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(jiān)測(cè)與改進(jìn)措施.(中國(guó)石化鎮(zhèn)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(cè)量系統(tǒng)的工作原理和調(diào)校方法、爐壁溫度測(cè)量系統(tǒng)改造前后的應(yīng)用實(shí)例、校準(zhǔn)方法,并提出進(jìn)-步改進(jìn)的設(shè)想。關(guān)鍵詞:氣化爐爐壁溫度監(jiān)測(cè)改進(jìn)近幾年來,國(guó)內(nèi)大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),其重要的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線可知,在常溫時(shí),溫感元件的芯線設(shè)備之一氣化爐的安全運(yùn)行問題應(yīng)引起行業(yè)的充與外殼間的電阻值在500kQ以上，當(dāng)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),電阻值開始緩慢減小,一且溫度接近302C時(shí)，因爐壁溫度測(cè)量不準(zhǔn)或壁溫監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)失靈，電阻值已降至95Q左右，經(jīng)報(bào)警系統(tǒng)電路后,控.導(dǎo)致氣化爐爐壁嚴(yán)重超溫甚至?xí)l(fā)生爆炸等重大制繼電器動(dòng)作，報(bào)警顯示。該報(bào)警系統(tǒng)是日本產(chǎn)設(shè)備事故。品,型號(hào)H35 003- -81-4A。中國(guó)石化鎮(zhèn)海煉化分公司(簡(jiǎn)稱鎮(zhèn)海煉化)年1.1 校驗(yàn)方法產(chǎn)30萬噸合成氨裝置是我國(guó)引進(jìn)的第一套以渣①在溫感元件的尾部開路端并接---只標(biāo)準(zhǔn)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(diào)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(yùn)行以右(實(shí)際設(shè)定精度為15002),控制繼電器動(dòng)作,報(bào)來，一直高度重視關(guān)鍵設(shè)備--德 士古氣化爐在警顯示;③在正常生產(chǎn)中,每月應(yīng)使用一次報(bào)警電8.53 MPa、1 350工況下安全運(yùn)行問題,并積累了路中的試驗(yàn)按鈕,確認(rèn)報(bào)警電路工作正常;④報(bào)警很多安全運(yùn)行的經(jīng)驗(yàn)，其主要控制方法之- - 是對(duì)電阻異常時(shí),要分段更換溫感元件,并需對(duì)報(bào)警電氣化爐爐壁溫度的準(zhǔn)確測(cè)量,因此,如何提高氣化路進(jìn)行檢查。爐爐壁溫度測(cè)量的準(zhǔn)確性和可靠性,具有十分重1.2 應(yīng)用實(shí)例要的實(shí)用價(jià)值。氣化爐壁溫測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)投用以來，工作基鎮(zhèn)海煉化在國(guó)內(nèi)首次改造了德士古氣化爐爐本正常,為了加強(qiáng)測(cè)溫功能,又專門增設(shè)了2套能壁測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)，且近幾年來國(guó)內(nèi)陸續(xù)投產(chǎn)的氣持續(xù)顯示壁溫的移動(dòng)式測(cè)溫元件，可隨時(shí)測(cè)量爐化爐也都采用同一原理的爐壁測(cè)量報(bào)警系統(tǒng),現(xiàn)壁溫度,顯示熱點(diǎn)壁溫變化趨勢(shì),從1983年12月將爐壁測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)改造前后的應(yīng)用情況、工作試車開始到1990年5月31日止,1#氣化爐共報(bào)原理、特別是校準(zhǔn)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(bào)警了17 次,其中2*氣化爐直1原設(shè)計(jì)爐壁溫度報(bào)警系統(tǒng)簡(jiǎn)部壁溫組(TA-15-1)占35% ,為氣化爐安全運(yùn)行合成氨裝置德士古氣化爐原設(shè)計(jì)的爐璧溫度創(chuàng)造了較好的條件。