引言

            安徽華誼氣化工段采用的是華理四噴嘴對置式水煤漿氣化爐，其爐內燃燒反應室溫度高、壓力大、生產(chǎn)條件惡劣，同時(shí)儀表系統也直接參與生產(chǎn)運行。本廠(chǎng)采用開(kāi)２備１的方式生產(chǎn)，每次備爐需要各機電儀靜設備同時(shí)施工，因此儀表備爐工作是安全生產(chǎn)的保證。以下針對氣化爐儀表系統備爐期間遇到的問(wèn)題及改造進(jìn)行分析總結。

 

１儀表系統備爐常見(jiàn)故障的處理

１．１高溫熱電偶故障的處理

            水煤漿氣化爐燃燒室采用耐火磚砌筑，爐壁上面留有上中下三個(gè)不同位置的法蘭安裝孔，以保證安裝低溫或高溫熱電偶，其正常生產(chǎn)時(shí)，爐內反應溫度是通過(guò)高溫熱偶直接測量。由于爐內溫度高且長(cháng)期處于惡劣反應環(huán)境，工作人員在實(shí)際操作中反映高溫熱偶利用率低、故障率高，導致每次停爐必須更換。在停爐低溫下更換熱偶易損壞爐膛耐火磚，必將造成更大的經(jīng)濟損失。

 

            經(jīng)分析發(fā)現，高溫熱電偶的故障原因shou先是現場(chǎng)的高溫熱電偶安裝插入深度問(wèn)題，安裝前按規定要求進(jìn)行了適當的縮進(jìn)操作，但還是出現了開(kāi)爐投料后遂即熱電偶失效的故障；其次是壓所縮式密封組件泄漏問(wèn)題，爐膛溫度所泄漏高溫高壓易燃易爆工藝氣體是安全生產(chǎn)禁止的；#后為停爐備爐時(shí)高低溫熱電偶切換安裝時(shí)，熱電偶套管與煤渣、熔漿、爐壁融合在一起難拆卸，爐壁容易被損壞的情況發(fā)生。

 

            針對以上問(wèn)題需進(jìn)行各種相對應的技術(shù)處理。shou先結合工藝操作條件、運行周期和爐壁厚度等數據，多次試驗總結出插入深度由突出１０ｍｍ到齊平爐壁，#后確認縮進(jìn)２０ｍｍ為#佳參數，為此制作專(zhuān)用測量工具（如圖１所示）用于實(shí)施解決問(wèn)題。其次，熱偶從爐外法蘭處經(jīng)爐墻、多層耐火磚墻插入爐內燃燒室，熱偶經(jīng)常因各耐火層熱膨脹程度不同而出現擠壓損壞，導致壓縮式密封組件出現泄漏，對填裝密封材料的不銹鋼壓套組件進(jìn)行車(chē)床密封線(xiàn)加工后涂抹高溫密封膠并配以紫銅墊圈壓縮隔離解決問(wèn)題。#后，通過(guò)與廠(chǎng)家溝通，前端插入爐內的保護套管更換為材質(zhì)具有優(yōu)良的高溫機械強度和熱震穩定性及高溫密封性能的“剛玉莫來(lái)石管—鉬基金屬陶瓷管—高純度氧化鋁管”三重保護，克服了缺陷，減輕了勞動(dòng)強度并縮短了熱偶更換時(shí)長(cháng)。

１．２ 雙法蘭變送器故障的處理

            水煤漿氣化爐儀表系統均需接觸高溫高壓強腐蝕工藝反應液，面對這些苛刻的工況，在項目設計選型時(shí)就提前加以考慮了防 范 措 施，測控儀表變送器膜片采用耐腐蝕、耐高溫合金材 質(zhì)（必要時(shí)加厚耐負壓膜片、全 焊 接 膜盒）。為防止取壓 管 線(xiàn) 堵 塞，增加法蘭間沖洗環(huán)，輔 之 以高壓沖洗水，保證雙法蘭變送器工況下正常測量。在氣化爐運行 中，對這些雙法蘭變送器制定的沖洗周期為每周一次，但實(shí)際運行投用效果不佳，后期每日沖洗次數與檢修工作量呈直線(xiàn)增加的趨勢。重復勞動(dòng)強度增大，沖洗時(shí)解除儀表聯(lián)鎖也對裝置安全運行構成威脅。后改為采取連續沖洗，又發(fā)現儀表系統指示波動(dòng)較大，影響安全生產(chǎn)運行，而且沖洗效果也不明顯。經(jīng)檢查發(fā)現，取源管線(xiàn)結垢依 舊 嚴 重，變送器膜盒也有不同程度的損壞。這是因為沖洗口距離變送器膜片非常近，沖 洗 水 壓力約為８．５ＭＰａ，氣化爐壓力約為６．５ＭＰａ，有接近２ＭＰａ的高壓差。當沖洗水沖入管嘴后，形成射流抽引擾動(dòng)，而使變送器壓力值波動(dòng)。同時(shí)，沖洗水出水口對著(zhù)沖洗環(huán)，難以對取壓管線(xiàn) 形 成 有 效 的 沖 刷 除 垢，反而對膜片進(jìn)行切割狀沖洗，使之產(chǎn)生嚴重的凹凸痕跡，影響在正常生產(chǎn)過(guò)程中的使用［１］。

