侯鐵榜 尹 軍 張建利 任亞鋒 張鮮榮

1.熱媒爐系統(tǒng)

西北油田雅克拉集氣處理站的熱媒爐系統(tǒng)組成見(jiàn)圖1，其中熱媒爐本體、循環(huán)泵、閥組及儀表由德國(guó)AKB公司供應(yīng)，儲(chǔ)油罐、膨脹罐及數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳系統(tǒng)由北京超拓公司供應(yīng)，采用英國(guó)HAMWORTHY的分體式工業(yè)燃?xì)馊紵?。采用QRB1紫外線式檢測(cè)器監(jiān)視主火焰，一體化離子棒式火焰檢測(cè)器監(jiān)視引燃火（副火），控制系統(tǒng)采用西門子S3-300 PLC。

燃料在爐膛內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱量通過(guò)爐管以對(duì)流和輻射的形式傳遞給導(dǎo)熱油，導(dǎo)熱油在循環(huán)泵驅(qū)動(dòng)下通過(guò)加熱爐出口進(jìn)入換熱器管程內(nèi)將流過(guò)殼程的介質(zhì)加熱后回到循環(huán)泵，通過(guò)加熱爐再吸收熱量，周而復(fù)始，以導(dǎo)熱油為熱載體（熱媒）實(shí)現(xiàn)熱量的連續(xù)傳遞。

2.存在的問(wèn)題

熱媒爐運(yùn)行時(shí)頻繁出現(xiàn)突發(fā)熄火、點(diǎn)不著火、大風(fēng)吹掃不結(jié)束、檢測(cè)失誤等故障，導(dǎo)致裝置所需的熱載體溫度驟降，重沸器、換熱器無(wú)法正常工作，天然氣處理站因長(zhǎng)時(shí)間失去熱源致使天然氣含水量急劇增加，產(chǎn)品質(zhì)量不合格。經(jīng)過(guò)調(diào)查，以及分析點(diǎn)火流程圖（圖2），確認(rèn)主要故障原因如下。

（1）燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和助燃風(fēng)調(diào)節(jié)閥均為AC 220V電動(dòng)閥，且氧含量參與風(fēng)門調(diào)整，助燃風(fēng)和燃?xì)庥謪⑴c配比控制，因此需要頻繁調(diào)節(jié)風(fēng)量，但是電動(dòng)閥控制進(jìn)度有限，頻繁動(dòng)作造成電機(jī)發(fā)熱，可靠性降低。同時(shí)調(diào)節(jié)閥門無(wú)法進(jìn)行線性控制，影響助燃風(fēng)和燃?xì)獾呐浔确€(wěn)定。

（2）由于熱媒爐經(jīng)常停爐，頻繁的點(diǎn)火過(guò)程使點(diǎn)火電極積炭結(jié)焦，隔絕與氧接觸，燃燒產(chǎn)生積炭也會(huì)堵塞點(diǎn)火器孔板和火嘴噴孔，無(wú)法正常供給燃?xì)?，造成點(diǎn)火失敗。拆檢頻繁造成點(diǎn)火槍安裝時(shí)電極與爐壁間隙過(guò)?。ㄐ∮?～4mm），電弧尚未形成就將能量釋放，無(wú)法引燃?xì)怏w。高壓電極內(nèi)部絕緣層絕緣系數(shù)下降導(dǎo)致能量提前釋放，無(wú)法在尖端拉弧。

（3）控制系統(tǒng)為手動(dòng)繼電器與PLC相結(jié)合，接線較復(fù)雜，特別是繼電器接線混亂，同一組節(jié)點(diǎn)上并聯(lián)幾組線，造成硬接點(diǎn)故障頻發(fā)且難以查找故障點(diǎn)。

3.改進(jìn)措施

（1）將燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和助燃風(fēng)調(diào)節(jié)閥更換為DC 4～20mA汽缸調(diào)節(jié)閥，并將汽缸調(diào)節(jié)閥閥位輸出的4～20mA信號(hào)通過(guò)安全柵連接至DCS卡件實(shí)現(xiàn)閥位顯示，有效提高燃?xì)饪刂凭取?/p>

（2）點(diǎn)火及檢測(cè)方面，燃燒器內(nèi)增加1個(gè)檢測(cè)光譜范圍較廣的西門子QRB1紫外線火焰檢測(cè)器，配合主火焰監(jiān)測(cè)器同時(shí)工作。程序中增加或門的“二選一”邏輯判斷（圖 3），當(dāng) QRB1 1和QRB1 2火焰檢測(cè)器其中1個(gè)或同時(shí)檢測(cè)到火焰信號(hào)均發(fā)出點(diǎn)火成功信號(hào)，保證主火焰檢測(cè)信號(hào)的真實(shí)性。同時(shí)將紫外線火焰檢測(cè)器輸出4～20mA信號(hào)引至二次儀表作為火焰強(qiáng)度指示。在副火燃?xì)夤芫€上，采用GHBH7D536吸風(fēng)型高壓風(fēng)機(jī)建立反吹風(fēng)設(shè)備，吹出燃?xì)鈬娍桌锏匿P渣和雜物，避免堵塞燃?xì)鈬娍?，影響下次點(diǎn)火。

（3）整理控制方案，重新設(shè)計(jì)盤(pán)間布局和接線，明確職能。完全由程控器完成判斷，繼電器僅實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與現(xiàn)場(chǎng)、電氣的隔離。取消機(jī)柜內(nèi)多余的繼電器、架裝二次表以及機(jī)柜上按鈕、開(kāi)關(guān)，徹底減少硬連接故障點(diǎn)。

4.改進(jìn)效果

熱媒爐點(diǎn)火控制系統(tǒng)改進(jìn)后經(jīng)過(guò)3個(gè)月運(yùn)行，效果良好，徹底解決了熱媒系統(tǒng)點(diǎn)爐過(guò)程中存在的問(wèn)題，確保向天然氣處理站提供熱源，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。

（1）自動(dòng)控制能力得到進(jìn)一步強(qiáng)化。助燃?xì)饪刂崎y和助燃風(fēng)控制閥改為氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，提高了控制精度和操作維護(hù)的簡(jiǎn)潔性。風(fēng)流量跟蹤主燃?xì)忾y門開(kāi)度，根據(jù)燃?xì)馀浔日{(diào)整給定比值，作為操作人員點(diǎn)火參考。

（2）點(diǎn)火流程更加可靠。該火焰檢測(cè)器由二次表及傳感器組成，傳感器對(duì)爐內(nèi)產(chǎn)生的紫外線敏感，在點(diǎn)火過(guò)程中，只要檢測(cè)到主火焰燃燒，程序繼續(xù)執(zhí)行。爐子的燃?xì)忾y位供給與回訊作了差值計(jì)算，若該值過(guò)大，則程序不繼續(xù)執(zhí)行，從而避免因閥位不準(zhǔn)造成泄漏。

（3）熱媒爐穩(wěn)定燃燒天數(shù)占到總數(shù)的95%，比同期增長(zhǎng)10%，創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益150余萬(wàn)元。

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