測(cè)量系統(tǒng)共4組，其中爐子頂部分布1組，監(jiān)測(cè)360C的區(qū)域,爐子直簡(jiǎn)部有3組,各監(jiān)測(cè)120 C的收稿日期:2012-路目1期212-7-03。區(qū)域,各組的溫感元件分別盤在爐子的外表面,當(dāng)作者簡(jiǎn)介:陳中國(guó)煤化工年于浙江廣播電視大學(xué)電氣工程CNMHG化分公司計(jì)某處爐壁溫度超過302C時(shí),則該組就報(bào)警。量中心主任，中國(guó)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員。聯(lián)系電話:0574-由報(bào)警系統(tǒng)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(zhǔn)確的測(cè)量方溫(TA-15-1和TA-15-4)先后報(bào)警,在氣化爐高法。鎮(zhèn)海煉化新建3*氣化爐時(shí)，設(shè)計(jì)選用美國(guó)溫?zé)犭娕伎?TE-11)壁周周實(shí)測(cè)溫度為400%以XC0公司(目 前國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品可直接替代進(jìn)口產(chǎn)上,經(jīng)負(fù)荷調(diào)整和用氣體吹后,報(bào)警消失,但在3品)的CTTC用于實(shí)時(shí)測(cè)量氣化爐的爐壁溫度,溫月11日到4月27日期間,又出現(xiàn)多次報(bào)警,原因度顯示準(zhǔn)確可靠,后又將原1#氣化爐和2*氣化爐不清,只得減負(fù)荷運(yùn)行。1988年5月7日停車大修的爐壁溫度監(jiān)測(cè)報(bào)警系統(tǒng)改用CTTC測(cè)量溫度。中，觀察氣化爐內(nèi)TE-11部位爐磚時(shí)發(fā)現(xiàn)相距原新設(shè)計(jì)氣化爐爐壁溫度測(cè)量系統(tǒng)共8組,其設(shè)計(jì)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?zé)犭娕伎變?nèi)爐渣所膛測(cè)溫?zé)犭娕伎撞课桓靼惭b1 組，各組的溫感元致),因此造成壁溫報(bào)警的原因是兩孔高溫氣體串件分別盤在爐子的外表面，并將熱電偶的電熱信流所致，修補(bǔ)后壁溫恢復(fù)正常。號(hào)送至控制室進(jìn)入DCS監(jiān)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(shì),當(dāng)爐壁溫度超過302C時(shí),則該組就報(bào)警。接大法蘭處最高溫度實(shí)測(cè)為520C,經(jīng)生產(chǎn)負(fù)荷調(diào)2.1 熱電偶結(jié)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(cè)溫?zé)犭娕肌Ｑ刂缴?10C左右。在5月23日20:14,溫度升到CTTC長(zhǎng)度上任-一點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)其溫度超過該電纜其500,停爐處理。當(dāng)?shù)醭鰺旌?發(fā)現(xiàn)爐頭拱型部余部分溫度時(shí)，在該點(diǎn)熱電偶線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(jié)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(xiàn)第二個(gè)更高的溫度組(TA-15-2)始終未報(bào)警。