一段爐爐膛壓力控制改進

1、一段爐爐膛煙氣壓力控制改進商鳳羽（錦西天然氣化工有限責任公司遼寧葫蘆島125001）摘要本文詳細介紹了合成氨一段爐爐膛煙氣壓力控制改進的情況，對儀表設計選型加以分析介紹，比較改進前后的儀表運行及維護，為保證儀表進而保證裝置穩(wěn)定運行積累經(jīng)驗。關鍵詞負壓壓力開關智能變送器聯(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行十余年了，曾多次創(chuàng)造A級連續(xù)超百天等運行佳績。在裝置運行過程中，各專業(yè)技術人員不斷摸索，及時總結經(jīng)驗教訓，為后續(xù)工作積累素材。合成氨裝置的一段轉化爐是轉化段的核心部分，原料氣CH4與水蒸氣H2O在此發(fā)生轉化產(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、制無疑尤為重要，因為一旦爐膛煙氣壓力為正壓，爐膛內溫度高達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介.安裝位置從日產(chǎn)1000噸合成氨裝置工藝流程圖冊（CF BRAUN INC）中KD42頁的一段轉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位于輻射段上方對流段下方，煙氣壓力由兩根引壓管線分別接一臺壓力變送器PT167和一臺壓力開關PSHH283。現(xiàn)場實際情況是其中PT167引壓管線較長，變送器安裝在爐外FV105平臺上的保溫箱里；PSHH283引壓管線較短，壓力開關直接安裝在取壓點旁爐膛輻射段頂較熱的通道里，這種高溫環(huán)境對開關中的精密機械部件非常不利。.

3、控制方案100PICALH167該回路設計現(xiàn)場部分為：壓力變送器PT167，輸出4-20mA信號到主控接線柜；電氣轉換器PY167，接受主控調節(jié)器PC167輸出的4-20mA信號，輸出相應氣信號到爐膛頂部引風機擋板閥PV167A/B；三通電磁閥PY167A安裝在電氣轉換器輸出到閥的氣路上，接受主控來的聯(lián)鎖數(shù)字輸出或信號，完成聯(lián)鎖動作。該回路設計主控部分為：100PALH167，在主控CRT上對爐膛煙氣壓力低高于組態(tài)設計值時報警；調節(jié)器PC167在CRT上顯示PT167實時值并與給定值比較后按偏差調節(jié)引風機擋板閥PV167A/B開度，保證爐膛負壓。100PAH283現(xiàn)場部分：壓力開關PSHH28

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

5、工作原理表達式：PIref CHCL其中，P被測流程壓力，Iref恒定電流，CH高壓側極板和測量膜片之間的電容，CL低壓側極板和測量膜片之間的電容。PSHH283選用型號為BOURDONPX/TX的壓力開關，見圖。BOURDONPX/TX壓力開關由膜片、彈簧、觸點組成，當壓力作用到敏感膜片上時，它就產(chǎn)生一個力作用到彈簧上，當這個力超過彈簧的張力（大小由設定點決定）時，開關觸點動作；壓力降低時彈簧恢復原來狀態(tài)，開關也恢復常態(tài)。 圖中：EG刻度標尺 M微動開關 VB 鎖定螺絲VR 調節(jié)螺絲圖一壓力開關結構示意圖R 彈簧從圖一中可見，波登開關屬于機械式結構。PSHH283所選開關的量程范圍是20 m

6、mH2O至100mmH2O。PT167運行良好，一般情況只做零點檢查，每隔三年拆回校驗一次，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關的材質必須保證，開關顯得大而笨重。因此PSHH283的拆卸、調校、安裝固定都很不方便；另外，最大的弊端是開關的回差太大（8mmH2O），即當煙氣壓力由正常值3mmH2O突變?yōu)?mmH2O以上時開關才動作，而PSHH283的聯(lián)鎖值是0mmH2O，很明顯使用這種開關已經(jīng)太危險。改進后的煙氣壓力控制.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，在原來儀表基礎上增加了先進的通訊功能。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)場或回路中的任何端點同1151Smart變送器進行通信，但在接線端點與電源之間必須有不小于250的電阻。268接口可對1151Smart變送器進行：在線查詢在線測試在線和離線組態(tài)數(shù)字微調從而完成用戶所要進行的各種任務。目前1151Smart變送器已在我廠得到廣泛應用。.1.借鑒同類廠使用經(jīng)驗1997年10月，第十三屆大型合成氨裝置技術年會在四川涪陵的建峰化工總廠召開。來自全國各地一線的技術人員熱烈討論了生產(chǎn)中的問題

8、，交流設備使用經(jīng)驗。來自鎮(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關取消，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，減輕了維修人員負擔。同時造價并沒有增高，因為壓力開關和變送器價格相當。.1.儀表選用我廠引入智能儀表是有計劃分批進行的。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型號為1151DP3S12D3I8，設定量程為5至60mmH2O。PT167改進后量程減小，使檢測更加靈敏，爐膛壓力發(fā)生微小變化就能檢測出來。2000年3月大修期間，合成儀表檢修人員取消了壓力開關PSHH283，改用兩臺

9、智能差壓變送器PT283和PT283A。型號為1151DP3S，組態(tài)使用量程為10至90mmH2O。.改造效果因為268通訊接口使用非常方便：安裝在現(xiàn)場的在線變送器，只須打開端蓋，將268掛接在信號線的兩個接線端子上；在主控室內亦如此。儀表人員可隨時對檢測參數(shù)和儀表本身進行檢查，并能幫助工藝操作人員更好地分析工藝運行過程。使用效果非常好。變送器后，變送器安裝在爐外平臺直接固定在篦子板上的保溫箱里，儀表運行環(huán)境得到了改善。主控修改了聯(lián)鎖，將與變送器相對應的兩個軟開關PSHH283和PSHH283A相“與”做二選一執(zhí)行聯(lián)鎖，增加了動作的可靠性。見年產(chǎn)30萬噸合成氨裝置PLC聯(lián)鎖邏輯圖2001.6版19頁空壓機停車邏輯圖PB40。小結本次改進成功的經(jīng)驗表明，原始設計方案雖然合理，選型也許很先進，但它畢竟只代表當時的技術水平。我們要不斷學習新知識，掌握新技術，大膽探索，積極思考。因為我廠是引進型大化肥，儀表設備及調節(jié)閥來自十幾個國