氣化爐爐壁溫度監測與改進(jìn)措施

2012年8月大氛跑_Aug.2012第35卷第4期Large Scale Nitrogenous Fertilizer IndustryVol.35 No.4 .氣化爐爐壁溫度監測與改進(jìn)措施.(中國石化鎮海煉化分公司,浙江寧波315207 )摘要:介紹德士古氣化爐爐壁溫度測量系統的工作原理和調校方法、爐壁溫度測量系統改造前后的應用實(shí)例、校準方法,并提出進(jìn)-步改進(jìn)的設想。關(guān)鍵詞:氣化爐爐壁溫度監測改進(jìn)近幾年來(lái),國內大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),其重要的對應關(guān)系曲線(xiàn)可知,在常溫時(shí),溫感元件的芯線(xiàn)設備之一氣化爐的安全運行問(wèn)題應引起行業(yè)的充與外殼間的電阻值在500kQ以上，當壁溫上升分關(guān)注,有的氣化爐曾因爐磚損壞或局部脫落后,時(shí),電阻值開(kāi)始緩慢減小,一且溫度接近302C時(shí)，因爐壁溫度測量不準或壁溫監測報警系統失靈，電阻值已降至95Q左右，經(jīng)報警系統電路后,控.導致氣化爐爐壁嚴重超溫甚至會(huì )發(fā)生爆炸等重大制繼電器動(dòng)作，報警顯示。該報警系統是日本產(chǎn)設備事故。品,型號H35 003- -81-4A。中國石化鎮海煉化分公司(簡(jiǎn)稱(chēng)鎮海煉化)年1.1 校驗方法產(chǎn)30萬(wàn)噸合成氨裝置是我國引進(jìn)的第一套以渣①在溫感元件的尾部開(kāi)路端并接---只標準電油為原料高壓部分氧化法生產(chǎn)合成氨原料氣的大阻箱;②調整電阻值,從2kQ逐步減速到1500左化肥裝置。從1983年11月26日首次投料運行以右(實(shí)際設定精度為15002),控制繼電器動(dòng)作,報來(lái)，一直高度重視關(guān)鍵設備--德 士古氣化爐在警顯示;③在正常生產(chǎn)中,每月應使用一次報警電8.53 MPa、1 350工況下安全運行問(wèn)題,并積累了路中的試驗按鈕,確認報警電路工作正常;④報警很多安全運行的經(jīng)驗，其主要控制方法之- - 是對電阻異常時(shí),要分段更換溫感元件,并需對報警電氣化爐爐壁溫度的準確測量,因此,如何提高氣化路進(jìn)行檢查。爐爐壁溫度測量的準確性和可靠性,具有十分重1.2 應用實(shí)例要的實(shí)用價(jià)值。氣化爐壁溫測量報警系統投用以來(lái)，工作基鎮海煉化在國內首次改造了德士古氣化爐爐本正常,為了加強測溫功能,又專(zhuān)門(mén)增設了2套能壁測量報警系統，且近幾年來(lái)國內陸續投產(chǎn)的氣持續顯示壁溫的移動(dòng)式測溫元件，可隨時(shí)測量爐化爐也都采用同一原理的爐壁測量報警系統,現壁溫度,顯示熱點(diǎn)壁溫變化趨勢,從1983年12月將爐壁測量報警系統改造前后的應用情況、工作試車(chē)開(kāi)始到1990年5月31日止,1#氣化爐共報原理、特別是校準方法及要點(diǎn)作-一介紹。警3次，其中1*氣化爐頂壁溫組(TA-14-1)占100%,2"氣化爐共報警了17 次,其中2*氣化爐直1原設計爐壁溫度報警系統簡(jiǎn)部壁溫組(TA-15-1)占35% ,為氣化爐安全運行合成氨裝置德士古氣化爐原設計的爐璧溫度創(chuàng )造了較好的條件。測量系統共4組，其中爐子頂部分布1組，監測360C的區域,爐子直簡(jiǎn)部有3組,各監測120 C的收稿日期:2012-路目1期212-7-03。區域,各組的溫感元件分別盤(pán)在爐子的外表面,當作者簡(jiǎn)介:陳中國煤化工年于浙江廣播電視大學(xué)電氣工程CNMHG化分公司計某處爐壁溫度超過(guò)302C時(shí),則該組就報警。量中心主任，中國專(zhuān)業(yè)標準化技術(shù)委員會(huì )委員。聯(lián)系電話(huà):0574-由報警系統電路和溫感元件的電阻值與溫度86444713;E- mail :rcc01@163.com。254大氛肥2012年第35 卷1988年3月6日23:15,2*氣化爐直簡(jiǎn)部組壁究工作，尋找氣化爐爐壁溫度更為準確的測量方溫(TA-15-1和TA-15-4)先后報警,在氣化爐高法。