文/呂舉山

干餾系統(tǒng)氨水泵停機(jī)及熱風(fēng)爐熄火故障及應(yīng)對措施——本文主要針對干餾系統(tǒng)循環(huán)氨水泵及熱風(fēng)爐在冬季，尤其是環(huán)境溫度較低時焦油氨水泵頻繁跳停及熱風(fēng)爐頻繁熄火現(xiàn)象的主要原因進(jìn)行分析，并采取切實(shí)可行的應(yīng)對措施，舉一反三將所有相同問題一并處理，杜絕在正常生產(chǎn)過程中由于設(shè)備突然停機(jī)而造成生產(chǎn)安全事故。

酒鋼集團(tuán)甘肅宏匯能源化工有限公司干餾系統(tǒng)的設(shè)計及施工均由西安三瑞實(shí)業(yè)有限公司完成，現(xiàn)階段已陸續(xù)開始全線熱負(fù)荷試車工作。因干餾系統(tǒng)從原煤干燥到低溫干餾到提質(zhì)煤冷卻是一個完整的工藝過程，中間任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題將影響整條生產(chǎn)線的連續(xù)運(yùn)行及產(chǎn)品合格率。試車過程中，尤其是冬季室外溫度較低時頻繁出現(xiàn)焦油氨水泵調(diào)停及熱風(fēng)爐突然熄火現(xiàn)象，對整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)秩序產(chǎn)生了非常嚴(yán)重的影響，本文針對實(shí)際存在的問題從根源分析問題所在，并且提出切實(shí)合理可行的解決辦法。

循環(huán)氨水泵頻繁調(diào)停及熱風(fēng)爐頻繁熄火的原因

循環(huán)氨水泵頻繁調(diào)停原因

焦油氨水泵的起動與停止由中控室遠(yuǎn)程操作，正常生產(chǎn)情況下，焦油氨水泵與焦油氨水池頂部的脈沖雷達(dá)液位計的液位處于聯(lián)鎖狀態(tài)，及由焦油氨水泵控制氨水池內(nèi)液位處于1.5 ～3.8 m，如果液位低于低液位的設(shè)定值則焦油氨水泵停，防止液位過低造成氨水泵電動機(jī)損壞。因1#、2#泵聯(lián)鎖程序相同，2#泵聯(lián)鎖控制程序如圖1 所示。從圖1 可以看出當(dāng)雷達(dá)液位計測量實(shí)際液位低于1 500 mm時，焦油氨水泵停機(jī)。結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，雷達(dá)液位計在焦油氨水池頂部，完全裸露在室外環(huán)境。因雷達(dá)液位計電子單元受環(huán)境溫度影響較大，加之焦油氨水池介質(zhì)由焦油、蒸汽及氨水等組成，當(dāng)環(huán)境溫度在-10 ℃以下時，雷達(dá)液位計測量數(shù)據(jù)有較大的波動，所以時常出現(xiàn)從正常液位突然跳變到0 mm 左右的情況，導(dǎo)致焦油氨水泵跳停。此時循環(huán)氨水持續(xù)從一級水洗塔注入焦油氨水池，如果中控人員未及時發(fā)現(xiàn)，將造成氨水池液位溢出氨水池，從而影響正常的生產(chǎn)秩序。

圖1 焦油氨水泵控制程序

熱風(fēng)爐頻繁熄火原因分析

干餾1#、2#生產(chǎn)線在試車過程中，熱風(fēng)爐頻繁熄火，影響正常生產(chǎn)秩序，尤其是冬季夜晚，熱風(fēng)爐點(diǎn)火后在1 min 內(nèi)便自動熄火。如果熱風(fēng)系統(tǒng)不能正常升溫至650 ℃左右，那么干餾整條生產(chǎn)線將無法正常生產(chǎn)焦油及合格的提質(zhì)煤。針對這一棘手問題，需全面排查處理，經(jīng)過分析及檢查發(fā)現(xiàn)熱風(fēng)爐熄火的主要原因為高溫風(fēng)機(jī)調(diào)至5 Hz，導(dǎo)致熱風(fēng)爐內(nèi)助燃空氣流量不達(dá)標(biāo)，不能滿足燃燒三要素的基本要求。這就需要從程序中徹底處理高溫風(fēng)機(jī)跳機(jī)的原因，保證設(shè)備連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。高溫風(fēng)機(jī)電動機(jī)控制程序如圖3 所示, 由圖3 控制程序可以看出，引起高溫風(fēng)機(jī)輸出（C_301_AO）為5 Hz 的原因由下列因素決定：稀油站壓力（PI308A）、稀油站運(yùn)行信號（%IX60.0）、高溫風(fēng)機(jī)主電動機(jī)定子溫度1（TI308A_5）不高于105 度、高溫風(fēng)機(jī)主電動機(jī)定子溫度2（TI309A_5）不高于105 ℃、高溫風(fēng)機(jī)主電動機(jī)定子溫度3（TI310A_5）不高于105℃、高溫風(fēng)機(jī)主電動機(jī)前軸承溫度（TI311A_5）不高于85 ℃、高溫風(fēng)機(jī)主電動機(jī)后軸承溫度（TI312A_5）不高于85 ℃、風(fēng)機(jī)本體近端軸承溫度（C_301A_5）不高于65 ℃、風(fēng)機(jī)本體遠(yuǎn)端軸承溫度（C_302A_5）不高于65 ℃、夾套回風(fēng)溫度（%IW12）不高于650 ℃以及聯(lián)鎖投切狀態(tài)（LS_TR_A）。經(jīng)監(jiān)控程序及現(xiàn)場設(shè)備檢查發(fā)現(xiàn)，由于LK 系列PLC 沒有專門的測溫模塊，需將熱電阻或熱電偶對應(yīng)的電阻或毫伏電壓信號通過其自身的溫度變送器轉(zhuǎn)換為4～20 mA 信號后送入LK411 模擬量輸入模塊，模塊接受的4～20 mA 信號對應(yīng)轉(zhuǎn)換為0～1 000 ℃，當(dāng)熱電偶冷端溫度低于0 ℃尤其在-10 ℃以下時，一體化熱電偶中溫度變送器輸出電流為20.83 mA，那么此時輸入到AI 模塊的電流大于20 mA,系統(tǒng)就會在程序里輸出最大值，這也就是為什么環(huán)境溫度較低時中控畫面對應(yīng)的溫度顯示最大值，這也是導(dǎo)致點(diǎn)火后5 s 就熄火的主要原因。