點(diǎn),那點(diǎn)導(dǎo)線之間電阻將減小,并低于“臨時(shí)”熱電1993年氣化爐壁溫測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)改造后,能偶結(jié)點(diǎn)的電阻,新的“臨時(shí)”熱電偶結(jié)點(diǎn)就形成。這隨時(shí)觀察壁溫變化趨勢(shì),提前控制工藝參數(shù),故很種“臨時(shí)”熱電偶結(jié)點(diǎn)功能與常規(guī)的單個(gè)點(diǎn)的熱電少出現(xiàn)報(bào)警現(xiàn)象。最近幾年來國(guó)內(nèi)許多技術(shù)人員偶結(jié)點(diǎn)功能相同。熱電偶結(jié)點(diǎn)變化如圖1。想了解線形熱電偶(CTTC)應(yīng)用情況、工作原理、特“臨時(shí)“熱偶結(jié)點(diǎn)新“臨時(shí)”熱偶緒點(diǎn)別是校準(zhǔn)方法，這是因?yàn)樵陉懤m(xù)投產(chǎn)的氣化爐也都采用同-原理的爐壁測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)，壁溫報(bào)警日趨減少。圖1熱電偶結(jié)點(diǎn)變化示意1.3 存在的問題CTTC輸出電勢(shì)是“K"分度值,即熱電偶結(jié)點(diǎn)原設(shè)計(jì)的爐壁溫度測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)僅有302C的輸出電勢(shì)與美國(guó)ANSI曲線相平行,但因線形熱.報(bào)警功能,無法實(shí)時(shí)顯示爐壁溫度變化的趨勢(shì),因電偶內(nèi)含有絕緣體，實(shí)際測(cè)量電勢(shì)溫度值比美國(guó)此當(dāng)爐壁溫度接近報(bào)警值時(shí)，操作人員并不會(huì)引ANSI標(biāo)準(zhǔn)低14C,這雖然對(duì)于某些設(shè)備溫度的測(cè)起注意,一-但超過報(bào)警值,也無法觀察到爐壁溫度量也許并不重要，但是當(dāng)溫度接近設(shè)定溫度報(bào)警變化的趨勢(shì)，操作人員要冒著高溫用便攜式測(cè)溫點(diǎn)時(shí)，就要引起足夠的重視，當(dāng)使用ANSI標(biāo)準(zhǔn)校儀去尋找報(bào)警組的爐壁溫度值,例如在1987年10驗(yàn)儀表時(shí),將得到的溫度值加上14C,就可得到準(zhǔn)月30日 18:05,TA-15-2 報(bào)警,但實(shí)測(cè)到溫度只有確的溫度測(cè)量值。230C,顯然未找到最高點(diǎn),往往是一旦發(fā)現(xiàn)超溫2.2校驗(yàn)方法報(bào)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(zhǎng)76cm恒溫爐校時(shí),2*氣化爐頂部組壁溫雖未報(bào)警，但爐頭連接法驗(yàn)線形熱電偶;②設(shè)置不同溫度(150,250,350,蘭處最高溫度已到450C,因此原溫度測(cè)量報(bào)警系450 C)控制值,每恒溫2min后電纜再進(jìn)入25 cm,統(tǒng)對(duì)氣化爐長(zhǎng)周期安全運(yùn)行特別是壁溫報(bào)警后的從電纜兩端(凸側(cè)與凹側(cè)插件)對(duì)其毫伏輸出值和運(yùn)行威脅很大。阻值進(jìn)行連竹中國(guó)煤 化工電纜全長(zhǎng)放人恒溫爐并置YHCN M H兩端(凸側(cè)與2爐壁溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)改進(jìn)措施凹側(cè)插件)對(duì)代筆人棚中近1竹旺綏時(shí)監(jiān)視和記錄;多年來，國(guó)內(nèi)外專業(yè)人員對(duì)此開展了專項(xiàng)研④將電纜全長(zhǎng)放人恒溫爐并置于實(shí)際監(jiān)視和報(bào)警第4期陳磊.