煤制气仪表培训

1、煤制气培训教材煤制气培训教材仪表专业仪表专业煤制气仪控特点 1. 煤气化装置采用的是煤气化装置采用的是“SE-东方炉东方炉”工艺，自动化程度较高，具有顺控程序多工艺，自动化程度较高，具有顺控程序多、联锁逻辑多、复杂控制回路多，控制和联锁系统复杂，控制难度大的特点。、联锁逻辑多、复杂控制回路多，控制和联锁系统复杂，控制难度大的特点。装置装置DCS系统采用浙江中控系统采用浙江中控ECS-700，其中核心控制是气化炉引氧程序，其中核心控制是气化炉引氧程序13KS0101 等等11个大顺控以及气化炉压力控制个大顺控以及气化炉压力控制13PC0180等等29个复杂控制回路。个复杂控制回路。SIS系统采用

2、系统采用Triconex公司公司TRISTATION 1131系统系统 ， SIS与与DCS关联很大，相关联很大，相互之间的往来硬接线有一百多点，其中主要联锁是气化炉紧急停车系统互之间的往来硬接线有一百多点，其中主要联锁是气化炉紧急停车系统13UZ0101等等6大紧停程序。大紧停程序。CCS系统采用系统采用Triconex公司公司ITCC系统（基于系统（基于TRISTATION 1131平台），用于完成离心式压缩机组控制、保护和联锁平台），用于完成离心式压缩机组控制、保护和联锁 。CCS系统相对独立于系统相对独立于DCS和和SIS系统，只是公共报警、单元联锁等个别信号通过硬接系统，只是公共报警

3、、单元联锁等个别信号通过硬接线连接。本装置共有磨煤机等十几套成套设备，根据实际情况分别采用线连接。本装置共有磨煤机等十几套成套设备，根据实际情况分别采用DCS、PLC或电控柜对设备进行控制，或电控柜对设备进行控制，PLC系统采用西门子系统采用西门子S7-300/200系统。系统。 2. 煤气化装置对仪控系统具有高度的依赖性，同时对仪表设备要求特别高煤气化装置对仪控系统具有高度的依赖性，同时对仪表设备要求特别高。装置上有一些特殊仪表设备，如锁斗阀（金属硬密封球阀、双盘阀）。装置上有一些特殊仪表设备，如锁斗阀（金属硬密封球阀、双盘阀）、锁渣阀、粉煤调节阀、三通换向阀、黑水调节阀等，其中锁斗阀故障、

4、锁渣阀、粉煤调节阀、三通换向阀、黑水调节阀等，其中锁斗阀故障率高，如果处理不及时极易造成装置停车。本装置共有率高，如果处理不及时极易造成装置停车。本装置共有9套放射性仪表：套放射性仪表：粉煤放料罐和给料罐料位开关（粉煤放料罐和给料罐料位开关（4套），粉煤流量测量（套），粉煤流量测量（4对）、汽水密对）、汽水密度测量仪表（度测量仪表（1套）。煤气化装置在线分析仪表主要用于工艺气体中套）。煤气化装置在线分析仪表主要用于工艺气体中H2、CO、CO2、CH4、O2、H2S等成分分析，多数在线分析表都是控制和等成分分析，多数在线分析表都是控制和联锁的，其中有些关键的复杂控制回路（联锁的，其中有些关键的复

5、杂控制回路（13QC1300)是完全依靠分析表是完全依靠分析表来运行的。重要的有色谱、红外、微量氧、总硫分析等。来运行的。重要的有色谱、红外、微量氧、总硫分析等。 前言前言 煤制气装置能稳定运行主要依靠仪表，仪表是操作工的煤制气装置能稳定运行主要依靠仪表，仪表是操作工的“眼睛眼睛”。所以对。所以对仪表知识的了解，能分析和判断仪表最常见故障是目前优秀操作工应该掌仪表知识的了解，能分析和判断仪表最常见故障是目前优秀操作工应该掌握的技能。下面将针对煤制气装置试车、开车、运行过程中，工艺操作中握的技能。下面将针对煤制气装置试车、开车、运行过程中，工艺操作中碰到的仪表问题以及仪表出现的常见故障来进行分析

6、。碰到的仪表问题以及仪表出现的常见故障来进行分析。操作出现的问题操作出现的问题 问题一：工艺经常反映调节器、手操器等功能块无法操作，一般原因就是功问题一：工艺经常反映调节器、手操器等功能块无法操作，一般原因就是功能块被程序（仪表称联锁点）锁住了。如下图所示：以手操器为例（调节能块被程序（仪表称联锁点）锁住了。如下图所示：以手操器为例（调节器同理），器同理），15LV0106_M手操器面板有手操器面板有 “TR”出现，手出现，手/自动面板呈灰色不能自动面板呈灰色不能操作。只有当联锁点解除时，操作。只有当联锁点解除时， “TR”消失，手消失，手/自动面板恢复操作。自动面板恢复操作。 解决方法：分析

