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微差壓變送器氨空比聯鎖分析與改進。 微差壓變送器在運行過程中,氨空比聯鎖出現過多次誤動作跳車。通過研究分析,找出氨空比聯鎖誤動作的原因,制定有針對性的方案并實施,有效提高了氨空比聯鎖的可靠性。 裝置投產運行時,氨空比的計算通過氨流量 FRSA31002 和 空 氣 流 量 FRSA31003 在 HONEY- WELL PKS DCS 系 統 中 實 現。氨 空 比 FFR-SA31000 的計算公式為: FFRSA31000 = FRSA31002 × 100 /( FRSA31002 + FRSA31003) 當氨空比高于12.0 或低于7.0 時,氨空比聯鎖動 作,氨 切 斷 閥 UV31001 和氨壓力調節閥PV31002 電磁閥失電,切斷氨進料,氨 放 空 閥HV31005 電磁閥失電,氨放空,液位變送器稀硝單元停車。 設定氨空比后,是由空氣流量和氨空比設定值通過運算計算出氨流量 FRSA31002 的設定值的,通過氨流量調節閥 FV31002 控制入氧化爐氨流量,工藝通過調整空氣流量控制進入氧化爐的氨-空氣混合氣的總量。 根據最新的SIL評估報告,氨空比高高聯鎖等級為二級,低低聯鎖等級為三級,具體見表 1。 氣體流量測量系統中,溫壓補償是一個不可缺少的環節,鑒于氨、空氣流量精確測量的重要性,將氨流量FV31002和空氣流量HV31005通過溫壓補償計算為標準溫度和壓力下的流量值并參與聯鎖、控制。 氨空比控制系統框圖如圖2所示。 2 氨空比聯鎖運行過程中存在的問題與解決方案 2.1 存在的問題 液位變送器在運行過程中,氨空比聯鎖出現過多次誤動作跳車,給裝置安全穩定運行造成很大困擾,通過研究分析,整理出以下問題: a. 裝置建設投產時氧化爐氨空比由一臺氨流量表FV31002和一臺空氣流量表 FT31003 通過運算實現,當氨 流 量 表 FT31002 或 空 氣 流 量 表FT31003 指示不準或故障時,極易引發氨空比聯鎖誤動作或造成生產安全事故,聯鎖可靠性差。 b. 氨流量表 FT31002 的 量 程 為 0. 000 ~ 0. 626kPa,空氣流量表 FT31003 的量程為 0. 00 ~ 0. 82kPa,都為微差壓變送器,測量易受干擾。在裝置連續兩次氨空比聯鎖停車后,對測量回路進行檢查處理發現 DCS 事件記錄中有氨空比聯鎖高高動作記錄,而氨流量 1s 的歷史趨勢卻沒有波動痕跡。經分析為氨流量曾出現過瞬時波動,但歷史趨勢采集周期為 1s,氨流量瞬間波動在歷史趨勢上沒有顯示。 c. 空氣流量 FRSA31003 曾出現過頻繁波動現象,導致氨空比聯鎖誤動作,裝置停車,檢查過程中從空氣流量表 FT31003 中排出過水滴,判斷為空氣中含有的少量水汽在導壓管凝結,進入流量表變送器膜盒,造成空氣流量 FRSA31003 測量不準,出現波動。 d.運行過程中發現氨流量調節閥 FV31002控制過于敏感,導致氨流量 FRSA31002 常出現波動。 e.參與氨流量溫壓補償的 氨壓力PRCA31002 或氨溫度 TRCA31022故障顯示無效值NAN時,氨流量 FRSA31002 /B /C 溫壓補償后的值也顯示NAN。同樣,參與空氣流量溫壓補償的空氣壓力PI50229或空氣溫度TI31010 故障顯示無效值NAN時,空氣流量FV31002溫壓補償后的值也顯示NAN。經試驗確認,當參與氨或空氣流量溫壓補償的溫度或壓力故障顯示無效值NAN時,氨空比聯鎖將無法正常運行。 2.2解決方案 為提高氨空比聯鎖可靠性,保障裝置安全穩定長周期運行,針對氨空比聯鎖存在的問題進行了以下調整優化: a. 新增兩塊氨流量表 FT31002B /C 和兩塊空氣流量表 FT31003B /C,3 臺氨流量表測量信號分別進DCS系統3個不同的冗余AI卡,5臺空氣流量表測量信號也分別進DCS系統3個不同控制器的3塊冗余AI卡,在DCS系統分別對3個氨流量 FDB31002/B /C 和3個空氣流量 DB-A31003/D/E 做三取中,三取中后的氨流量和空氣流量參與氧化爐氨空比聯鎖。 b。對測量氨流量 FV31002的變送器和測量空氣流量 FR 的變送器適DB-A31003/D/E當增加阻尼時間,防止空氣流量或氨流量因干擾而出現瞬間波動后造成氨空比聯鎖誤動作。 c.氨流量DB-A31003/D/E 三取中后的值代替原 氨流量 FRSA31002 參與氨流量調節閥FV31002 的控制,調整氨流量控制回路 PID 參數,讓調節閥動作趨于平穩。 d.將3臺空氣流量表DB-A31003/D/E導壓管整體上移至變送器上方,增加凝液罐,用于定期排液,并增加儀表保溫伴熱,防止空氣中水汽凝結對空氣流量測量產生影響。 e.在DCS系統中對參與氨流量DB-A31003/D/E 和空氣流量 FRSA31003 /B /C 的溫壓補償的溫度和壓力進行設置。當氨壓力PRCA31002、氨溫度TRCA31022、空氣壓力PI50229、空氣溫度 TI31010 值過低、過高或顯示為無效值 BAN時,DCS判斷為測量指示異常,發出聲光報警,DCS 邏輯自動選取根據經驗設定的固定值進行溫壓補償,工藝操作人員及時聯系儀表維護人員處理解決故障。通過該設置,可有效降低因參與溫壓補償的溫度、壓力異常對氨空比聯鎖造成的影響。 3結束語 通過對微差壓變送器氨空比聯鎖的完善和改進,有效提高了氨空比聯鎖的可靠性,化驗室通過取樣化驗,化驗數據與氨空比比值相符,解決了困擾稀液位變送器安全穩定運行的難題,為裝置安全穩定運行提供了保障,具有一定的推廣應用價值。 |