HT-L粉煤加壓氣化裝置給煤系統(tǒng)的改進(jìn)

(安徽晉煤中能化工股份有限公司，安徽 臨泉 236400)

HT-L粉煤加壓氣化示范項(xiàng)目，是晉煤中能化工股份有限公司與北京航天萬(wàn)源煤化工程有限公司共同開(kāi)發(fā)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新型煤氣化示范項(xiàng)目，被列入安徽省“861”項(xiàng)目計(jì)劃。該項(xiàng)目技術(shù)先進(jìn)、投資省、節(jié)能和環(huán)保效益顯著。一期項(xiàng)目于2008年10月份開(kāi)車(chē)；二期項(xiàng)目于2011年12月份正式開(kāi)車(chē)，其運(yùn)行周期逐漸加長(zhǎng)，2012年創(chuàng)連續(xù)8個(gè)多月最高運(yùn)行記錄。HT-L氣化工藝采用霍尼韋爾DCS集中控制，同時(shí)設(shè)置緊急停車(chē)系統(tǒng)(ESD)確保系統(tǒng)的安全運(yùn)行。裝置給煤系統(tǒng)有3條粉煤管線(xiàn)，每條管線(xiàn)裝2臺(tái)SWR粉煤流量計(jì)，為了保證給煤系統(tǒng)的可靠性，3臺(tái)流量計(jì)用于三選二聯(lián)鎖停車(chē)，另外3臺(tái)流量計(jì)用于流量調(diào)節(jié)。開(kāi)車(chē)以來(lái)粉煤流量計(jì)經(jīng)常出現(xiàn)故障，已有多臺(tái)流量計(jì)損壞。且出現(xiàn)故障的流量計(jì)不能在線(xiàn)更換，不能很好地起到指導(dǎo)生產(chǎn)的作用，而故障信號(hào)需要強(qiáng)制，會(huì)給整套裝置的運(yùn)行帶來(lái)安全隱患；由于前期流量計(jì)配電方式不合理，還造成過(guò)誤動(dòng)作聯(lián)鎖停車(chē)事故。

1 改進(jìn)方案及具體實(shí)施步驟

針對(duì)給煤系統(tǒng)運(yùn)行狀況，我們通過(guò)與供應(yīng)商技術(shù)人員溝通，做了很多改進(jìn)，現(xiàn)主要對(duì)粉煤測(cè)量?jī)x表的改進(jìn)情況通過(guò)以下三個(gè)方面進(jìn)行論述。

1.1 供電電源改進(jìn)

粉煤流量計(jì)的供電，由原來(lái)的單電源供電改為雙電源冗余供電，一路電源出現(xiàn)故障不影響儀表測(cè)量，防止電源故障造成誤停車(chē)。電源工作原理如圖1所示：兩路交流電經(jīng)過(guò)各自的變壓器進(jìn)行隔離，把兩路電源變壓器次級(jí)交流電進(jìn)行整流，整流后的直流電并聯(lián)在一起后，通過(guò)交流發(fā)生器還原成一路交流電源；這樣，任何一路交流電出現(xiàn)故障都不會(huì)影響電源輸出。

圖1 雙電源工作原理圖

1.2 流量測(cè)量?jī)x表本身的改進(jìn)

據(jù)統(tǒng)計(jì)每次給煤系統(tǒng)出現(xiàn)故障的現(xiàn)象，分析討論得出結(jié)論：① 電器元件工作溫度要求在60 ℃以?xún)?nèi)，超過(guò)60 ℃電器元件使用壽命明顯縮短；② 接線(xiàn)方式采用插頭連接，時(shí)間一長(zhǎng)極易產(chǎn)生接觸不良現(xiàn)象。

HT-L粉煤輸送管線(xiàn)管外壁溫度一般在75 ℃左右，流量測(cè)量?jī)x表的外壁溫度經(jīng)過(guò)測(cè)量在70 ℃左右，初期電器元件接線(xiàn)盒直接裝在儀表的外壁上，加之接線(xiàn)盒設(shè)計(jì)較小不利于散熱，內(nèi)部電器元件排列緊湊而盒蓋密封，盒內(nèi)溫度在70 ℃以上；特別是在夏天，有時(shí)發(fā)現(xiàn)流量測(cè)量指示異常，打開(kāi)盒蓋后經(jīng)過(guò)一段時(shí)間通風(fēng)散熱，流量測(cè)量指示就會(huì)恢復(fù)正常。接線(xiàn)方式采用插頭式連接，經(jīng)常出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，重新插拔一下接頭儀表就會(huì)正常。