圖3 高溫風(fēng)機(jī)電動機(jī)控制程序

循環(huán)氨水泵頻繁跳停及熱風(fēng)爐頻發(fā)熄火的應(yīng)對措施

循環(huán)氨水泵控制優(yōu)化

根據(jù)每次氨水泵跳停時雷達(dá)液位計輸出的值及持續(xù)時間，結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，氨水池液是連續(xù)曲線。如果在洗滌塔入口氨水切斷閥關(guān)閉狀態(tài)下，正常起動一臺循環(huán)氨水泵，液位會連續(xù)性下降，下降速度大約為62 mm/min 左右，而正常生產(chǎn)過程循環(huán)氨水入口切斷閥處于打開狀態(tài)，此時，氨水池液位下降速度遠(yuǎn)低于62 mm/min。根據(jù)這一實(shí)際情況結(jié)合雷達(dá)液位計數(shù)據(jù)跳變后的持續(xù)時間（最長時間為2 min 45 s，如圖2），在控制程序中比較模塊后增加一個開延時定時器（TON_ASC_05），定時時間為180 s，修改后的程序如圖4 所示。

圖2 焦油氨水池液位實(shí)時趨勢

圖4 修改后的氨水泵控制程序

熱風(fēng)爐頻繁熄火的改進(jìn)措施

針對上述熱風(fēng)爐熄火原因的分析，如果環(huán)境溫度過低，一體化熱電偶輸出最大值，導(dǎo)致PLC 程序輸出最大值這一現(xiàn)象，需要在程序中進(jìn)行優(yōu)化，增加判斷邏輯條件。正常情況下，爐溫是連續(xù)上升的，當(dāng)熱風(fēng)溫度上升至650 ℃時熱風(fēng)爐熄火停爐，這是正常的聯(lián)鎖停爐。

如果在熱風(fēng)溫度起初上升階段讓其不參與聯(lián)鎖，那么熱風(fēng)爐就不會熄火，待溫度逐步上升，因熱電偶兩端溫差較大，故其輸出大于4 mA，溫度比較穩(wěn)定，穩(wěn)定后程序自動將此溫度值投入熱風(fēng)爐高溫風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖程序。另外，高溫風(fēng)機(jī)主電動機(jī)所對應(yīng)的幾個溫度監(jiān)控點(diǎn)在設(shè)備長期運(yùn)行情況下，電動機(jī)自帶的溫度變送器損壞，溫變也輸出20 mA 電流。為防止上述意外情況的發(fā)生，經(jīng)公司領(lǐng)導(dǎo)同意后風(fēng)機(jī)本體近端、遠(yuǎn)端軸承溫度及電動機(jī)定子溫度只做超溫報警而不參與風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖過程，修改后的高溫風(fēng)機(jī)控制程序如圖5所示。

圖5 修改后的高溫風(fēng)機(jī)控制程序

結(jié)束語

修改后循環(huán)氨水泵自下裝至CPU后，從現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)行情況來看，經(jīng)過一個冬季的運(yùn)行，雖然雷達(dá)液位計偶爾還有數(shù)據(jù)跳變現(xiàn)象，但氨水泵運(yùn)行平穩(wěn)，從未發(fā)生調(diào)停事故，達(dá)到了預(yù)期目的。

修改后的熱風(fēng)控制程序進(jìn)一步優(yōu)化了高溫風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖停機(jī)的邏輯條件，符合現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)需要，能夠滿足相關(guān)工藝的要求，在后續(xù)生產(chǎn)過程中系統(tǒng)能穩(wěn)定運(yùn)行，效果較好。 ●