7、查找是什么条件联锁的，满足条件后即可恢复操作。如找不解决方法：分析查找是什么条件联锁的，满足条件后即可恢复操作。如找不出问题，可让仪表人员通过组态逻辑在线查找。出问题，可让仪表人员通过组态逻辑在线查找。灰色无法操作灰色无法操作此处为联锁点此处为联锁点恢复操作恢复操作联锁点解除联锁点解除 问题二：调节器输出不能控制调节阀阀位。首先检查输出模块是否被强制了问题二：调节器输出不能控制调节阀阀位。首先检查输出模块是否被强制了，如没有就要检查手操器有没有切到自动位置，如下图所示：原因为，如没有就要检查手操器有没有切到自动位置，如下图所示：原因为15LV0106_M手动状态不接受手动状态不接受15LIC0

8、106调节器输出的。调节器输出的。 解决方法：将解决方法：将15LV0106_M切为自动状态由切为自动状态由15LIC0106调节器控制。调节器控制。手动状态不接受手动状态不接受调节器输出调节器输出X调节器调节器手操器手操器自动状态接受自动状态接受调节器输出调节器输出手操器手操器X 问题三：无法操作仪表阀门功能块面板。如下图所示：原因为问题三：无法操作仪表阀门功能块面板。如下图所示：原因为15XEV_0101输出点被强制了。输出点被强制了。 解决方法：将解决方法：将15XEV_0101强制点解除。强制点解除。输出点已被强制输出点已被强制 问题四：磨煤机是磨煤单元的核心设备，它的程序是由问题四：

9、磨煤机是磨煤单元的核心设备，它的程序是由DCS控制的，但联锁控制的，但联锁多、相互关联多，磨煤机联锁停车时查找原因非常困难。多、相互关联多，磨煤机联锁停车时查找原因非常困难。 解决方法：组态磨煤机首出报警画面方便了工艺对事故原因的查找。解决方法：组态磨煤机首出报警画面方便了工艺对事故原因的查找。 如下图所示：如下图所示： 1.当所有联锁条件满足的情况下，按下复位按钮将之前的联锁点恢复正常当所有联锁条件满足的情况下，按下复位按钮将之前的联锁点恢复正常（绿色色块显示）。（绿色色块显示）。 2.当磨煤机联锁停车时，最先触发停车的联锁点会变成红绿色块闪烁显示当磨煤机联锁停车时，最先触发停车的联锁点会变

10、成红绿色块闪烁显示，提醒工艺快速定位。，提醒工艺快速定位。仪表故障分析仪表故障分析1. 2014年年2月月10日日V1203罐压力罐压力12PT0128A冻堵引起气化炉联锁停车。冻堵引起气化炉联锁停车。 12PT0128A为一台压力变送器，其工作原理为一台压力变送器，其工作原理:用于测量液体、气体或蒸汽的液位用于测量液体、气体或蒸汽的液位、密度和压力，然后将压力信号转变成、密度和压力，然后将压力信号转变成4-20mADC信号输出。信号输出。 故障分析：因为故障分析：因为12PT0128A所测气相中带水再加上气温极低，所测气相中带水再加上气温极低， 12PT0128A引引压管结冰，造成测量变化缓

11、慢。虽然压管结冰，造成测量变化缓慢。虽然12PZT0130/12PI0125/12PI0129（同为（同为V1203A罐的压力）压力在下降，但参与罐的压力）压力在下降，但参与12PC0128复杂控制回路的测量点是复杂控制回路的测量点是12PT0128A ，导致，导致12PV0128A阀（进气阀）开度没有及时增加，直接引起阀（进气阀）开度没有及时增加，直接引起12PZT0130（同为（同为V1203A罐的压力）急剧下降，最终造成罐的压力）急剧下降，最终造成 13PdZL0133（12PZT0130与与3PZT0133之差）压差低触发大联锁之差）压差低触发大联锁13UZ0101A引起气化单元停引起

12、气化单元停车。车。 解决方法：解决方法： 1.所有测气相带联锁控制的仪表引压管增加保温棉及保温皮。所有测气相带联锁控制的仪表引压管增加保温棉及保温皮。 2.联锁逻辑优化。现将联锁逻辑优化。现将12PT0125 、12PT0129 （与（与12PT0130同同 一取压位置，都为一取压位置，都为V1203A罐的压力）通讯到罐的压力）通讯到SIS ， 分别分别 与与13PT0132/0133/0134 （同一取压位置，都为氧气压力）相减，所得的（同一取压位置，都为氧气压力）相减，所得的压差做成三取二联锁来参与气化单元大联锁。下图为发生故障时，压差做成三取二联锁来参与气化单元大联锁。下图为发生故障时，

