導熱油爐控制系統(tǒng)問題分析與處理

董恒武

摘 要：導熱油爐是一種有機熱載體加熱爐，具有節(jié)能、高效、工作壓力低、安全可靠等優(yōu)點，在石油天然氣行業(yè)，尤其在油氣處理廠中得到了廣泛應用。文章主要介紹了導熱油爐各部分控制系統(tǒng)的重要功能以及導熱油爐的聯(lián)鎖保護控制系統(tǒng)。在此基礎之上，分析了導熱油爐運行中出現(xiàn)的問題、解決方法和注意事項。

關鍵詞：導熱油爐；問題；分析；處理

1 概述

某導熱油爐運行初期常出現(xiàn)異常跳停無法立即啟動等現(xiàn)象，經(jīng)過仔細分析研究，進行了深入分析，并總結(jié)了一些可行的改進、處理辦法，效果顯著。目前，已達到了長周期安全、穩(wěn)定運行的目的，給安全生產(chǎn)經(jīng)濟運行創(chuàng)造前提條件。

2 控制系統(tǒng)介紹

導熱油爐控制系統(tǒng)集現(xiàn)場儀表，PLC控制系統(tǒng)，電機控制與一體?？刂苾x表采用鉑熱電阻、數(shù)顯溫度控制比例調(diào)節(jié)儀、平衡流量計、磁翻板液位計、燃燒程序控制器、檢漏儀等組成?？刂葡到y(tǒng)能對整個導熱油的溫度、壓力、流量、液位進行檢測與控制，并使熱負荷進行全面自動控制，滿足安全、經(jīng)濟生產(chǎn)要求。

2.1 控制系統(tǒng)功能圖

2.2 控制系統(tǒng)動作順序（燃氣為例）

燃料選擇、選擇燃氣、燃氣投入、燃氣壓力開關、閥門檢漏、風機預吹掃、風門轉(zhuǎn)動、點火焰檢測、氣閥打開、自動運行。

3聯(lián)鎖保護

（1）為了保護導熱油爐系統(tǒng)的安全運行，在PLC中設置了聯(lián)鎖保護。（2）熱媒爐進口溫度高保護停爐，預報警值聯(lián)鎖220℃，聯(lián)鎖設定值240℃。（3）熱媒爐出口溫度高保護停爐，預報警值聯(lián)鎖280℃，聯(lián)鎖設定值340℃。（4）預熱器出口熱風溫度高保護停爐，預報警值聯(lián)鎖180℃，聯(lián)鎖設定值190℃。（5）預熱器進煙氣溫度高保護停爐，預報警值聯(lián)鎖340℃，聯(lián)鎖設定值390℃。（6）排煙溫度高保護停爐，預報警值聯(lián)鎖190℃，聯(lián)鎖設定值240℃。（7）熱媒流量低保護停爐，預報警值聯(lián)鎖420m3/h，聯(lián)鎖設定值390m3/h。（8）膨脹槽液位低保護停爐，預報警值聯(lián)鎖1800mm，聯(lián)鎖設定值1500mm。

4 排除故障快速處理方法

在導熱油爐的故障處理過程中，總結(jié)了一些經(jīng)驗，望同行們交流。

4.1 點火火焰未形成、點火槍未點著

（1）根據(jù)實際經(jīng)驗，首先要檢查點火變壓器是否損壞，220VAC輸入，輸出8KVAC左右的高電壓，一定要做好安全措施，防止高壓觸電，特別注意點火回路是通過點火槍外殼接入大地放電，特別是在試驗室一定要注意，不然點火槍沒有任何放電火花。（2）點火槍前端金屬部分積炭檢查處理，也不要輕易放過。

4.2 點火電磁閥未打開，沒有天然氣進到點火槍內(nèi)部

（1）點火電磁閥有220V電壓仍不工作，為了安全，設計基本都是雙電磁閥，可以，防止單個電磁閥損壞進行誤判。（2）點火電磁閥燃氣管路是否堵塞，調(diào)壓閥是否正常，也需要進行檢查。

4.3 點不著火故障報警

（1）點火位置鼓風量過大，調(diào)小風門擋板，但要仔細觀察各擋板的偏轉(zhuǎn)角要同步協(xié)調(diào)一致，防止單點卡澀。（2）天然氣減壓閥只能微量調(diào)整，嚴禁大幅調(diào)整，否責將可能造成難以快速處理的結(jié)果。（3）主氣動閥未工作，不能打開，檢查儀表氣是否正常，調(diào)整到合理的范圍內(nèi)。（4）如果電磁閥無220V工作電壓，檢查線路比較耗時，更換程控器，但要確認保險沒有燒壞。（5）點火槍火焰、主火焰都已點著仍然故障報警。一般情況下光敏管玻璃面較臟，清理即可。（6）火焰監(jiān)視器光敏管損壞用萬用表無法判斷，常用替換法快速處理問題。

