大型化工廠高壓蒸汽減溫減壓聯鎖改造

乜春暉，何魁邦，楊德林

（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

大型化工廠高壓蒸汽減溫減壓聯鎖改造

乜春暉，何魁邦，楊德林

（青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司，青海格爾木 816000）

闡述了調解大型化工廠高壓蒸汽與中壓過熱蒸汽的穩定對于化工企業的重要性。修改設計存在的蒸汽調解及聯鎖邏輯弊端，為蒸汽動力的平穩輸送奠定了基礎，保證了化工企業的生產連續性，提高了經濟效益。

高壓蒸汽；減溫減壓；低壓蒸汽；聯鎖閥

青海鹽湖工業股份有限公司化工公司是一項鹽湖鉀肥綜合利用項目，整個公司動力和生產、生活蒸汽均由公司熱電廠統一提供，蒸汽壓力參數見表1。

表1 蒸汽參數

1 高中壓蒸汽流程

全公司的高壓蒸汽管網是熱工系統重要的組成部分，它擔負著承載高壓蒸汽，向高壓蒸汽用戶分配蒸汽并向4．0 MPa過熱管網降壓減溫輸汽的作用；而中壓過熱蒸汽管網則擔負著承載向化肥廠，空分，乙炔，甲醇裝置供氣及向本裝置中壓飽和蒸汽管網分配蒸汽。其中有部分中壓過熱蒸汽由化肥廠空壓機和聯壓機抽汽提供。高壓蒸汽及中壓過熱蒸汽管網如圖1所示。

高壓蒸汽由供熱中心通過MOV0001送到合成氨裝置空壓機透平（05JT0402）和合成氣聯合壓縮機（簡稱聯壓機）透平（05JT0403）蒸汽入口。管網壓力通過05PT0012B監測并通過調節閥PV-0012控制。05PT0012有兩個功能，其一是監測高壓總管中的壓力；其二是當高壓蒸汽壓力持續升高時，可將部分蒸汽通過05PV0012打開減溫降壓后送至中壓過熱管網。高壓蒸汽系統管道由3個安全閥（PRV-S0601a、PRV-S0601b、PRV-S0601c）保護，起跳壓力分別為9．61 MPa、9．86 MPa和9．88 MPa，起跳后直接排到大氣。

中壓過熱蒸汽用于驅動化肥廠原料氣壓縮機05J0402和二氧化碳壓縮機06J0102蒸汽透平，并送往下游乙炔、甲醇、空分等裝置使用。

高壓蒸汽減壓減溫為中壓過熱蒸汽時，減溫系統將保持蒸汽溫度在440℃左右。中壓過熱管網有一個自動放空調節閥PV-0014，當管網壓力超出放空閥的設定值時，該閥自動打開。

中壓過熱管網壓力若發生大幅波動，應及時調整PV-0012，以穩定中壓過熱管網壓力，并隨時注意中壓過熱管網放空閥PV-0014的放空量。

圖1 高壓蒸汽及中壓過熱蒸汽管網

2 高壓蒸汽減溫減壓聯鎖及其弊端

2.1 減溫減壓閥PV0012的調解

當PT0012B檢測到壓力大于8．0 MPa時，PID1調解要求緩慢打開PV0012，將加大高壓蒸汽管網通過減溫減壓器減向中壓過熱蒸汽管網的蒸汽量，反之PID1調解要求緩慢關閉PV0012，減小高壓蒸汽管網通過減溫減壓器減向中壓過熱蒸汽管網的蒸汽量。當PT0012A檢測到壓力大于4．0 MPa時，PID2調解要求緩慢關閉，將減少高壓蒸汽管網通過減溫減壓器減向中壓過熱蒸汽管網的蒸汽量，反之PID2調解要求緩慢打開PV0012，加大高壓蒸汽管網通過減溫減壓器減向中壓過熱蒸汽管網的蒸汽量。而PV0012的閥位開度取決于PID1和PID2輸出比較后的高選結果，若PID1的輸出大于PID2的輸出，則PV0012開度為取PID1的輸出結果；若PID1的輸出小于PID2的輸出，則PV0012開度為取PID2的輸出結果。

2.2 減溫減壓旁路閥HV0004的聯鎖

當化肥廠空壓機或者聯壓機故障跳車后，由于抽汽量猛減，導致中壓過熱蒸汽量減少，此時HV0004減溫減壓旁路閥電磁閥及時失電，HV0004全開，見圖2。

2.3 減溫減壓存在的弊端

公司化肥廠空氣壓縮機和聯合壓縮機的抽汽系統是否穩定直接影響到中壓過熱蒸汽管網的壓力穩定。空氣壓縮機或者聯合壓縮機跳車后高壓管網減溫減壓旁路閥HV0004故障狀態為FO，此電磁閥HS0004將失電而導致全開。高壓管網蒸汽大量減溫減壓至中壓過熱蒸汽管網，致使高壓蒸汽管網壓力急劇下降，使熱電廠發電機組汽輪機透平動力波動更甚，使透平動力不足而導致熱電廠發電機組停車，從而使整個公司各裝置由于電力波動而全部停車，造成公司重大損失。

