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)測與改進措施.(中國石化鎮(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量系統(tǒng)的工作原理和調(diào)校方法、爐壁溫度測量系統(tǒng)改造前后的應(yīng)用實例、校準方法,并提出進-步改進的設(shè)想。關(guān)鍵詞:氣化爐爐壁溫度監(jiān)測改進近幾年來,國內(nèi)大力發(fā)展煤化工產(chǎn)業(yè),其重要的對應(yīng)關(guān)系曲線可知,在常溫時,溫感元件的芯線設(shè)備之一氣化爐的安全運行問題應(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,電阻值開始緩慢減小,一且溫度接近302C時，因爐壁溫度測量不準或壁溫監(jiān)測報警系統(tǒng)失靈，電阻值已降至95Q左右，經(jīng)報警系統(tǒng)電路后,控.導致氣化爐爐壁嚴重超溫甚至會發(fā)生爆炸等重大制繼電器動作，報警顯示。該報警系統(tǒng)是日本產(chǎn)設(shè)備事故。品,型號H35 003- -81-4A。中國石化鎮(zhèn)海煉化分公司(簡稱鎮(zhèn)海煉化)年1.1 校驗方法產(chǎn)30萬噸合成氨裝置是我國引進的第一套以渣①在溫感元件的尾部開路端并接---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(diào)整電阻值,從2kQ逐步減速到1500左化肥裝置。從1983年11月26日首次投料運行以右(實際設(shè)定精度為15002),控制繼電器動作,報來，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)使用一次報警電8.53 MPa、1 350工況下安全運行問題,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,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(yīng)用實例要的實用價值。氣化爐壁溫測量報警系統(tǒng)投用以來，工作基鎮(zhèn)海煉化在國內(nèi)首次改造了德士古氣化爐爐本正常,為了加強測溫功能,又專門增設(shè)了2套能壁測量報警系統(tǒng)，且近幾年來國內(nèi)陸續(xù)投產(chǎn)的氣持續(xù)顯示壁溫的移動式測溫元件，可隨時測量爐化爐也都采用同一原理的爐壁測量報警系統(tǒng),現(xiàn)壁溫度,顯示熱點壁溫變化趨勢,從1983年12月將爐壁測量報警系統(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#氣化爐共報原理、特別是校準方法及要點作-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(shè)計爐壁溫度報警系統(tǒng)簡部壁溫組(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(shè)計的爐璧溫度創(chuàng)造了較好的條件。測量系統(tǒng)共4組，其中爐子頂部分布1組，監(jiān)測360C的區(qū)域,爐子直簡部有3組,各監(jiān)測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,當作者簡介:陳中國煤化工年于浙江廣播電視大學電氣工程CNMHG化分公司計某處爐壁溫度超過302C時,則該組就報警。量中心主任，中國專業(yè)標準化技術(shù)委員會委員。聯(lián)系電話:0574-由報警系統(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(zhèn)海煉化新建3*氣化爐時，設(shè)計選用美國溫熱電偶孔(TE-11)壁周周實測溫度為400%以XC0公司(目 前國產(chǎn)化的產(chǎn)品可直接替代進口產(chǎn)上,經(jīng)負荷調(diào)整和用氣體吹后,報警消失,但在3品)的CTTC用于實時測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日停車大修的爐壁溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)改用CTTC測量溫度。中，觀察氣化爐內(nèi)TE-11部位爐磚時發(fā)現(xiàn)相距原新設(shè)計氣化爐爐壁溫度測量系統(tǒng)共8組,其設(shè)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(nèi)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。號送至控制室進入DCS監(jiān)視，實時顯示溫度變化1990年5月12日16:40時,2"氣化爐爐頂連趨勢,當爐壁溫度超過302C時,則該組就報警。接大法蘭處最高溫度實測為520C,經(jīng)生產(chǎn)負荷調(diào)2.1 熱電偶結(jié)點變化整并配制環(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。沿著步升到410C左右。在5月23日20:14,溫度升到CTTC長度上任-一點，當出現(xiàn)其溫度超過該電纜其500,停爐處理。當?shù)醭鰺旌?發(fā)現(xiàn)爐頭拱型部余部分溫度時，在該點熱電偶線之間隔離材料位的澆鑄料及爐磚已下沉，最高溫度熱點部位的(NTC)電阻減小，形成- - 個“臨時”熱電偶結(jié)點。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上出現(xiàn)第二個更高的溫度組(TA-15-2)始終未報警。