某装置热媒加热系统燃烧器检漏方式的改进

2022-09-10

某装置有机热载体加热系统 (简称热媒加热系统) 加热有机热载体 (简称热媒) , 用于工艺生产单元加热物料。天然气是主要的燃料气, 也作为点火燃料。该热媒加热系统采用西门子S7-300 PLC作为控制系统, WINCC作为上位操作软件。系统采用一键启动式点火, 顺序执行。在点火过程中出现异常则停止自动点火, 发出“点火失败”报警。由于该热煤加热系统为间歇式运行, 自动点火执行频繁, 经常出现点火失败, 影响工艺装置运行。“检漏失败”是“点火失败”的一个主要的原因。

程序自动检漏步骤及示意图1:

自动检漏步骤如下:

A、关闭燃气切断阀A、B和放空电磁阀C;

B、打开燃气切断阀A, 让燃气充满A、B、C之间的管路持续5s;

C、关闭A阀, 判断38 s内主燃气喷前压力表的变化趋势。

D、当38s后, 压力变化量小于15%时, 则检漏通过, 否则不通过。

1 检漏方式存在的问题

1.1 问题现状

在生产过程中, 我们发现热煤加热系统在点炉过程中, 经常由于检漏通不过联锁停炉。通过对逻辑和现场仪表的分析, 发现检漏不通过是因为燃气线切断阀内漏。对此电磁阀进行了全面的检修后, 发现电磁阀阀芯上附着大量的炭灰, 即存在积炭问题。

1.2 原因分析

该热煤加热系统所使用的瓦斯来自炼油厂瓦斯管网。瓦斯气中成分复杂, 比较潮湿。电磁阀正常情况下常带电, 阀体发热, 导致瓦斯在电磁阀阀芯上缓慢变化, 生成了固体的炭, 附着在阀芯上;积炭到一定程度, 就阻碍电磁阀完全关闭, 使得控制阀出现泄漏, 造成联锁停炉。

1.3 处理方式及存在的弊端

处理该检漏方式为人工方式, 即在检漏不通过而点火失败时, 需要在停工状态下, 拆开电磁阀, 用湿抹布擦净阀芯, 或者用蒸汽吹扫干净。由于不能及时解决该问题, 装置因为无稳定温度传热介质 (热媒) 而被迫停工。

2 改进方案

目前对积炭的设备处理方式中, 在不拆卸的方式下, 蒸汽吹扫是相对安全和经济的处理方式。在点火燃气线上增加电磁阀, 用于启动蒸汽对常用的容易积炭的3个电磁阀进行吹扫。如图-2所示, 放空线新增安装电磁阀3, 使用时接上低压蒸汽;在电磁阀A、B的前后, 分别新增安装放空阀4、5、6, 并接地漏, 排地沟。

1, 2---燃气上下游手阀;3---放空线电磁阀;4, 5, 6---电磁阀

在启动自动点火程序后, 检测到检漏失败时, 执行该吹扫程序。自动吹扫方法及步骤:

A、关闭主燃气喷前压力表的一次引压, 关闭燃气上下游手阀1、2;

B、关闭阀4和阀6, 打开阀5, 在阀3处接上低压蒸汽, 打开阀3对阀C进行吹扫2分钟;

C、关闭阀5和阀6, 打开阀4, 对阀A进行吹扫2分钟;

D、关闭阀4和阀5, 打开阀6, 对阀B进行吹扫2分钟;

E、吹扫结束, 关闭蒸汽线及放空电磁阀, 进入装置检漏程序。

摘要：热媒加热系统是化工装置的关键设备, 其发生故障会严重影响化工装置的产品质量和运行安全。本文分析了某装置热媒加热系统燃烧器存在的问题, 针对于现有处理手段存在的弊端, 提出了自动蒸汽吹扫的解决方案。

关键词：自动控制,热媒加热系统,燃烧控制,点炉,检漏