HT-L粉煤加壓氣化裝置給煤系統的改進

(安徽晉煤中能化工股份有限公司，安徽 臨泉 236400)

HT-L粉煤加壓氣化示范項目，是晉煤中能化工股份有限公司與北京航天萬源煤化工程有限公司共同開發的具有自主知識產權的新型煤氣化示范項目，被列入安徽省“861”項目計劃。該項目技術先進、投資省、節能和環保效益顯著。一期項目于2008年10月份開車；二期項目于2011年12月份正式開車，其運行周期逐漸加長，2012年創連續8個多月最高運行記錄。HT-L氣化工藝采用霍尼韋爾DCS集中控制，同時設置緊急停車系統(ESD)確保系統的安全運行。裝置給煤系統有3條粉煤管線，每條管線裝2臺SWR粉煤流量計，為了保證給煤系統的可靠性，3臺流量計用于三選二聯鎖停車，另外3臺流量計用于流量調節。開車以來粉煤流量計經常出現故障，已有多臺流量計損壞。且出現故障的流量計不能在線更換，不能很好地起到指導生產的作用，而故障信號需要強制，會給整套裝置的運行帶來安全隱患；由于前期流量計配電方式不合理，還造成過誤動作聯鎖停車事故。

1 改進方案及具體實施步驟

針對給煤系統運行狀況，我們通過與供應商技術人員溝通，做了很多改進，現主要對粉煤測量儀表的改進情況通過以下三個方面進行論述。

1.1 供電電源改進

粉煤流量計的供電，由原來的單電源供電改為雙電源冗余供電，一路電源出現故障不影響儀表測量，防止電源故障造成誤停車。電源工作原理如圖1所示：兩路交流電經過各自的變壓器進行隔離，把兩路電源變壓器次級交流電進行整流，整流后的直流電并聯在一起后，通過交流發生器還原成一路交流電源；這樣，任何一路交流電出現故障都不會影響電源輸出。

圖1 雙電源工作原理圖

1.2 流量測量儀表本身的改進

據統計每次給煤系統出現故障的現象，分析討論得出結論：① 電器元件工作溫度要求在60 ℃以內，超過60 ℃電器元件使用壽命明顯縮短；② 接線方式采用插頭連接，時間一長極易產生接觸不良現象。

HT-L粉煤輸送管線管外壁溫度一般在75 ℃左右，流量測量儀表的外壁溫度經過測量在70 ℃左右，初期電器元件接線盒直接裝在儀表的外壁上，加之接線盒設計較小不利于散熱，內部電器元件排列緊湊而盒蓋密封，盒內溫度在70 ℃以上；特別是在夏天，有時發現流量測量指示異常，打開盒蓋后經過一段時間通風散熱，流量測量指示就會恢復正常。接線方式采用插頭式連接，經常出現接觸不良現象，重新插拔一下接頭儀表就會正常。

針對上述問題，通過與廠家技術人員交流，建議在接線盒與儀表的外壁之間加隔熱層，有效隔離外界熱源；接線方式進行改進，杜絕接線接觸不良；為了使電器元件本身發出的熱量能及時地散去，建議改用大一點的接線盒。其后，廠家改造了接線盒(見圖2)。

圖2 改造后接線盒照片

1.3 儀表安裝的改進

1.3.1一次表安裝的改進

由于測量的介質是干煤粉，流量計內襯管既要有絕緣性能，又要耐磨及耐壓，選用的是陶磁內襯；據廠家反映的幾臺流量計返廠維修情況，有一部分流量計是陶磁內襯破裂而造成的損壞。據統計，發現有幾個位置的流量計使用壽命較短。我們結合現場安裝連接情況發現，流量計前后法蘭不同心(有應力)，且流量計沒有用專用固定支架，有振動。而陶磁內襯是抵抗不了這些應力及振動的。

通過討論，在相關部門的配合下，對不同心的管線重新進行對中焊接；每臺流量計加裝專用固定支架，減小管線間應力及振動對粉煤流量計的機械損傷。

1.3.2二次表安裝的改進

二次表的散熱問題和接線問題同一次表近似，安裝柜子狹小，散熱不良，檢修不方便且容易誤動正常的儀表；其內部參數的查看及調整，需要廠家人員到現場用專用手提電腦進行調出查看分析及更改，非常不便，且浪費大量時間，不能處理緊急情況。通過與廠家溝通，把原有的機柜改為標準機柜，二次表連線改為固定端子連接方式；針對內部參數的查看及調整問題，由廠家免費提供一套遠程監控裝置，通過商業Intel連接到廠家服務器數據庫，如此可隨時根據需要對內部參數進行查看及調整。

2 改進效果

HT-L粉煤加壓氣化裝置，其儀表選型比較先進，使用產品種類多、覆蓋面廣、給煤系統在操作中所處地位非常重要，對儀表指示準確度要求比較高。針對我公司航天爐項目自開車以來給煤系統運行情況及出現的故障，特對此進行技術攻關，于2013年1月改造完畢。改進后，不僅提高了儀表的準確性、穩定性、可靠性，而且能保證給煤系統正常穩定運行，給氣化主控13單元監控人員提供科學的有力的監控分析數據，減少儀表工檢修工作量，徹底消除安全隱患——避免因儀表不準帶來工藝波動，為航天爐長周期運行提供保障。

3 結束語

改進前2#系統在2011年3月，因UPS電源故障斷電，造成粉煤流量計回零，氧煤比高系統聯鎖停車一次，停車8 h，影響生產21 h；2012年1月因流量計本身故障停車一次，停車5 h，影響生產15 h。

自2008年10月份一期項目開車以來，兩套系統粉煤流量計共壞過9臺，1臺流量計目前報價為45萬元，共計損失405萬元。

2013年1月改進后至今，粉煤流量計只壞過1臺，僅此一項每年就可為公司節約上百萬元的費用。而且，更為生產系統的穩定運行提供了保障。