點,那點導線之間電阻將減小,并低于“臨時”熱電1993年氣化爐壁溫測量報警系統(tǒng)改造后,能偶結(jié)點的電阻,新的“臨時”熱電偶結(jié)點就形成。這隨時觀察壁溫變化趨勢,提前控制工藝參數(shù),故很種“臨時”熱電偶結(jié)點功能與常規(guī)的單個點的熱電少出現(xiàn)報警現(xiàn)象。最近幾年來國內(nèi)許多技術(shù)人員偶結(jié)點功能相同。熱電偶結(jié)點變化如圖1。想了解線形熱電偶(CTTC)應(yīng)用情況、工作原理、特“臨時“熱偶結(jié)點新“臨時”熱偶緒點別是校準方法，這是因為在陸續(xù)投產(chǎn)的氣化爐也都采用同-原理的爐壁測量報警系統(tǒng)，壁溫報警日趨減少。圖1熱電偶結(jié)點變化示意1.3 存在的問題CTTC輸出電勢是“K"分度值,即熱電偶結(jié)點原設(shè)計的爐壁溫度測量報警系統(tǒng)僅有302C的輸出電勢與美國ANSI曲線相平行,但因線形熱.報警功能,無法實時顯示爐壁溫度變化的趨勢,因電偶內(nèi)含有絕緣體，實際測量電勢溫度值比美國此當爐壁溫度接近報警值時，操作人員并不會引ANSI標準低14C,這雖然對于某些設(shè)備溫度的測起注意,一-但超過報警值,也無法觀察到爐壁溫度量也許并不重要，但是當溫度接近設(shè)定溫度報警變化的趨勢，操作人員要冒著高溫用便攜式測溫點時，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,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,但實測到溫度只有確的溫度測量值。230C,顯然未找到最高點,往往是一旦發(fā)現(xiàn)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76cm恒溫爐校時,2*氣化爐頂部組壁溫雖未報警，但爐頭連接法驗線形熱電偶;②設(shè)置不同溫度(150,250,350,蘭處最高溫度已到450C,因此原溫度測量報警系450 C)控制值,每恒溫2min后電纜再進入25 cm,統(tǒng)對氣化爐長周期安全運行特別是壁溫報警后的從電纜兩端(凸側(cè)與凹側(cè)插件)對其毫伏輸出值和運行威脅很大。阻值進行連竹中國煤 化工電纜全長放人恒溫爐并置YHCN M H兩端(凸側(cè)與2爐壁溫度監(jiān)測系統(tǒng)改進措施凹側(cè)插件)對代筆人棚中近1竹旺綏時監(jiān)視和記錄;多年來，國內(nèi)外專業(yè)人員對此開展了專項研④將電纜全長放人恒溫爐并置于實際監(jiān)視和報警第4期陳磊.氣化爐爐壁溫度監(jiān)測與改進措施255溫度(302C)中,從電纜兩端(凸側(cè)與凹側(cè)插件)對利用CTTC實時測溫和便攜式測溫儀測到的溫度其毫伏輸出進行連續(xù)的監(jiān)視和記錄;⑤測量3個數(shù)據(jù)、各區(qū)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、動繪制爐壁溫度分布曲線圖，同時結(jié)合紅外熱像(+)極對外殼、(-)極對外殼。儀對壁溫成像的數(shù)據(jù)，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(cè)與凹側(cè)插件)正對負測全運行創(chuàng)造更好的操作條件。量毫伏值，制造一個人為的熱點是檢驗電路熱點靈敏度的關(guān)鍵所在，要確認在測量端的儀表讀數(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)多年運行證明,CTTC產(chǎn)品性能穩(wěn)定，測溫2)使用熱電偶校驗儀表(需冷端補償)在電纜準確，為氣化爐長周期安全運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量報警系統(tǒng)改用C毫伏電勢信號,在另一端(凹側(cè)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，操作人員能隨時觀察氣化爐爐壁溫度變化2.4測溫顯示控制系統(tǒng)的趨勢,及時調(diào)整工況參數(shù),為德士古氣化爐安全為了更準確、快速確定爐壁最高點的溫度位運行創(chuàng)造了更好的條件，但在實際使用中也發(fā)現(xiàn)置,可將氣化爐直簡部位的測溫元件排列10至12了三個有待解決的問題。組、爐子頂部排列3至4組,各測量更小的爐壁區(qū)1)根據(jù)CTTC測溫原理,當被測溫度即爐壁域,便于盡快確定超溫點的位置,測溫顯示控制系溫度低于149C時,所測得毫伏電勢值很大且無規(guī)統(tǒng)見圖2。律,溫度不準確,只能測量爐壁溫度高于149C時壁溫。因此當氣化爐點爐升溫時,無法測量爐璧溫CTTC數(shù)據(jù)采集器度變化趨勢?？陀^分析當爐壁溫度低于149C時,電設(shè)備一開機并不會威脅氣化爐安全運行。2)在實際使用中，線形熱電偶每條線總長度為十幾米或幾十米,若其中某段線(2m或8 m)損壞換上相同長度的熱電偶后，系統(tǒng)不能及時恢復正常測溫,要經(jīng)過約48h“活化”后測溫系統(tǒng)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(tǒng)3)氣化爐大都安裝在戶外,雖有頂棚防雨,但對易超溫的重點部位如熱電偶孔周圍需要安沿爐壁安裝的CTTC元件若遇雨水會出現(xiàn)誤報警裝具連續(xù)記錄的專點璧溫測量、報警系統(tǒng),可開發(fā)現(xiàn)象,對此要引起足夠的重視,嚴格區(qū)分爐壁遇雨氣化爐爐壁溫度測量、診斷計算機監(jiān)控系統(tǒng),充分水誤報警但又出現(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.中國煤化工Key words : gasifier;wall temperature ;monitor ;improvementMYHCNMHG