4.4 操作柜面板連續(xù)顯示燃氣泄漏報警

（1）燃氣供氣壓力不符合要求，偏低，檢漏不能通過，清理管道上燃氣過濾器，調(diào)高燃氣在規(guī)定的范圍內(nèi)。（2）檢漏壓力開關損壞也時有發(fā)生，用現(xiàn)場儀表氣加壓，很容易判斷是否損壞。（3）檢漏儀損壞的可能性較小，時有發(fā)生因外界原因?qū)е卤ｋU壞，更換保險即可。（4）調(diào)壓閥指揮器損壞檢查更換。（5）高氣壓開關反饋信號故障檢查，高氣壓開關損壞更換。（6）燃燒器上風壓變送器無信號反饋，風壓變送器連接口堵了、臟，清理干凈。

4.5 導熱油爐經(jīng)常出現(xiàn)無法啟動、超溫跳停問題的技術(shù)改進措施

（1）根據(jù)聯(lián)鎖保護，鍋爐超溫就要聯(lián)鎖保護自動停爐，分析其原因，溫度控制比例調(diào)節(jié)儀PID參數(shù)在實際運行中因工藝要求不同而不同，需要摸索，在此不再論述。（2）無法啟動，最常發(fā)生的原因為天然氣與風量配比不佳，風門檔板不能觀察實際開度，天然氣調(diào)節(jié)也不能查看開度，造成調(diào)整困難，為此，我們給風門檔板、天然氣調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥增加開度指示器，同步調(diào)節(jié)，消除了無法啟動、超溫調(diào)停的隱患。（3）鍋爐超溫聯(lián)鎖保護停爐，伺服電機凸輪調(diào)整不佳是最根本的原因之一。因此，我們重新調(diào)整凸輪開度，加大調(diào)整量，對于不符合要求的凸輪曲線進行重新制作，將原來調(diào)整函數(shù)曲線由Y=KX改為Y=KX2，配合PID參數(shù)，調(diào)整及其靈敏，不再發(fā)生鍋爐超溫聯(lián)鎖保護停爐。（4）生產(chǎn)廠家為了安全，將伺服電機加了防護罩，但存在最大的問題，夏季高溫度，伺服電機嚴重超溫，如果發(fā)現(xiàn)不及時，將造成燒壞電機停爐的嚴重后果，利用就地工廠風，增加了降溫吹掃系統(tǒng)，大大降低電機環(huán)境溫度，也吹掃了灰塵，打到了設備長周期運行目的。

4.6 導熱油爐運行中因現(xiàn)場使用對講機，導致導熱油爐跳停原因分析

在實際工作中，現(xiàn)場經(jīng)常使用對講機，對講機高頻信號足以能夠使伺服電機等所有的儀表控制生產(chǎn)干擾，導致工作異常使導熱油爐停運。

5 采取的改進措施及成果

5.1 調(diào)節(jié)特性的改變

分析測量信號的波動規(guī)律，采取如下措施：（1）改變PID參數(shù)。（2）改變伺服電機調(diào)節(jié)機構(gòu)：線性調(diào)節(jié)改為百分比調(diào)節(jié)，分析導熱油爐溫度控制系統(tǒng)特性，調(diào)節(jié)特性為線性調(diào)節(jié)，并且斜率較小，改變?yōu)榘俜直日{(diào)節(jié)，使控制更靈敏。

5.2 改進導熱油爐伺服電機及風門擋板電機控制電路屏蔽

（1）將連接頭未壓緊或焊接不牢造成虛焊的進行緊固定，降低接地網(wǎng)電阻。（2）現(xiàn)場螺栓連接點松動的進行復緊處理。（3）現(xiàn)場服電機及門擋板電機控制線增加金屬屏蔽層，削弱對講機高頻信號的電磁干擾。（4）從DCS機柜的匯流銅排到整個接地系統(tǒng)接地電阻進行測量，在規(guī)定的范圍內(nèi)，杜絕靠近電力電纜，無法改進，需要用金屬層屏蔽。進行防腐處理，防止接觸電阻增大。

6 結(jié)束語

在日常工作中，設備異常原因可能出現(xiàn)新的問題，只有深入研究，不斷學習總結(jié)，融會貫通，才不會走彎路，達到快速排除故障的目的。通過對導熱油爐問題的處理，總結(jié)如下：（1）制訂好儀表設備維護計劃，條件具備徹底對儀表設備維護，是設備長周期安全運行的根源。（2）對不合理的地方，制定科學方案件，可以大膽技術(shù)改造。（3）隨著設備的老化，新問題時有發(fā)生，只有不斷改進、完善，設備才能夠長周期安全、經(jīng)濟運行。

參考文獻

[1]王建國.導熱油應用中若干問題的探討[J].環(huán)保與節(jié)能，1999（2）：34-36.

[2]畢嘉斌.PLC在大型加熱爐控制中的應用[J].油氣儲運，2006，25（6）：56-58.

[3]王金坤.PLC在熱媒爐控制中的應用[J].化工自動化及儀表，1996，26（3）：38-39.