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热值分析仪点火故障原因分析

发布时间:2016-08-13浏览次数:2821返回列表

           热值分析仪点火故障原因分析
           随着我国大型天然气及轻烃气田的不断发现及开发,天然气及轻烃作为一种经济、清洁高 效的能源燃料在各行业得到广泛的应用。我们知道不同的物质燃烧热不同,而天然气及轻烃因含有多种成份,且成份比例也不一样,因此,它们燃烧后释放的热量就有变化。我厂乙烯装置裂解炉,正是使用轻烃作为燃料。而裂解炉温控制的好坏直接影响乙烯装置的稳定运行。因此,我厂使用了一台FLO-CAL 5000系列热值分析仪对裂解炉燃料热值进行在线分析。

  2 仪表测量原理
  FLO-CAL 5000系列热值分析仪是一个能够快速响应的仪表。样品连续进入燃烧器燃烧,燃烧所释放的热量的变化速率通过热膨胀管反馈到喷嘴挡板控制系统,控制系统调节经空气孔板进入燃烧室中的冷空气的流量。空气流量的变化,使得燃烧产物的温度保持恒定。因此空气流量随气体释放出的热量的变化而变化。测量空气流量就相当于直接测量燃料气的热值。
样气连续流进分析仪的精密压力调节器,调节器控制流进燃烧器的样气节流孔的样气压力。仪表气源提供的空气送到空气控制阀。空气控制阀调节经过空气节流孔到燃烧室的空气流量。一部分空气供到燃烧室与燃烧气混合燃烧,另一部分空气充当环绕在燃烧室周围的热交换介质。
  当低的空气入口压力和/或低的样气入口压力情况出现时,联锁保护装置动作,阻止气流进入燃烧室。空气和样气压力开关为常开开关。当空气和气体达到小压力时,压力开关关闭,然后电磁阀动作打开,允许样气流进燃烧室。
  燃烧器顶部的混合气档板使热交换空气和燃烧产物混合,混合热传给热膨胀管,热膨胀管的长度和温度变化成正比。一个自由绞接杆,由弹簧和热膨胀管安装在一起,有一个档板在它们的底部与之连接,如图1所示。供给仪表的空气,一路经限流孔板通过喷嘴反馈到挡板,挡板的很小的变化,将引起喷嘴出来的空气流速变化。这一变化引起控制阀内的负荷改变而产生背压。空气控制阀隔膜上负荷增加,将引起通过阀的空气流量增加。空气流量变化在热膨胀管上维持一个恒定温度。补偿管调整进入空气的温度变化。它的净效应是空气恒定温差。 
 通过空气节流孔的压力由一个差压变送器测量。通过空气节流孔的差压反应了空气流速的变化。在热值仪刻度范围内,它与测量的热值成正比。
 
3 仪表点火故障原因分析及对策
  热值分析仪在实际使用中常见的故障有:仪表校验故障、差压变送器不能输出或输出不变、点火故障等,而点火故障是此表常见的故障。由原理知,为测量燃料气的热值,这些燃料气体需进入仪表工作区燃烧,这对仪表设备本身及维护人员的安全存在一些潜在的危险。为此该表专门为点火问题设计了一套点火联锁控制系统。
         分析可知当仪表供电后,仪表并不能立即点火,而是待仪表空气气源及样品气压力调到仪表规定的设定值,样品气及空气压力开关闭合后,220VAC方能供到点火单元及样品气入口电磁阀。这时样气进入,点火单元开始点火。因此,点火的第一步应将样品气及仪表入口空气调整到规定值,再给仪表供电。如以上条件满足,未出现点火装置电极打火,此时应测量联锁图中的接线端子9号及5号之间的电压,此时电压应为220 VAC。如无电压,说明200 VAC电未供到此。将仪表断电,用万用表检查样品及空气压力开关是否闭合及线路是否完好, 任何一个压力开关不闭合或线路问题都将导致断路,电源不能供到端子9及5上,更换相应设备即可。
          同时因仪表长期使用或经常的开停造成接头的松动也可造成样气或空气泄漏,从而造成相应的压力开关不能闭合,因此也不能点火。如220 VAC已供到端子9及5上,检查端子11及13上的电压,如无电压,应检查熄火压力开关是否闭合,如未闭合,试着调整喷嘴挡板机构,因喷嘴挡板调节不正确,将造成熄火压力开关背压过大,如仍不能闭合,则更换。如熄火压力开关也正常,检查点火继电器的线圈及触点是否正常,如不正常更换继电器。如端子11及13上有电压,但点火电极不打火,说明点火单元电路有问题,则更换或维修。如点火电极能打火,但不能点着火,说明点火能量不够,将电极拆下打磨尖或更换新电极。如仪表点着火一段时间后火又熄灭,此时应首先检查各项仪表设定值是否满足条件,如满足条件,此时应检查阻火器的情况,因此表防爆设计为隔爆式,燃烧后的气体仅能从仪表顶部的放空口经阻火器排出。   
          长期的燃烧尤其是燃烧空气配比不合适时,阻火器中将累积大量的黑灰,从而造成阻火器排气严重不畅,燃烧生成的CO2等废气不能排出仪表外,造成仪表内部憋压熄火现象,为此点着火后一定要调整好空气配比旋钮,使火焰呈现蓝色而不是黄色。同时定期清理阻火器中的积灰也是行之有效的方法。
4 结束语
  总之,造成点火故障的原因还有其它一些方面,如空气控制阀、精密气体压力调节器等部件发生故障,都有可能造成不能点火。同时,FLO-CAL 5000系列热值分析仪的防爆设计为隔爆式,实际操作时可能要经常打开仪表防爆盖,此时,为确保安全维修及检查对仪表内部的连接件进行泄漏检查是非常重要的。

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