氣化爐爐壁溫度監(jiān)測(cè)與改進(jìn)措施255溫度(302C)中,從電纜兩端(凸側(cè)與凹側(cè)插件)對(duì)利用CTTC實(shí)時(shí)測(cè)溫和便攜式測(cè)溫儀測(cè)到的溫度其毫伏輸出進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)視和記錄;⑤測(cè)量3個(gè)數(shù)據(jù)、各區(qū)域溫度變化值送人計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)自最終的隔離電阻值(IR):分別是(+)極對(duì)(-)極、動(dòng)繪制爐壁溫度分布曲線圖，同時(shí)結(jié)合紅外熱像(+)極對(duì)外殼、(-)極對(duì)外殼。儀對(duì)壁溫成像的數(shù)據(jù)，診斷并預(yù)測(cè)爐磚因沖刷減2.3測(cè)量毫伏輸 出.薄、磚縫串氣等壁溫變化的趨勢(shì),為確保氣化爐安1)從電纜的兩端(凸側(cè)與凹側(cè)插件)正對(duì)負(fù)測(cè)全運(yùn)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(yàn)電路熱點(diǎn)靈敏度的關(guān)鍵所在，要確認(rèn)在測(cè)量端的儀表讀數(shù)3結(jié)論上是否加上了14C的線形熱電偶轉(zhuǎn)換常數(shù)。經(jīng)多年運(yùn)行證明,CTTC產(chǎn)品性能穩(wěn)定，測(cè)溫2)使用熱電偶校驗(yàn)儀表(需冷端補(bǔ)償)在電纜準(zhǔn)確，為氣化爐長(zhǎng)周期安全運(yùn)行打下了良好的基的一端(凸側(cè)插件)分別接人315C,371 C和426礎(chǔ)。鎮(zhèn)海煉化氣化爐爐壁溫度測(cè)量報(bào)警系統(tǒng)改用C毫伏電勢(shì)信號(hào),在另一端(凹側(cè)插件)測(cè)量溫度CTTC測(cè)量溫度后,壁溫顯示準(zhǔn)確。當(dāng)爐壁溫度異值,重復(fù)以上步驟。常時(shí)，操作人員能隨時(shí)觀察氣化爐爐壁溫度變化2.4測(cè)溫顯示控制系統(tǒng)的趨勢(shì),及時(shí)調(diào)整工況參數(shù),為德士古氣化爐安全為了更準(zhǔn)確、快速確定爐壁最高點(diǎn)的溫度位運(yùn)行創(chuàng)造了更好的條件，但在實(shí)際使用中也發(fā)現(xiàn)置,可將氣化爐直簡(jiǎn)部位的測(cè)溫元件排列10至12了三個(gè)有待解決的問題。組、爐子頂部排列3至4組,各測(cè)量更小的爐壁區(qū)1)根據(jù)CTTC測(cè)溫原理,當(dāng)被測(cè)溫度即爐壁域,便于盡快確定超溫點(diǎn)的位置,測(cè)溫顯示控制系溫度低于149C時(shí),所測(cè)得毫伏電勢(shì)值很大且無規(guī)統(tǒng)見圖2。律,溫度不準(zhǔn)確,只能測(cè)量爐壁溫度高于149C時(shí)壁溫。因此當(dāng)氣化爐點(diǎn)爐升溫時(shí),無法測(cè)量爐璧溫CTTC數(shù)據(jù)采集器度變化趨勢(shì)?？陀^分析當(dāng)爐壁溫度低于149C時(shí),電設(shè)備一開機(jī)并不會(huì)威脅氣化爐安全運(yùn)行。2)在實(shí)際使用中，線形熱電偶每條線總長(zhǎng)度為十幾米或幾十米,若其中某段線(2m或8 m)損壞換上相同長(zhǎng)度的熱電偶后，系統(tǒng)不能及時(shí)恢復(fù)正常測(cè)溫,要經(jīng)過約48h“活化”后測(cè)溫系統(tǒng)才能準(zhǔn)控制室.確測(cè)溫,真正的原因有待深人分析。圖2測(cè)溫 顯示控制系統(tǒng)3)氣化爐大都安裝在戶外,雖有頂棚防雨,但對(duì)易超溫的重點(diǎn)部位如熱電偶孔周圍需要安沿爐壁安裝的CTTC元件若遇雨水會(huì)出現(xiàn)誤報(bào)警裝具連續(xù)記錄的專點(diǎn)璧溫測(cè)量、報(bào)警系統(tǒng),可開發(fā)現(xiàn)象,對(duì)此要引起足夠的重視,嚴(yán)格區(qū)分爐壁遇雨氣化爐爐壁溫度測(cè)量、診斷計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng),充分水誤報(bào)警但又出現(xiàn)真高溫現(xiàn)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(guó)煤化工Key words : gasifier;wall temperature ;monitor ;improvementMYHCNMHG