 

            經(jīng)過(guò)多次備爐數據分析試驗，對沖洗水系統進(jìn)行改造。對沖洗環(huán)出水口至工藝一次閥之間進(jìn)行改造處理并增加一段彎管 沖 洗 管 線(xiàn)（如 圖２所 示），使高壓出水口院秒膜盒表面并正 對 取 源 管 線(xiàn)，既減少了對膜片的測量干擾，同時(shí)又能有效沖刷取源管線(xiàn)內結垢介質(zhì)，也確保了工藝操作的正常進(jìn) 行。系 統 改 造 之 后，對一臺氣化爐激冷室液位進(jìn)行連續 沖 洗 試 驗，發(fā)現在對沖洗水進(jìn)行多次投用和停止的過(guò)程中三個(gè)相同液位顯示值變化不超１％，與之前沖洗時(shí)數值變化率超５０％相比，改造后效果顯著(zhù)，且沖洗水的投用與否并沒(méi)有影響液位的正常指示。同 時(shí)，在投用期間也未發(fā)生取源管線(xiàn)內結垢堵塞問(wèn)題（如 圖３所示），在停爐備爐拆除檢查時(shí)也能印證。

            后期生產(chǎn)中又通過(guò)增加調節沖洗水系統管線(xiàn)中就地轉子流量計，既對高壓沖洗水進(jìn)行減壓處理，又調節水量大小，節能節水又同時(shí)保證系統的正常投用。而 后 逐 步推廣至水洗塔、含渣水處理系統等測量?jì)x表上，這種改造措施保證了儀表設備的正常運行，也為氣化爐的優(yōu)質(zhì)運行建立了基礎。

 

１．３ 鎖斗系統故障處理

            氣化爐內反應后的工藝殘渣在經(jīng)過(guò)激冷水洗滌冷卻后進(jìn)入鎖斗系統聯(lián)鎖需遵循以下原則：（１）排集渣過(guò)程中不能引起爐內壓力、液 位 波 動(dòng)；（２）工藝殘渣不得向鎖斗系統外帶壓排放［２］。受程序自控的鎖斗集排渣進(jìn)行一次循環(huán)約半小時(shí)，鎖斗系統閥門(mén)在侵蝕作用很強的情況下使用。鎖斗順控系統的閥門(mén)需采用耐沖刷、硬密封球閥，且閥球、閥座應堆焊或噴鍍硬質(zhì)合金以保證工藝和安全要求。

 

            在日常的鎖斗 備 爐 中，我們發(fā)現有兩處出現問(wèn)題較多。shou先是鎖斗系統閥門(mén)的執行機構部分，尤 其 是 鎖 渣閥。其執行機構內部連接件在長(cháng)期頻繁開(kāi)關(guān)過(guò)程中，連接件間磨損異常嚴重，強度也有所降低，期間甚至出現脫離故障（如圖４所 示），導致閥門(mén)不能正常使用而影響安全生產(chǎn)，因此每次備爐需對閥門(mén)執行機構開(kāi)蓋檢查，及時(shí)發(fā)現處理問(wèn)題。其次是對鎖斗系統閥門(mén)的密封性進(jìn)行檢查，這些閥門(mén)內部經(jīng)過(guò)長(cháng)周期的沖刷，閥座沖刷磨損嚴重無(wú)法密封（如圖５所 示），閥球表面也容易卡渣使閥門(mén)無(wú)法動(dòng)作導致出現 閥 門(mén) 內 漏 問(wèn) 題，這些都容易引起鎖斗故障，造成無(wú)法順 利 排 渣。同時(shí)還應該仔細對其氣路相關(guān)附件進(jìn)行檢查，查看氣路密封性及附件動(dòng)作情況、開(kāi)關(guān)時(shí)間、切換聲音等方 面，來(lái)保證閥門(mén)處于完好狀態(tài)，控 制 鎖斗閥門(mén)備爐質(zhì)量。針對問(wèn)題后期也積極改進(jìn)，將 雙 汽 缸執行機構更換為 單 缸，以減少倆汽缸間的不平衡力對連接件沖擊磨損，至今在正常工況下仍穩定運行。

