一段爐爐膛壓力控制改進(jìn)

1、一段爐爐膛煙氣壓力控制改進(jìn)商鳳羽（錦西天然氣化工有限責(zé)任公司遼寧葫蘆島125001）摘要本文詳細(xì)介紹了合成氨一段爐爐膛煙氣壓力控制改進(jìn)的情況，對(duì)儀表設(shè)計(jì)選型加以分析介紹，比較改進(jìn)前后的儀表運(yùn)行及維護(hù)，為保證儀表進(jìn)而保證裝置穩(wěn)定運(yùn)行積累經(jīng)驗(yàn)。關(guān)鍵詞負(fù)壓壓力開(kāi)關(guān)智能變送器聯(lián)鎖我廠自1993年8月18日產(chǎn)出合成氨、8月28日產(chǎn)出合格尿素至今已運(yùn)行十余年了，曾多次創(chuàng)造A級(jí)連續(xù)超百天等運(yùn)行佳績(jī)。在裝置運(yùn)行過(guò)程中，各專業(yè)技術(shù)人員不斷摸索，及時(shí)總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為后續(xù)工作積累素材。合成氨裝置的一段轉(zhuǎn)化爐是轉(zhuǎn)化段的核心部分，原料氣CH4與水蒸氣H2O在此發(fā)生轉(zhuǎn)化產(chǎn)生合成氨的原料之一H2氣，而一段爐爐膛煙氣壓力的控

2、制無(wú)疑尤為重要，因?yàn)橐坏t膛煙氣壓力為正壓，爐膛內(nèi)溫度高達(dá)860的煙氣沖出一段爐壁所造成的損失將不可估量。原煙氣壓力控制方案簡(jiǎn)介.安裝位置從日產(chǎn)1000噸合成氨裝置工藝流程圖冊(cè)（CF BRAUN INC）中KD42頁(yè)的一段轉(zhuǎn)化爐空氣分配管道儀表流程圖上，我們看到爐膛煙氣壓力取壓點(diǎn)位于輻射段上方對(duì)流段下方，煙氣壓力由兩根引壓管線分別接一臺(tái)壓力變送器PT167和一臺(tái)壓力開(kāi)關(guān)PSHH283。現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況是其中PT167引壓管線較長(zhǎng)，變送器安裝在爐外FV105平臺(tái)上的保溫箱里；PSHH283引壓管線較短，壓力開(kāi)關(guān)直接安裝在取壓點(diǎn)旁爐膛輻射段頂較熱的通道里，這種高溫環(huán)境對(duì)開(kāi)關(guān)中的精密機(jī)械部件非常不利。.

3、控制方案100PICALH167該回路設(shè)計(jì)現(xiàn)場(chǎng)部分為：壓力變送器PT167，輸出4-20mA信號(hào)到主控接線柜；電氣轉(zhuǎn)換器PY167，接受主控調(diào)節(jié)器PC167輸出的4-20mA信號(hào)，輸出相應(yīng)氣信號(hào)到爐膛頂部引風(fēng)機(jī)擋板閥PV167A/B；三通電磁閥PY167A安裝在電氣轉(zhuǎn)換器輸出到閥的氣路上，接受主控來(lái)的聯(lián)鎖數(shù)字輸出或信號(hào)，完成聯(lián)鎖動(dòng)作。該回路設(shè)計(jì)主控部分為：100PALH167，在主控CRT上對(duì)爐膛煙氣壓力低高于組態(tài)設(shè)計(jì)值時(shí)報(bào)警；調(diào)節(jié)器PC167在CRT上顯示PT167實(shí)時(shí)值并與給定值比較后按偏差調(diào)節(jié)引風(fēng)機(jī)擋板閥PV167A/B開(kāi)度，保證爐膛負(fù)壓。100PAH283現(xiàn)場(chǎng)部分：壓力開(kāi)關(guān)PSHH28

4、3為壓力高聯(lián)鎖，正常時(shí)接常閉觸點(diǎn)，爐膛壓力達(dá)設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)斷開(kāi)，即輸出數(shù)字信號(hào)由“”變“”。主控部分：PAHH283執(zhí)行報(bào)警及聯(lián)鎖動(dòng)作，主控設(shè)置維修旁路PHS283以方便維修、滿足其他要求等，PHA283為是否打旁路進(jìn)行報(bào)警提示。.儀表的選型及運(yùn)行選型PT167選用Rosemount公司生產(chǎn)的1151DP3E，設(shè)定量程為10 mmH2O至80mmH2O。1151系列變送器以其可靠的質(zhì)量、穩(wěn)定的性能享有良好的信譽(yù)。這種變送器有一可變電容敏感元件即“”室，壓力通過(guò)隔離膜片和灌充液傳遞到測(cè)量膜片的另一側(cè)。測(cè)量膜片的位置由其兩側(cè)的電容極板檢測(cè)出來(lái)。經(jīng)過(guò)處理轉(zhuǎn)換成420mA信號(hào)。CHCL1151系列變送器