針對(duì)上述問(wèn)題，通過(guò)與廠(chǎng)家技術(shù)人員交流，建議在接線(xiàn)盒與儀表的外壁之間加隔熱層，有效隔離外界熱源；接線(xiàn)方式進(jìn)行改進(jìn)，杜絕接線(xiàn)接觸不良；為了使電器元件本身發(fā)出的熱量能及時(shí)地散去，建議改用大一點(diǎn)的接線(xiàn)盒。其后，廠(chǎng)家改造了接線(xiàn)盒(見(jiàn)圖2)。

圖2 改造后接線(xiàn)盒照片

1.3 儀表安裝的改進(jìn)

1.3.1一次表安裝的改進(jìn)

由于測(cè)量的介質(zhì)是干煤粉，流量計(jì)內(nèi)襯管既要有絕緣性能，又要耐磨及耐壓，選用的是陶磁內(nèi)襯；據(jù)廠(chǎng)家反映的幾臺(tái)流量計(jì)返廠(chǎng)維修情況，有一部分流量計(jì)是陶磁內(nèi)襯破裂而造成的損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)位置的流量計(jì)使用壽命較短。我們結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)安裝連接情況發(fā)現(xiàn)，流量計(jì)前后法蘭不同心(有應(yīng)力)，且流量計(jì)沒(méi)有用專(zhuān)用固定支架，有振動(dòng)。而陶磁內(nèi)襯是抵抗不了這些應(yīng)力及振動(dòng)的。

通過(guò)討論，在相關(guān)部門(mén)的配合下，對(duì)不同心的管線(xiàn)重新進(jìn)行對(duì)中焊接；每臺(tái)流量計(jì)加裝專(zhuān)用固定支架，減小管線(xiàn)間應(yīng)力及振動(dòng)對(duì)粉煤流量計(jì)的機(jī)械損傷。

1.3.2二次表安裝的改進(jìn)

二次表的散熱問(wèn)題和接線(xiàn)問(wèn)題同一次表近似，安裝柜子狹小，散熱不良，檢修不方便且容易誤動(dòng)正常的儀表；其內(nèi)部參數(shù)的查看及調(diào)整，需要廠(chǎng)家人員到現(xiàn)場(chǎng)用專(zhuān)用手提電腦進(jìn)行調(diào)出查看分析及更改，非常不便，且浪費(fèi)大量時(shí)間，不能處理緊急情況。通過(guò)與廠(chǎng)家溝通，把原有的機(jī)柜改為標(biāo)準(zhǔn)機(jī)柜，二次表連線(xiàn)改為固定端子連接方式；針對(duì)內(nèi)部參數(shù)的查看及調(diào)整問(wèn)題，由廠(chǎng)家免費(fèi)提供一套遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，通過(guò)商業(yè)Intel連接到廠(chǎng)家服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)，如此可隨時(shí)根據(jù)需要對(duì)內(nèi)部參數(shù)進(jìn)行查看及調(diào)整。

2 改進(jìn)效果

HT-L粉煤加壓氣化裝置，其儀表選型比較先進(jìn)，使用產(chǎn)品種類(lèi)多、覆蓋面廣、給煤系統(tǒng)在操作中所處地位非常重要，對(duì)儀表指示準(zhǔn)確度要求比較高。針對(duì)我公司航天爐項(xiàng)目自開(kāi)車(chē)以來(lái)給煤系統(tǒng)運(yùn)行情況及出現(xiàn)的故障，特對(duì)此進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，于2013年1月改造完畢。改進(jìn)后，不僅提高了儀表的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性、可靠性，而且能保證給煤系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)行，給氣化主控13單元監(jiān)控人員提供科學(xué)的有力的監(jiān)控分析數(shù)據(jù)，減少儀表工檢修工作量，徹底消除安全隱患——避免因儀表不準(zhǔn)帶來(lái)工藝波動(dòng)，為航天爐長(zhǎng)周期運(yùn)行提供保障。

3 結(jié)束語(yǔ)

改進(jìn)前2#系統(tǒng)在2011年3月，因UPS電源故障斷電，造成粉煤流量計(jì)回零，氧煤比高系統(tǒng)聯(lián)鎖停車(chē)一次，停車(chē)8 h，影響生產(chǎn)21 h；2012年1月因流量計(jì)本身故障停車(chē)一次，停車(chē)5 h，影響生產(chǎn)15 h。

自2008年10月份一期項(xiàng)目開(kāi)車(chē)以來(lái)，兩套系統(tǒng)粉煤流量計(jì)共壞過(guò)9臺(tái)，1臺(tái)流量計(jì)目前報(bào)價(jià)為45萬(wàn)元，共計(jì)損失405萬(wàn)元。

2013年1月改進(jìn)后至今，粉煤流量計(jì)只壞過(guò)1臺(tái)，僅此一項(xiàng)每年就可為公司節(jié)約上百萬(wàn)元的費(fèi)用。而且，更為生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障。