１．４ 安全聯(lián)鎖系統閥門(mén)故障的處理

            氣化爐安全聯(lián)鎖系統經(jīng)過(guò)各重要工藝參數來(lái)控制進(jìn)出料系統所有閥 門(mén) 動(dòng) 作，來(lái)達到系統安全生產(chǎn)運行的要求，其系統閥門(mén)主要包括煤漿、燒嘴冷卻水閥等。由于系統對儀表閥門(mén)安全性和可靠性等都有嚴格的技術(shù)指標要求，故采用如 ＴＹＣＯ／Ｆｌｏｗｓｅｒｖｅ等進(jìn)口閥門(mén)，但在苛刻的工況下長(cháng)期使用仍然存在部分故障。雖然氧氣調節閥汽缸式執行機構具有很高的剛性強度，定 位 精度和可重復性能也使閥門(mén)在大壓差的工況下保持狀態(tài)穩定，但受限于配套的定位器、閥位變送器分體設計的情況（如圖６所示），實(shí)際工況下氧氣流量控制偏差并不能保證調節閥整體的不靈敏區小于０．１％。利用現有備件中的智能定位器進(jìn)行一體化改造（如 圖７所 示），使閥 門(mén) 控制、閥位反饋、開(kāi)關(guān)位置反饋集中控制，使得原有閥位將近１％的偏差縮小至近０．１％的控制精度，完全 滿(mǎn) 足 了 工藝生產(chǎn)對氧煤比控制的聯(lián)鎖安全要求。另 外，高 壓 氮 氣切斷閥用于氧氣管線(xiàn)和煤漿管線(xiàn)的高壓氮氣吹掃和緩沖作用，正常工況下壓力高，壓差大，密封等級要求高，有開(kāi)關(guān)速度的要求。在幾個(gè)長(cháng)周期的爐齡使用后，閥 門(mén) 在 全負載和卸載情況 下，全行程動(dòng)作時(shí)間已經(jīng)達不到設計要求。對氣路及附件進(jìn)行調整并未有效，因此對彈簧汽缸處增加一路氣源，改為雙氣動(dòng)執行機構模式。改 造 后 增加了執行力，使之動(dòng)作時(shí)間正常，工藝開(kāi)停車(chē)程序得以安全運行。

２儀表系統備爐的質(zhì)量控制

２．１ 遠傳儀表的質(zhì)量控制

            氣化爐遠傳儀表主要包括溫度、壓力、流量等測量元件，它們的備爐檢修檢查質(zhì)量直接影響工藝生產(chǎn)過(guò)程，故對其質(zhì)量控制點(diǎn) 需 做 到 細 致 分 類(lèi)、準 確 執 行、全 面 復 檢，如現場(chǎng)拆卸保護、測量元件清潔保養、復 位 安 裝 校 驗，這些必要的內容等均需要多方簽字確認后作為備爐資料存檔。

 

            對于無(wú)根部閥門(mén)切斷的高溫熱偶應著(zhù)重處理，故 現場(chǎng)組裝時(shí)需特別注意組裝方式及順序。尤其是氣封組件的安裝需逐步安裝確認（如圖８所示）。順序錯誤則會(huì )導致密封瓷環(huán)壓碎損壞，輕則導致整套高溫熱電偶報廢，重則切爐投料時(shí)工藝氣溢出造成安全生產(chǎn)事故。

２．２ 自動(dòng)控制系統的質(zhì)量控制

            氣化爐自動(dòng)控制 系 統 主 要 包 括 串 級 控 制、ＤＣＳ順控系統、ＳＩＳ安全聯(lián)鎖系統等。閥門(mén)系統的檢維修質(zhì)量的可靠性決定著(zhù)系統 運 行 的 安 全 性，因此備爐期間需對聯(lián)鎖系統進(jìn)行試驗，以保證其運行正�？煽�。

 

            閥門(mén)系統質(zhì)量控制主要是以下幾點(diǎn)：（１）現場(chǎng)拆卸須法蘭密封面完整，閥門(mén)附件完好；（２）檢查閥芯情況，要求射流清洗后閥芯無(wú)附著(zhù)物和明顯缺陷；（３）執行機構動(dòng)作正常無(wú)卡涉，汽缸 無(wú) 腐 蝕 泄 漏；（４）現場(chǎng)回裝閥門(mén)的密封墊片完好，敲緊所有法蘭連接螺栓，確保無(wú)泄漏；（５）行程校驗時(shí)定位器無(wú) 報 警 且 輸 出 反 饋 正 常，中控遠程操作正常。確保閥門(mén)系統檢修質(zhì)量的同時(shí)，也需要進(jìn)行鎖斗系統試驗和氣化爐緊急停車(chē)系統試驗并多方確認。試驗的閥門(mén)動(dòng)作時(shí)間以及閥位反饋狀態(tài)是重點(diǎn)關(guān)注的（如 圖９所示），因為任何一個(gè)超時(shí)或不到位都會(huì )引起系統的故障，所以在空試聯(lián)調的時(shí)候，記錄確認每個(gè)閥門(mén)的開(kāi)關(guān)行程時(shí)間和閥位狀 態(tài)，來(lái)確保其滿(mǎn)足安全系統設計規定的要求。

 

３結語(yǔ)

            氣化爐的備爐工作主要是發(fā)現問(wèn)題、分 析 問(wèn) 題、解決問(wèn)題和總結經(jīng)驗，因為每個(gè)疏忽都可能導致在開(kāi)爐過(guò)程中發(fā)生事故，造成重大損 失。所以在備爐工作中要形成專(zhuān)項工作制 度，每次檢查時(shí)須做好相應的記錄，各 種儀表設備表單 逐 項 確 認，并總結經(jīng)驗加以改進(jìn)，持 續 提升管理水平，確 保 有 始 有 終。只 有 這 樣，才 能 保 證 備 爐儀表工作保質(zhì)保量完成，為氣化爐系統長(cháng)周期運行提供保障。

 

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