后的高溫風(fēng)機(jī)控制程序 結(jié)束語(yǔ) 修改后循環(huán)氨水泵自下裝至CPU后，從現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行情況來(lái)看，經(jīng)過(guò)一個(gè)冬季的運(yùn)行，雖然雷達(dá)液位計(jì)偶爾還有數(shù)據(jù)跳變現(xiàn)象，但氨水泵運(yùn)行平穩(wěn)，從未發(fā)生調(diào)停事故，達(dá)到了預(yù)期目的。   |
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