鎮海煉化新建3*氣化爐時(shí)，設計選用美國溫熱電偶孔(TE-11)壁周周實(shí)測溫度為400%以XC0公司(目 前國產(chǎn)化的產(chǎn)品可直接替代進(jìn)口產(chǎn)上,經(jīng)負荷調整和用氣體吹后,報警消失,但在3品)的CTTC用于實(shí)時(shí)測量氣化爐的爐壁溫度,溫月11日到4月27日期間,又出現多次報警,原因度顯示準確可靠,后又將原1#氣化爐和2*氣化爐不清,只得減負荷運行。1988年5月7日停車(chē)大修的爐壁溫度監測報警系統改用CTTC測量溫度。中，觀(guān)察氣化爐內TE-11部位爐磚時(shí)發(fā)現相距原新設計氣化爐爐壁溫度測量系統共8組,其設計熱電偶孔上方50mm處又有一直徑20mm小中爐子頂部分布2組，爐子直簡(jiǎn)部有4組,2只爐孔(多次使用沖擊電鉆疏通高溫熱電偶孔內爐渣所膛測溫熱電偶孔部位各安裝1 組，各組的溫感元致),因此造成壁溫報警的原因是兩孔高溫氣體串件分別盤(pán)在爐子的外表面，并將熱電偶的電熱信流所致，修補后壁溫恢復正常。號送至控制室進(jìn)入DCS監視，實(shí)時(shí)顯示溫度變化1990年5月12日16:40時(shí),2"氣化爐爐頂連趨勢,當爐壁溫度超過(guò)302C時(shí),則該組就報警。接大法蘭處最高溫度實(shí)測為520C,經(jīng)生產(chǎn)負荷調2.1 熱電偶結點(diǎn)變化整并配制環(huán)形管吹N2后,溫度降至300C,后又逐CTTC是一種特殊電纜測溫熱電偶。沿著(zhù)步升到410C左右。在5月23日20:14,溫度升到CTTC長(cháng)度上任-一點(diǎn)，當出現其溫度超過(guò)該電纜其500,停爐處理。當吊出燒嘴后,發(fā)現爐頭拱型部余部分溫度時(shí)，在該點(diǎn)熱電偶線(xiàn)之間隔離材料位的澆鑄料及爐磚已下沉，最高溫度熱點(diǎn)部位的(NTC)電阻減小，形成- - 個(gè)“臨時(shí)”熱電偶結點(diǎn)。如澆鑄料已全部脫落。本次爐頭法蘭超溫.爐頂壁溫果該電纜上任何其他點(diǎn)上出現第二個(gè)更高的溫度組(TA-15-2)始終未報警。點(diǎn),那點(diǎn)導線(xiàn)之間電阻將減小,并低于“臨時(shí)”熱電1993年氣化爐壁溫測量報警系統改造后,能偶結點(diǎn)的電阻,新的“臨時(shí)”熱電偶結點(diǎn)就形成。這隨時(shí)觀(guān)察壁溫變化趨勢,提前控制工藝參數,故很種“臨時(shí)”熱電偶結點(diǎn)功能與常規的單個(gè)點(diǎn)的熱電少出現報警現象。最近幾年來(lái)國內許多技術(shù)人員偶結點(diǎn)功能相同。熱電偶結點(diǎn)變化如圖1。想了解線(xiàn)形熱電偶(CTTC)應用情況、工作原理、特“臨時(shí)“熱偶結點(diǎn)新“臨時(shí)”熱偶緒點(diǎn)別是校準方法，這是因為在陸續投產(chǎn)的氣化爐也都采用同-原理的爐壁測量報警系統，壁溫報警日趨減少。圖1熱電偶結點(diǎn)變化示意1.3 存在的問(wèn)題CTTC輸出電勢是“K"分度值,即熱電偶結點(diǎn)原設計的爐壁溫度測量報警系統僅有302C的輸出電勢與美國ANSI曲線(xiàn)相平行,但因線(xiàn)形熱.報警功能,無(wú)法實(shí)時(shí)顯示爐壁溫度變化的趨勢,因電偶內含有絕緣體，實(shí)際測量電勢溫度值比美國此當爐壁溫度接近報警值時(shí)，操作人員并不會(huì )引ANSI標準低14C,這雖然對于某些設備溫度的測起注意,一-但超過(guò)報警值,也無(wú)法觀(guān)察到爐壁溫度量也許并不重要，但是當溫度接近設定溫度報警變化的趨勢，操作人員要冒著(zhù)高溫用便攜式測溫點(diǎn)時(shí)，就要引起足夠的重視，當使用ANSI標準校儀去尋找報警組的爐壁溫度值,例如在1987年10驗儀表時(shí),將得到的溫度值加上14C,就可得到準月30日 18:05,TA-15-2 報警,但實(shí)測到溫度只有確的溫度測量值。230C,顯然未找到最高點(diǎn),往往是一旦發(fā)現超溫2.2校驗方法報警,溫度已很高了。如1990年5月12 日16:40①可用1只直徑2.54cm、長(cháng)76cm恒溫爐校時(shí),2*氣化爐頂部組壁溫雖未報警，但爐頭連接法驗線(xiàn)形熱電偶;②設置不同溫度(150,250,350,蘭處最高溫度已到450C,因此原溫度測量報警系450 C)控制值,每恒溫2min后電纜再進(jìn)入25 cm,統對氣化爐長(cháng)周期安全運行特別是壁溫報警后的從電纜兩端(凸側與凹側插件)對其毫伏輸出值和運行威脅很大。