張勇啟

（拜城縣眾泰煤焦化有限公司，新疆 拜城 842300）

拜城縣眾泰煤焦化有限公司是一個集洗煤、焦化、甲醇生產(chǎn)的綜合公司。在焦化生產(chǎn)中，產(chǎn)生的副產(chǎn)品荒煤氣，途經(jīng)初冷器、電捕、煤氣鼓風(fēng)機(jī)等工藝，產(chǎn)生合格的凈煤氣送至用戶。本文主要討論電捕、氮封裝置和電捕等工藝及煤氣含氧量測量儀器所需的保護(hù)氣體氮?dú)猱a(chǎn)生裝置——制氮機(jī)如何保證輸出合格的氮?dú)狻?/p>

1 概述

制氮機(jī)是指以空氣為原料，利用物理方法將其中的氧和氮分離而獲得氮?dú)獾脑O(shè)備。根據(jù)分類方法的不同，工業(yè)中的制氮機(jī)大體分為深冷空分制氮、分子篩空分制氮和膜空分制氮三種。我公司擁有一臺分子篩空分制氮機(jī)。以碳分子篩作為吸附劑，運(yùn)用變壓吸附原理，利用碳分子篩對氧和氮的選擇性吸附而使它們分離的方法來產(chǎn)生氮?dú)?。產(chǎn)生的氮?dú)庵饕糜陔姴兜谋Ｗo(hù)氣體和含氧量測量儀器的保護(hù)氣體。

2 制氮裝置的運(yùn)行現(xiàn)狀

制氮裝置以上游送來的壓縮空氣為原料，經(jīng)分離后的氮?dú)庥晒艿浪椭恋獨(dú)鈨夤?，再通過減壓閥減壓及流量檢測后分兩路輸出：一路放空；一路去氮?dú)夥謿獍?。氮?dú)馔ㄟ^減壓閥取樣口由氣源管送至氮?dú)夥治鰞xP860-4N進(jìn)行檢測。當(dāng)檢測的氮?dú)獠缓细?，由放空閥放空；當(dāng)檢測的氮?dú)夂细駮r，直接送至分氣包，再根據(jù)實(shí)際情況是直接送至用戶，還是送至室外氮?dú)鈨藓笤偎椭劣脩簟?/p>

現(xiàn)場操作工根據(jù)氮?dú)夥治鰞x的氮?dú)鉂舛蕊@示，控制氮?dú)廨敵觯寒?dāng)?shù)獨(dú)鉂舛鹊陀?9.90%時,關(guān)閉去分氣包手閥，打開放空閥進(jìn)行放空；當(dāng)?shù)獨(dú)鉂舛雀哂?9.90%時，關(guān)閉放空閥，打開去分氣包手閥。在分氣包上打開去室外氮?dú)鈨?，再送至用戶；?dāng)?shù)獨(dú)鈨迌M后，關(guān)閉去室外氮?dú)鈨揲y門，打開去用戶閥門，直接供氣。

3 存在缺陷

根據(jù)現(xiàn)今自動化操控要求，上述操作與監(jiān)控存在操作不便，當(dāng)不能及時發(fā)現(xiàn)制氮機(jī)故障時，產(chǎn)出不合格品質(zhì)氮?dú)?，從而為安全生產(chǎn)埋下隱患。如果氮?dú)馄焚|(zhì)低于99.5%時，現(xiàn)場操作工又未能及時發(fā)現(xiàn)，到用戶的氮?dú)馄焚|(zhì)將會隨之降低，導(dǎo)致送至半導(dǎo)體激光氣體分析儀的保護(hù)氮?dú)獠缓细瘢?dāng)含氧量超標(biāo)，將導(dǎo)致電捕跳閘。

4 技術(shù)改造與創(chuàng)新

利用制氮機(jī)本體自帶的現(xiàn)場氮?dú)夥治鰞x顯示儀表內(nèi)部4～20mA模擬量遠(yuǎn)傳接口，通過電纜送至中控室DCS系統(tǒng)后臺，在后臺電腦顯示屏上進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。當(dāng)?shù)獨(dú)馄焚|(zhì)低于99.5%時，中控可通知現(xiàn)場操作工實(shí)時檢查和判斷故障，并通知檢修工及時消除故障。

增加一臺塑頭不銹鋼氣動三通角座閥，利用制氮機(jī)本體自帶的現(xiàn)場氮?dú)夥治鰞x顯示儀表內(nèi)部繼電器的一組常開常閉節(jié)點(diǎn)，控制切換氣動三通角座閥。當(dāng)?shù)獨(dú)馄焚|(zhì)低于99.5%時，儀表內(nèi)部繼電器動作，常開觸點(diǎn)閉合，通過電磁閥驅(qū)動氣動三通角座閥動作，將閥芯切至排空；當(dāng)?shù)獨(dú)馄焚|(zhì)高于99.5%時，儀表內(nèi)部繼電器釋放，常開觸點(diǎn)斷開，電磁閥失電，氣動三通角座閥由自身彈簧壓力作用，使氣動三通角座閥復(fù)位，合格品質(zhì)氮?dú)庵匦伦⑷雰夤蕖?/p>

5 接線及原理圖

以我廠P860-4N型氮?dú)夥治鰞x為例，通過其外置的接線端子就可實(shí)現(xiàn)本次改造（圖1）。

圖1

圖2

可以通過利用脫硫區(qū)域的儀表接線箱內(nèi)多余儀表線，實(shí)現(xiàn)4～20mA信號的傳輸至中控DCS柜AI模塊備用通道。對其備用通道進(jìn)行編寫，設(shè)定上下限。編寫結(jié)束后對其DCS進(jìn)行重新下裝，考慮化產(chǎn)中控系統(tǒng)的重要性與制氮裝置的啟停信號的統(tǒng)一，建議選擇10站模塊進(jìn)行接線編寫下載，將應(yīng)初始化下裝造成的操作降到最低。

利用PN860-4N的CN、ON常開常閉端子增加氣動角座閥、氣動電磁閥及配套氣路底座，通過電器之間的線路連接，實(shí)現(xiàn)電氣上的自動控制，達(dá)到控制氣路的自動開關(guān)，以實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)氮?dú)馑蛢夤蓿贿_(dá)標(biāo)氮?dú)夥趴铡?/p>

6 結(jié)束語

（1）本次改造旨在最大限度地利用原有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)中控顯示與設(shè)備的自動化控制。

（2）改造后，大大降低了不合格氮?dú)獾漠a(chǎn)生率，提高了其他設(shè)備的安全性。

（3）本次改造后，同時實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的儲存，保證了數(shù)據(jù)的可查性，為以后進(jìn)行同比與環(huán)比提供了有利依據(jù)。

（4）改造后，大大降低了人工操作的遲后性。不合格氮?dú)獾募皶r發(fā)現(xiàn)與外排，防止了不合格氮?dú)飧Z入氮?dú)夤薏⒁疬B鎖反應(yīng)。□