圖2 改造前的聯鎖邏輯

3 高壓蒸汽減溫減壓聯鎖改造

3.1 聯鎖邏輯的改進

為了避免由于原設計帶來的隱患，將減溫減壓旁路電磁閥聯鎖邏輯做了改進，將化肥廠空氣壓縮機及聯合壓縮機跳車時需要打開的減溫減壓HV0004旁路閥聯鎖改進為減溫減壓HV0004旁路閥保持原位；將調解PID的PV值由原設計的PT0012A改為PT0012A和PT0014高選后的中壓蒸汽作為PV進行PID調解，保證低壓蒸汽管網壓力的穩定。改進后的邏輯如圖3所示。

3.2 聯鎖閥門氣路的改造

圖3 改造后的聯鎖邏輯

由于聯鎖邏輯的改進，對應的閥門PV0004也應該進行相應的改進，由原設計的FO改造為保持原位。

改造前PV0004閥的工作原理 系統在正常工作狀態下，電磁閥帶電。對于雙作用控制系統閥門正常控制時，當輸入的4～20 m A控制信號增大，數字式定位器DVC6020的A輸出口（與多路轉換器377的A口相連）輸出壓力增大，經過377的B口，快排閥進入執行機構氣缸的上腔，執行機構推動閥門向下（通常是閥門的關閉或減小），數字式定位器DVC6020的B輸出口（與多路轉換器377的D口相連）輸出壓力增加，經過377的E口作用于氣動放大器2625的控制口，氣動放大器2625的輸出壓力增加，作用于執行機構氣缸的下腔，執行機構帶動閥門向上（通常是閥門的開啟方向）運行，由于2625的增壓放大作用，閥門開啟的速度更快。

電磁閥失電，ASCO的三通電磁閥切斷多路轉換器的氣路，從而發生氣路轉換，377的AB、D-E切斷，B-C、E-F接通，儲氣罐的氣源作用于氣動放大器2625，此時2625處于最大流通能力，儲氣罐的壓縮氣體直接進入執行機構氣缸的腔；同時，由于B-C接通，快排閥輸入端失壓，導致快速排氣，并且ASCO的二通電磁閥也失電開啟，加速了執行機構氣缸上腔氣體的排除，從而實現了閥門快速打開的功能。其氣路如圖4所示。

為了實現修改后的聯鎖邏輯，將PV0004閥門氣路進行改造，電磁閥失電，ASCO的三通電磁閥切斷多路轉換器的氣路，從而使氣路發生轉換，377的A-B、D-E切斷，B-C、E-F接通，儲氣罐的氣源作用于氣動放大器2625，此時2625處于最大流通能力，儲氣罐的壓縮氣體直接進入執行機構氣缸的腔；上下腔進氣保持不變閥門保持原位不變，如圖5。

圖4 改造前PV0004閥門原理圖

圖5 改造后PV0004閥門原理圖

4 高壓蒸汽減溫減壓聯鎖改造后的效果

高壓蒸汽減溫減壓聯鎖改造后，穩定地保證了高壓蒸汽管網和中壓飽和蒸汽管網壓力，有力地保證整個化工公司的管網壓力穩定，整個公司全動力和生產、生活蒸氣穩定，從而為化工生產連續穩定運行，提高公司經濟效益創造了條件。

Revamping of Temperature and Pressure Reduction Interlock in High Pressure Steam System of Large Chemical Plant

NIE Chun-hui,HE Kui-bang,YANG De-lin
（The Chemical Branch of Qinghai Salt Lake Industry Co．，Ltd．，Golmud Qinghai 816000 China）

Describe the stability importance of both high and medium pressure steam systems in large chemical plant．After modifying the steam control system and interlock logic drawbacks in the design，the foundation for smooth delivery of steam power is laid，continuity of the production in chemical plant is guaranteed，and economic benefits are improved．

high pressure steam；temperature and pressure reduction；low pressure steam；interlock valve

TQ083＋．3

B

1003-6490（2014）01-0031-03

2013-10-12

乜春暉（1982－），男，青海貴德人，助理工程師，現為青海鹽湖工業股份有限公司化工分公司合成氨一車間副主任。