阻值進(jìn)行連竹中國煤 化工電纜全長(cháng)放人恒溫爐并置YHCN M H兩端(凸側與2爐壁溫度監測系統改進(jìn)措施凹側插件)對代筆人棚中近1竹旺綏時(shí)監視和記錄;多年來(lái)，國內外專(zhuān)業(yè)人員對此開(kāi)展了專(zhuān)項研④將電纜全長(cháng)放人恒溫爐并置于實(shí)際監視和報警第4期陳磊.氣化爐爐壁溫度監測與改進(jìn)措施255溫度(302C)中,從電纜兩端(凸側與凹側插件)對利用CTTC實(shí)時(shí)測溫和便攜式測溫儀測到的溫度其毫伏輸出進(jìn)行連續的監視和記錄;⑤測量3個(gè)數據、各區域溫度變化值送人計算機,由計算機自最終的隔離電阻值(IR):分別是(+)極對(-)極、動(dòng)繪制爐壁溫度分布曲線(xiàn)圖，同時(shí)結合紅外熱像(+)極對外殼、(-)極對外殼。儀對壁溫成像的數據，診斷并預測爐磚因沖刷減2.3測量毫伏輸 出.薄、磚縫串氣等壁溫變化的趨勢,為確保氣化爐安1)從電纜的兩端(凸側與凹側插件)正對負測全運行創(chuàng )造更好的操作條件。量毫伏值，制造一個(gè)人為的熱點(diǎn)是檢驗電路熱點(diǎn)靈敏度的關(guān)鍵所在，要確認在測量端的儀表讀數3結論上是否加上了14C的線(xiàn)形熱電偶轉換常數。經(jīng)多年運行證明,CTTC產(chǎn)品性能穩定，測溫2)使用熱電偶校驗儀表(需冷端補償)在電纜準確，為氣化爐長(cháng)周期安全運行打下了良好的基的一端(凸側插件)分別接人315C,371 C和426礎。鎮海煉化氣化爐爐壁溫度測量報警系統改用C毫伏電勢信號,在另一端(凹側插件)測量溫度CTTC測量溫度后,壁溫顯示準確。當爐壁溫度異值,重復以上步驟。常時(shí)，操作人員能隨時(shí)觀(guān)察氣化爐爐壁溫度變化2.4測溫顯示控制系統的趨勢,及時(shí)調整工況參數,為德士古氣化爐安全為了更準確、快速確定爐壁最高點(diǎn)的溫度位運行創(chuàng )造了更好的條件，但在實(shí)際使用中也發(fā)現置,可將氣化爐直簡(jiǎn)部位的測溫元件排列10至12了三個(gè)有待解決的問(wèn)題。組、爐子頂部排列3至4組,各測量更小的爐壁區1)根據CTTC測溫原理,當被測溫度即爐壁域,便于盡快確定超溫點(diǎn)的位置,測溫顯示控制系溫度低于149C時(shí),所測得毫伏電勢值很大且無(wú)規統見(jiàn)圖2。律,溫度不準確,只能測量爐壁溫度高于149C時(shí)壁溫。因此當氣化爐點(diǎn)爐升溫時(shí),無(wú)法測量爐璧溫CTTC數據采集器度變化趨勢?？陀^(guān)分析當爐壁溫度低于149C時(shí),電設備一開(kāi)機并不會(huì )威脅氣化爐安全運行。2)在實(shí)際使用中，線(xiàn)形熱電偶每條線(xiàn)總長(cháng)度為十幾米或幾十米,若其中某段線(xiàn)(2m或8 m)損壞換上相同長(cháng)度的熱電偶后，系統不能及時(shí)恢復正常測溫,要經(jīng)過(guò)約48h“活化”后測溫系統才能準控制室.確測溫,真正的原因有待深人分析。圖2測溫 顯示控制系統3)氣化爐大都安裝在戶(hù)外,雖有頂棚防雨,但對易超溫的重點(diǎn)部位如熱電偶孔周?chē)枰惭貭t壁安裝的CTTC元件若遇雨水會(huì )出現誤報警裝具連續記錄的專(zhuān)點(diǎn)璧溫測量、報警系統,可開(kāi)發(fā)現象,對此要引起足夠的重視,嚴格區分爐壁遇雨氣化爐爐壁溫度測量、診斷計算機監控系統,充分水誤報警但又出現真高溫現象。MONITOR OF GASIFIER WALL TEMPERATURE ANDIMPROVEMENT MEASURESChen Lei(SINOPCE Zhenhai R/C Branch , Ningbo 315207 )Abstract : Both working principle and adjustment method in wall temperature measurement system ofTexaco gasifier and the application example , adjustment method before and after the transformation of the systemare introduced and idea for further improvement proposed.中國煤化工Key words : gasifier;wall temperature ;monitor ;improvementMYHCNMHG