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微差壓變送器氨空比聯(lián)鎖分析與改進。 微差壓變送器在運行過程中,氨空比聯(lián)鎖出現(xiàn)過多次誤動作跳車。通過研究分析,找出氨空比聯(lián)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(lián)鎖的可靠性。 裝置投產(chǎn)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(tǒng) 中 實 現(xiàn)。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(lián)鎖動 作,氨 切 斷 閥 UV31001 和氨壓力調節(jié)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(jié)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(jù)最新的SIL評估報告,氨空比高高聯(lián)鎖等級為二級,低低聯(lián)鎖等級為三級,具體見表 1。 氣體流量測量系統(tǒng)中,溫壓補償是一個不可缺少的環(huán)節(jié),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(lián)鎖、控制。 氨空比控制系統(tǒng)框圖如圖2所示。 2 氨空比聯(lián)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(lián)鎖出現(xiàn)過多次誤動作跳車,給裝置安全穩(wěn)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(chǎn)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(xiàn),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(fā)氨空比聯(lián)鎖誤動作或造成生產(chǎn)安全事故,聯(lián)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(xù)兩次氨空比聯(lián)鎖停車后,對測量回路進行檢查處理發(fā)現(xiàn) DCS 事件記錄中有氨空比聯(lián)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(jīng)分析為氨流量曾出現(xiàn)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(xiàn)過頻繁波動現(xiàn)象,導致氨空比聯(lián)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(xiàn)波動。 d.運行過程中發(fā)現(xiàn)氨流量調節(jié)閥 FV31002控制過于敏感,導致氨流量 FRSA31002 常出現(xiàn)波動。 e.參與氨流量溫壓補償?shù)?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?shù)目諝鈮毫I50229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(jīng)試驗確認,當參與氨或空氣流量溫壓補償?shù)臏囟然驂毫收巷@示無效值NAN時,氨空比聯(lián)鎖將無法正常運行。 2.2解決方案 為提高氨空比聯(lián)鎖可靠性,保障裝置安全穩(wěn)定長周期運行,針對氨空比聯(lián)鎖存在的問題進行了以下調整優(yōu)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(tǒng)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(tǒng)3個不同控制器的3塊冗余AI卡,在DCS系統(tǒng)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(lián)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(xiàn)瞬間波動后造成氨空比聯(lián)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(jié)閥FV31002 的控制,調整氨流量控制回路 PID 參數(shù),讓調節(jié)閥動作趨于平穩(wěn)。 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(chǎn)生影響。 e.在DCS系統(tǒng)中對參與氨流量DB-A31003/D/E 和空氣流量 FRSA31003 /B /C 的溫壓補償?shù)臏囟群蛪毫M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(fā)出聲光報警,DCS 邏輯自動選取根據(jù)經(jīng)驗設定的固定值進行溫壓補償,工藝操作人員及時聯(lián)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?shù)臏囟取毫Ξ惓Π笨毡嚷?lián)鎖造成的影響。 3結束語 通過對微差壓變送器氨空比聯(lián)鎖的完善和改進,有效提高了氨空比聯(lián)鎖的可靠性,化驗室通過取樣化驗,化驗數(shù)據(jù)與氨空比比值相符,解決了困擾稀液位變送器安全穩(wěn)定運行的難題,為裝置安全穩(wěn)定運行提供了保障,具有一定的推廣應用價值。 |