5、工作原理表達(dá)式：PIref CHCL其中，P被測(cè)流程壓力，Iref恒定電流，CH高壓側(cè)極板和測(cè)量膜片之間的電容，CL低壓側(cè)極板和測(cè)量膜片之間的電容。PSHH283選用型號(hào)為BOURDONPX/TX的壓力開(kāi)關(guān)，見(jiàn)圖。BOURDONPX/TX壓力開(kāi)關(guān)由膜片、彈簧、觸點(diǎn)組成，當(dāng)壓力作用到敏感膜片上時(shí)，它就產(chǎn)生一個(gè)力作用到彈簧上，當(dāng)這個(gè)力超過(guò)彈簧的張力（大小由設(shè)定點(diǎn)決定）時(shí)，開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)動(dòng)作；壓力降低時(shí)彈簧恢復(fù)原來(lái)狀態(tài)，開(kāi)關(guān)也恢復(fù)常態(tài)。 圖中：EG刻度標(biāo)尺 M微動(dòng)開(kāi)關(guān) VB 鎖定螺絲VR 調(diào)節(jié)螺絲圖一壓力開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖R 彈簧從圖一中可見(jiàn)，波登開(kāi)關(guān)屬于機(jī)械式結(jié)構(gòu)。PSHH283所選開(kāi)關(guān)的量程范圍是20 m

6、mH2O至100mmH2O。PT167運(yùn)行良好，一般情況只做零點(diǎn)檢查，每隔三年拆回校驗(yàn)一次，精度和變差均符合要求。由于一段爐煙氣壓力正常值約為3mmH2O，PSHH283檢測(cè)部分的膜片就要求足夠大，又由于環(huán)境溫度高等苛刻條件開(kāi)關(guān)的材質(zhì)必須保證，開(kāi)關(guān)顯得大而笨重。因此PSHH283的拆卸、調(diào)校、安裝固定都很不方便；另外，最大的弊端是開(kāi)關(guān)的回差太大（8mmH2O），即當(dāng)煙氣壓力由正常值3mmH2O突變?yōu)?mmH2O以上時(shí)開(kāi)關(guān)才動(dòng)作，而PSHH283的聯(lián)鎖值是0mmH2O，很明顯使用這種開(kāi)關(guān)已經(jīng)太危險(xiǎn)。改進(jìn)后的煙氣壓力控制.儀表選型與科技發(fā)展同步的新型儀表隨著電子與通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，osemoun

7、t公司推出了1151Smart變送器。1151Smart變送器是一種有微處理器的儀表，在原來(lái)儀表基礎(chǔ)上增加了先進(jìn)的通訊功能。使用羅斯蒙特268型智能儀表接口可以從控制室、變送器安裝現(xiàn)場(chǎng)或回路中的任何端點(diǎn)同1151Smart變送器進(jìn)行通信，但在接線端點(diǎn)與電源之間必須有不小于250的電阻。268接口可對(duì)1151Smart變送器進(jìn)行：在線查詢?cè)诰€測(cè)試在線和離線組態(tài)數(shù)字微調(diào)從而完成用戶所要進(jìn)行的各種任務(wù)。目前1151Smart變送器已在我廠得到廣泛應(yīng)用。.1.借鑒同類廠使用經(jīng)驗(yàn)1997年10月，第十三屆大型合成氨裝置技術(shù)年會(huì)在四川涪陵的建峰化工總廠召開(kāi)。來(lái)自全國(guó)各地一線的技術(shù)人員熱烈討論了生產(chǎn)中的問(wèn)題

8、，交流設(shè)備使用經(jīng)驗(yàn)。來(lái)自鎮(zhèn)海煉廠儀表車間的主任談到他們已有20的儀表改用了智能型；滄州大化肥已將全部壓力開(kāi)關(guān)取消，改用壓力變送器，使用情況非常令人滿意。大大降低了故障率，減輕了維修人員負(fù)擔(dān)。同時(shí)造價(jià)并沒(méi)有增高，因?yàn)閴毫﹂_(kāi)關(guān)和變送器價(jià)格相當(dāng)。.1.儀表選用我廠引入智能儀表是有計(jì)劃分批進(jìn)行的。早在1997年合成裝置儀表PT167、PT185A/B等就率先換用了智能變送器。PT167型號(hào)為1151DP3S12D3I8，設(shè)定量程為5至60mmH2O。PT167改進(jìn)后量程減小，使檢測(cè)更加靈敏，爐膛壓力發(fā)生微小變化就能檢測(cè)出來(lái)。2000年3月大修期間，合成儀表檢修人員取消了壓力開(kāi)關(guān)PSHH283，改用兩臺(tái)

9、智能差壓變送器PT283和PT283A。型號(hào)為1151DP3S，組態(tài)使用量程為10至90mmH2O。.改造效果因?yàn)?68通訊接口使用非常方便：安裝在現(xiàn)場(chǎng)的在線變送器，只須打開(kāi)端蓋，將268掛接在信號(hào)線的兩個(gè)接線端子上；在主控室內(nèi)亦如此。儀表人員可隨時(shí)對(duì)檢測(cè)參數(shù)和儀表本身進(jìn)行檢查，并能幫助工藝操作人員更好地分析工藝運(yùn)行過(guò)程。使用效果非常好。變送器后，變送器安裝在爐外平臺(tái)直接固定在篦子板上的保溫箱里，儀表運(yùn)行環(huán)境得到了改善。主控修改了聯(lián)鎖，將與變送器相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)軟開(kāi)關(guān)PSHH283和PSHH283A相“與”做二選一執(zhí)行聯(lián)鎖，增加了動(dòng)作的可靠性。見(jiàn)年產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨裝置PLC聯(lián)鎖邏輯圖2001.6版19頁(yè)空壓機(jī)停車邏輯圖PB40。小結(jié)本次改進(jìn)成功的經(jīng)驗(yàn)表明，原始設(shè)計(jì)方案雖然合理，選型也許很先進(jìn)，但它畢竟只代表當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平。我們要不斷學(xué)習(xí)新知識(shí)，掌握新技術(shù)，大膽探索，積極思考。因?yàn)槲覐S是引進(jìn)型大化肥，儀表設(shè)備及調(diào)節(jié)閥來(lái)自十幾個(gè)國(guó)