赵靖文1,马风彬2
(1.石家庄焦化集团公司电仪公司,河北石家庄 050031;2.中共河北省委企业工作委员会,河北石家庄 050000)
摘 要:700型气需量分析仪是一种专用仪器,用来控制煤气净化分厂的克劳斯硫回收系统中助燃气体与酸气的比率。本文介绍了该分析仪工作原理及其作用,详细分析了分析仪目前的现状,对发生的故障作了认真地统计,通过近半年的检查、分析、实验、调整和必要地改造,使各主要部位的故障问题得到了基本解决。通过此次技术改造,使我们对全套分析仪有了更清楚地认识,为今后分析仪的正常运转打下了坚实的基础。
关键词:煤气净化;分析仪;故障分析
中图分类号:TP 310 文献标识码:A
1 气需量分析仪的原理作用及现状分析
气需量分析仪即硫化氢二氧化硫比值分析仪,是从德国进口的一套设备,安装在煤气净化分厂的生产线上。在生产中,我们利用空气与煤气中酸气反应生成硫磺进行酸气回收,但酸气的回收率取决于空气(O 2)与酸气(H 2 S)的比值,由于受各道工序的影响,酸气(H 2S)量是不可控因素,因此,可以通过分析仪控制空气(O 2)的流量,以达到最佳状况。
气需量分析仪的控制框图如图1所示。
可见,通过分析仪建立起负反馈控制系统,实现了自动取样、自动控制,从而使硫回收中助燃气体与酸气的比率保持在1∶2的水平,这样将使酸气中的硫化氢百分之百地转化为单质硫,减少酸气回流量和硫化物污染,延长设备使用寿命。分析仪是通过取气样,根据样品物质对电磁辐射的吸收数量来进行测量的。所需气样的气路主要有3部分(即三区):1)进气管道;2)气样炉;3)出气管道。这3部分的工作温度由三区温度控制器各自独立进行自动测量和自动控制,总称为温控系统。通过这个系统的正常工作,确保三区温度以电加热方式稳定在150℃左右,防止硫结晶堵塞气路。
气需量分析仪是1990年开始使用的,至今已有12年,从2000年进入了故障多发阶段,以致经常停用,不仅减少了硫磺产量,而且影响着整个生产线有关设备的使用寿命。现仅把2000年1月至9月分析仪各部分出现故障的情况统计整理并进行分析,如表1所示。
由以上分析可以看出,出故障多的部位是取样口、硫分离器、系统控制监测器和三区温度控制器,这4部分都属于加热系统。为了解决这个突出问题,从2000年11月开始,组织力量对加热系统进行调整、改造、技术攻关。
2 故障处理情况
经过5个月紧张有序的检查、分析、实验调整和必要的改造,各主要部位的故障问题已
基本解决。
1)气样口堵塞问题 经多次现场实地考察发现,气样口堵塞均发生在对分析仪进行反吹时。所谓“反吹”,就是当系统关键部位出现故障时,会启动一个反吹电磁阀,使净化空气(环境温度下)对整个气路进行吹扫,以防系统被污染和堵塞,这是一种自动自我保护状态。但是净化空气的温度最高也不过39℃,冬天会降至0℃以下,这样就使进气管道内的工作温度由要的150℃降至135℃以下,而取样阀最高温度只有130℃,净化空气反吹至此,使温度降到低于110.2℃,气样中的硫及其他杂质就会凝结,因而堵塞了取样口。针对这个问题,与煤气净化分厂合作给风管加了蒸气伴热,使反吹风温度保持在60℃左右,再出现反吹时,进气管道内的工作温度不会低于145℃,解决了气样口堵塞问题。
2)系统控制监测器故障原因的分析及排除
系统控制监测器有两方面的作用:①显示硫分离器的工作温度;②控制反吹和吸气器电磁阀。其电路原理框图如图2所示。
由于硫分离器的温度是硫分离器正常工作的前提,所以,首先检查了热敏电阻的灵敏状况,把热敏电阻分别置于50℃和100℃的热水中,测得阻值分别为35 260Ω和6 400Ω,而相应温度下的标准值分别为35 280Ω和6 395Ω,都在允许误差范围内,那么问题就很可能在调节方面,于是进行了调节检测,用电阻箱代替热敏电阻对系统进行标定,经反复调整(大致分别为50℃和150℃),使要求的110.2℃达到了准确指示,然后将调节螺钉封好。经电路通电检测,实现显示正常。
3)硫分离器故障的发生原因及排除 硫分离器(位于气样炉内)的硫液面,通过聚四氟砧管进行观测,液面处在砧管的中间位置为正常,保持这个正常位置直接关系到分析仪的测量灵敏度。如果不能稳定在这个位置,表明硫分离器内的工作温度不正常或需要调节一下硫排出量。过去发生故障是由于没能找到不正常的根本原因。要保持硫液面的正常,关键是保持硫分离器的工作温度在110.2℃,影响此温度的是起冷却作用的冷却风(环境温度下净化空气)的大小,由一计量阀控制。首先通过调节此计量阀使硫分离器的工作温度稳定在110.2℃(每调节1次需等待约2 h才能稳定),待有硫液面后,再通过调节硫排出量,使硫液面稳定在玷管的中间位置(针阀每次调14圈,需稳定8 h左右)。
4)三区温度控制器的故障原因及排除 三区温度控制器用于控制三区温度保持在145～160℃之间,并有独立的上、下限限制电路,当低于下限100℃或高于上限160℃将导致相应继电器动作,使系统反吹并停止加热。根据以往的故障表现和维修经验,故障多发生在继电器触点处。由于分析仪安装在生产现场,环境恶劣,腐蚀严重,因而造成触点接触不良。鉴于其在控制中的关键作用,用除锈剂对各触点进了处理,确保其接触良好,并将除锈周期定为一个季度,做到提前清理,同时,将易损易坏器件作了备品备件。
3 技术改造后的效果及巩固措施
通过以上所述对分析仪加热系统发生故障较多部位的技术改造,主要问题得到了根本解决,再加上有针对性的日常检查和及时调整维护,使分析仪能稳定正常运行。从2001年5月投运以来,没再因加热系统发生故障而迫使分析仪停用。
为了搞好维护,保证正常运转,特制定巩固措施如下:
1)整套分析仪由专人负责,每天对其运行情况作认真检查并详细记录;
2)三区温控器中继电器作定期清理,并将替换下来的温控器板修好,以备急用;
3)认真做好周、月、季度维护的各项工作,维护情况及时汇总,发现故障苗头提前排除;
4)进一步实验研究分析仪的国产化,即将常用易损部件用国产件代替,以解决因进口件不能及时到位而被迫停用的损失问题,同时还可节约不少资金。这也是下一步需要深入研究的课题。
