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熱值分析儀點火故障原因分析

發布時間:2016-08-13瀏覽次數:2717返回列表

           熱值分析儀點火故障原因分析
           隨著我國大型天然氣及輕烴氣田的不斷發現及開發,天然氣及輕烴作為一種經濟、清潔高 效的能源燃料在各行業得到廣泛的應用。我們知道不同的物質燃燒熱不同,而天然氣及輕烴因含有多種成份,且成份比例也不一樣,因此,它們燃燒后釋放的熱量就有變化。我廠乙烯裝置裂解爐,正是使用輕烴作為燃料。而裂解爐溫控制的好壞直接影響乙烯裝置的穩定運行。因此,我廠使用了一臺FLO-CAL 5000系列熱值分析儀對裂解爐燃料熱值進行在線分析。

  2 儀表測量原理
  FLO-CAL 5000系列熱值分析儀是一個能夠快速響應的儀表。樣品連續進入燃燒器燃燒,燃燒所釋放的熱量的變化速率通過熱膨脹管反饋到噴嘴擋板控制系統,控制系統調節經空氣孔板進入燃燒室中的冷空氣的流量。空氣流量的變化,使得燃燒產物的溫度保持恒定。因此空氣流量隨氣體釋放出的熱量的變化而變化。測量空氣流量就相當于直接測量燃料氣的熱值。
樣氣連續流進分析儀的精密壓力調節器,調節器控制流進燃燒器的樣氣節流孔的樣氣壓力。儀表氣源提供的空氣送到空氣控制閥。空氣控制閥調節經過空氣節流孔到燃燒室的空氣流量。一部分空氣供到燃燒室與燃燒氣混合燃燒,另一部分空氣充當環繞在燃燒室周圍的熱交換介質。
  當低的空氣入口壓力和/或低的樣氣入口壓力情況出現時,聯鎖保護裝置動作,阻止氣流進入燃燒室。空氣和樣氣壓力開關為常開開關。當空氣和氣體達到小壓力時,壓力開關關閉,然后電磁閥動作打開,允許樣氣流進燃燒室。
  燃燒器頂部的混合氣檔板使熱交換空氣和燃燒產物混合,混合熱傳給熱膨脹管,熱膨脹管的長度和溫度變化成正比。一個自由絞接桿,由彈簧和熱膨脹管安裝在一起,有一個檔板在它們的底部與之連接,如圖1所示。供給儀表的空氣,一路經限流孔板通過噴嘴反饋到擋板,擋板的很小的變化,將引起噴嘴出來的空氣流速變化。這一變化引起控制閥內的負荷改變而產生背壓。空氣控制閥隔膜上負荷增加,將引起通過閥的空氣流量增加。空氣流量變化在熱膨脹管上維持一個恒定溫度。補償管調整進入空氣的溫度變化。它的凈效應是空氣恒定溫差。 
 通過空氣節流孔的壓力由一個差壓變送器測量。通過空氣節流孔的差壓反應了空氣流速的變化。在熱值儀刻度范圍內,它與測量的熱值成正比。
 
3 儀表點火故障原因分析及對策
  熱值分析儀在實際使用中常見的故障有:儀表校驗故障、差壓變送器不能輸出或輸出不變、點火故障等,而點火故障是此表常見的故障。由原理知,為測量燃料氣的熱值,這些燃料氣體需進入儀表工作區燃燒,這對儀表設備本身及維護人員的安全存在一些潛在的危險。為此該表專門為點火問題設計了一套點火聯鎖控制系統。
         分析可知當儀表供電后,儀表并不能立即點火,而是待儀表空氣氣源及樣品氣壓力調到儀表規定的設定值,樣品氣及空氣壓力開關閉合后,220VAC方能供到點火單元及樣品氣入口電磁閥。這時樣氣進入,點火單元開始點火。因此,點火的第一步應將樣品氣及儀表入口空氣調整到規定值,再給儀表供電。如以上條件滿足,未出現點火裝置電極打火,此時應測量聯鎖圖中的接線端子9號及5號之間的電壓,此時電壓應為220 VAC。如無電壓,說明200 VAC電未供到此。將儀表斷電,用萬用表檢查樣品及空氣壓力開關是否閉合及線路是否完好, 任何一個壓力開關不閉合或線路問題都將導致斷路,電源不能供到端子9及5上,更換相應設備即可。
          同時因儀表長期使用或經常的開停造成接頭的松動也可造成樣氣或空氣泄漏,從而造成相應的壓力開關不能閉合,因此也不能點火。如220 VAC已供到端子9及5上,檢查端子11及13上的電壓,如無電壓,應檢查熄火壓力開關是否閉合,如未閉合,試著調整噴嘴擋板機構,因噴嘴擋板調節不正確,將造成熄火壓力開關背壓過大,如仍不能閉合,則更換。如熄火壓力開關也正常,檢查點火繼電器的線圈及觸點是否正常,如不正常更換繼電器。如端子11及13上有電壓,但點火電極不打火,說明點火單元電路有問題,則更換或維修。如點火電極能打火,但不能點著火,說明點火能量不夠,將電極拆下打磨尖或更換新電極。如儀表點著火一段時間后火又熄滅,此時應首先檢查各項儀表設定值是否滿足條件,如滿足條件,此時應檢查阻火器的情況,因此表防爆設計為隔爆式,燃燒后的氣體僅能從儀表頂部的放空口經阻火器排出。   
          長期的燃燒尤其是燃燒空氣配比不合適時,阻火器中將累積大量的黑灰,從而造成阻火器排氣嚴重不暢,燃燒生成的CO2等廢氣不能排出儀表外,造成儀表內部憋壓熄火現象,為此點著火后一定要調整好空氣配比旋鈕,使火焰呈現藍色而不是黃色。同時定期清理阻火器中的積灰也是行之有效的方法。
4 結束語
  總之,造成點火故障的原因還有其它一些方面,如空氣控制閥、精密氣體壓力調節器等部件發生故障,都有可能造成不能點火。同時,FLO-CAL 5000系列熱值分析儀的防爆設計為隔爆式,實際操作時可能要經常打開儀表防爆蓋,此時,為確保安全維修及檢查對儀表內部的連接件進行泄漏檢查是非常重要的。

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