13、12PT0128A与与12PI0125的曲线对比。的曲线对比。此段为此段为12PT0128A引压管受冻引压管受冻蓝色曲线为蓝色曲线为12PI01252.气泡液位故障分析。气泡液位故障分析。 13LZT0103A/B/C为双室平衡液位计，其原理结构如下图所示：为双室平衡液位计，其原理结构如下图所示： a.故障现象：指示突然跑最大或最小，这是由于仪表引压管冻堵造成的。故障现象：指示突然跑最大或最小，这是由于仪表引压管冻堵造成的。采取措施：由于采取措施：由于13LZT0103A/B/C参与气化炉大联锁，应立即通知仪表先摘参与气化炉大联锁，应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再处理仪表故障。除故障

14、仪表的联锁，然后再处理仪表故障。 b.故障现象：指示缓慢上升最终跑最大，这是由于负压冷凝液渗漏造成的故障现象：指示缓慢上升最终跑最大，这是由于负压冷凝液渗漏造成的。采取措施：应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再灌封液。采取措施：应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再灌封液。 c.故障现象：在停车或气泡未引入蒸汽之前，指示不准，这是由于介质的密故障现象：在停车或气泡未引入蒸汽之前，指示不准，这是由于介质的密度变化原因造成的，只要引入蒸汽后就能达到平衡，因此不需要处理。度变化原因造成的，只要引入蒸汽后就能达到平衡，因此不需要处理。 d.故障现象：气泡引入蒸汽后指示不准，这是由于仪表接头、

15、截止阀、三故障现象：气泡引入蒸汽后指示不准，这是由于仪表接头、截止阀、三阀组等有渗漏现象。采取措施：应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，阀组等有渗漏现象。采取措施：应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再进行消漏。然后再进行消漏。 e.故障现象：指示波动大，这是由于仪表伴热管与引压管太近造成测量介质故障现象：指示波动大，这是由于仪表伴热管与引压管太近造成测量介质气化所致。采取措施：仪表伴热改造。气化所致。采取措施：仪表伴热改造。3.除氧器液位故障分析。除氧器液位故障分析。21LT0016/0017为最常见的差压式液位计，其原理结构如下图所示：为最常见的差压式液位计，其原理结构如下图所示：a.

16、故障现象：指示突然跑最大或最小，这是由于仪表引压管冻堵造成的。采取故障现象：指示突然跑最大或最小，这是由于仪表引压管冻堵造成的。采取措施：由于措施：由于21LT0017参与参与P2103A等四台泵的联锁，应立即通知仪表先摘等四台泵的联锁，应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再处理仪表故障。除故障仪表的联锁，然后再处理仪表故障。b.故障现象：指示缓慢上升最终跑最大，这是由于负压冷凝液渗漏造成的。采故障现象：指示缓慢上升最终跑最大，这是由于负压冷凝液渗漏造成的。采取措施：应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再灌封液。取措施：应立即通知仪表先摘除故障仪表的联锁，然后再灌封液。c. .故障现象

17、：指示波动大，这是由于仪表伴热管与引压管太近造成测量介质故障现象：指示波动大，这是由于仪表伴热管与引压管太近造成测量介质气化所致。采取措施：仪表伴热改造。气化所致。采取措施：仪表伴热改造。4.阀门故障分析。阀门故障分析。 故障现象：阀门不动作。故障现象：阀门不动作。a.判断供气是否正常，气源手阀有没有打开，如没判断供气是否正常，气源手阀有没有打开，如没有，打开手阀。有，打开手阀。b.判断供电是否正常，带电磁阀的调节阀要先检查电磁阀判断供电是否正常，带电磁阀的调节阀要先检查电磁阀是否供上电。是否供上电。c.阀芯阀座有异物卡住，这种现象在煤化工装置比较普遍，尤阀芯阀座有异物卡住，这种现象在煤化工装

18、置比较普遍，尤其是锁斗、锁渣阀门。应急措施：对于只参与正常顺控的锁斗阀其是锁斗、锁渣阀门。应急措施：对于只参与正常顺控的锁斗阀12XV0121、12XV0122、 12XV0123、12XV0126、12XV0132和和12XV0133，一旦阀，一旦阀门出现故障，仪表人员将该阀信号门出现故障，仪表人员将该阀信号“bypass”，同时工艺和仪表人员到现，同时工艺和仪表人员到现场将该阀强制打开。对于几个关键性锁斗阀场将该阀强制打开。对于几个关键性锁斗阀12XV0118、12XV0127和和12XV0131，制定单阀运行方案，制定单阀运行方案. 故障现象：阀门调节失效。这是由于阀内件冲刷严重所致，这种现象发生故障现象：阀门调节失效。这是由于阀内件冲刷严重所致，这种现象发生在灰水调节阀上，在灰水调节阀上， 13FV-0174 与与13FV-0121阀门较长时间在小开度运行，阀门较长时间在小开度运行