HT-L粉煤加压气化装置给煤系统的改进

2014-08-30

化工设计通讯 2014年5期

(安徽晋煤中能化工股份有限公司，安徽临泉 236400)

HT-L粉煤加压气化示范项目，是晋煤中能化工股份有限公司与北京航天万源煤化工程有限公司共同开发的具有自主知识产权的新型煤气化示范项目，被列入安徽省“861”项目计划。该项目技术先进、投资省、节能和环保效益显著。一期项目于2008年10月份开车；二期项目于2011年12月份正式开车，其运行周期逐渐加长，2012年创连续8个多月最高运行记录。HT-L气化工艺采用霍尼韦尔DCS集中控制，同时设置紧急停车系统(ESD)确保系统的安全运行。装置给煤系统有3条粉煤管线，每条管线装2台SWR粉煤流量计，为了保证给煤系统的可靠性，3台流量计用于三选二联锁停车，另外3台流量计用于流量调节。开车以来粉煤流量计经常出现故障，已有多台流量计损坏。且出现故障的流量计不能在线更换，不能很好地起到指导生产的作用，而故障信号需要强制，会给整套装置的运行带来安全隐患；由于前期流量计配电方式不合理，还造成过误动作联锁停车事故。

1 改进方案及具体实施步骤

针对给煤系统运行状况，我们通过与供应商技术人员沟通，做了很多改进，现主要对粉煤测量仪表的改进情况通过以下三个方面进行论述。

1.1 供电电源改进

粉煤流量计的供电，由原来的单电源供电改为双电源冗余供电，一路电源出现故障不影响仪表测量，防止电源故障造成误停车。电源工作原理如图1所示：两路交流电经过各自的变压器进行隔离，把两路电源变压器次级交流电进行整流，整流后的直流电并联在一起后，通过交流发生器还原成一路交流电源；这样，任何一路交流电出现故障都不会影响电源输出。

图1 双电源工作原理图

1.2 流量测量仪表本身的改进

据统计每次给煤系统出现故障的现象，分析讨论得出结论：① 电器元件工作温度要求在60 ℃以内，超过60 ℃电器元件使用寿命明显缩短；② 接线方式采用插头连接，时间一长极易产生接触不良现象。

HT-L粉煤输送管线管外壁温度一般在75 ℃左右，流量测量仪表的外壁温度经过测量在70 ℃左右，初期电器元件接线盒直接装在仪表的外壁上，加之接线盒设计较小不利于散热，内部电器元件排列紧凑而盒盖密封，盒内温度在70 ℃以上；特别是在夏天，有时发现流量测量指示异常，打开盒盖后经过一段时间通风散热，流量测量指示就会恢复正常。接线方式采用插头式连接，经常出现接触不良现象，重新插拔一下接头仪表就会正常。

针对上述问题，通过与厂家技术人员交流，建议在接线盒与仪表的外壁之间加隔热层，有效隔离外界热源；接线方式进行改进，杜绝接线接触不良；为了使电器元件本身发出的热量能及时地散去，建议改用大一点的接线盒。其后，厂家改造了接线盒(见图2)。

图2 改造后接线盒照片

1.3 仪表安装的改进

1.3.1一次表安装的改进

由于测量的介质是干煤粉，流量计内衬管既要有绝缘性能，又要耐磨及耐压，选用的是陶磁内衬；据厂家反映的几台流量计返厂维修情况，有一部分流量计是陶磁内衬破裂而造成的损坏。据统计，发现有几个位置的流量计使用寿命较短。我们结合现场安装连接情况发现，流量计前后法兰不同心(有应力)，且流量计没有用专用固定支架，有振动。而陶磁内衬是抵抗不了这些应力及振动的。

通过讨论，在相关部门的配合下，对不同心的管线重新进行对中焊接；每台流量计加装专用固定支架，减小管线间应力及振动对粉煤流量计的机械损伤。

1.3.2二次表安装的改进

二次表的散热问题和接线问题同一次表近似，安装柜子狭小，散热不良，检修不方便且容易误动正常的仪表；其内部参数的查看及调整，需要厂家人员到现场用专用手提电脑进行调出查看分析及更改，非常不便，且浪费大量时间，不能处理紧急情况。通过与厂家沟通，把原有的机柜改为标准机柜，二次表连线改为固定端子连接方式；针对内部参数的查看及调整问题，由厂家免费提供一套远程监控装置，通过商业Intel连接到厂家服务器数据库，如此可随时根据需要对内部参数进行查看及调整。

2 改进效果

HT-L粉煤加压气化装置，其仪表选型比较先进，使用产品种类多、覆盖面广、给煤系统在操作中所处地位非常重要，对仪表指示准确度要求比较高。针对我公司航天炉项目自开车以来给煤系统运行情况及出现的故障，特对此进行技术攻关，于2013年1月改造完毕。改进后，不仅提高了仪表的准确性、稳定性、可靠性，而且能保证给煤系统正常稳定运行，给气化主控13单元监控人员提供科学的有力的监控分析数据，减少仪表工检修工作量，彻底消除安全隐患——避免因仪表不准带来工艺波动，为航天炉长周期运行提供保障。