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        低壓蒸汽罐液位計導壓管凍堵

        時間:2023-11-11 08:31:01 點擊:208次

        1、原因分析

        華鶴煤化尿素蒸汽系統中,低壓蒸汽罐液位計為雙液位計,設計有低液位聯鎖,一旦觸發低液位聯鎖后,會觸發鍋爐給水循環泵停機。2021年12月,低壓蒸汽罐液位計導壓管發生凍堵,其正壓側管線上結冰凍堵,導致差壓液位計示數偏低。該液位計測量液位是通過差壓變送器測量低壓蒸汽罐中的液位壓力來進行的,需要使用引壓管(導壓管)和有密封件的毛細管來消除蒸汽壓力的影響。

        依據差壓式液位計的工作原理:h=(p+-p-)/(ρg),式中:h為液位高度差,m;p+為差壓變送器正壓室壓強,kPa;p-為差壓變送器負壓室壓強,kPa;ρ為液體密度,kg/m3;g為重力加速度,m/s2。當正壓側管線堵塞時,p+減小,會導致液位偏低;當取樣介質無法到達差壓變送器感壓元件時,液位會降至0,因此當導壓管發生凍堵時,低壓儲罐液位會發生失真,觸發聯鎖。

        液位計出現失真故障后,對整個尿素生產系統的穩定性造成了一定的影響。液位低觸發鍋爐給水循環泵停機,無法將150℃左右的冷凝液送至池式反應器低壓側(冷凝段)U型管中,這樣池式反應器冷凝段的氨和二氧化碳無法冷凝,高壓系統的壓力上漲較快,低壓循環系統壓力超過指標,蒸發系統真空度下降,高壓合成系統被迫進行大幅度的減負荷處理,如果長時間冷凝液無法恢復或者處理不當,會導致封塔停車。

        在鍋爐給水循環泵重新啟動前后,即進池式反應器冷凝液流量恢復前后,蒸汽系統的大幅度波動對整個生產帶來的影響是全局性的:注汽壓力和流量的波動會造成二氧化碳機組不穩定運行;高壓系統壓力高會造成機組段間壓力偏高,對機組本體穩定性造成一定影響;解吸系統會因為加熱蒸汽源的減少造成蒸汽和工藝液倒流,工藝液中的氨和二氧化碳沒有足夠的熱源,分離出的工藝氣相量減少,最終外排工藝回收液電導率嚴重超標,造成一定的環保風險。

        2、處理措施

        當低壓蒸汽罐液位計(針對帶聯鎖液位計A)發生故障后,工藝操作上要迅速做出正確的判斷和應對措施。在液位計發生故障后(液位偏低),可以根據蒸汽罐液位計B進行對比判斷。但若出現液位計A故障失真后,液位計B也會發生相應的液位波動,因為當液位計A失真、發生鍋爐給水循環泵聯鎖停機后,池式反應器冷凝側副產低壓蒸汽量急劇下降,低壓蒸汽罐壓力隨之下降,因此液位計B的液位也會相應下降(液位計B的示數為真實液位)。所以在判斷液位計A是否失真時,不應只針對液位計B的變化做出判斷。

        當準確判斷出液位計A故障后,第一時間將鍋爐給水泵重新啟動。因為高負荷生產中,系統在短短幾分鐘內中斷鍋爐給水時會發生較為嚴重的后果。為了保證系統快速的恢復、減少波動,高壓系統的負荷也要相應進行減量處理,負荷減量的多少取決于系統的壓力情況,要確保高低壓系統的安全閥不會超壓起跳。再者,在低壓蒸汽系統壓力急劇下降后,要保證二氧化碳機組的穩定運行;解吸塔要防止工藝液倒流至蒸汽系統中,因為一旦發生倒流,對二氧化碳機組和外排水指標都會帶來較為嚴重的后果。在蒸汽罐壓力恢復前,要快速進行補汽,快速將儲罐壓力提高。

        在確定該液位計發生故障時,要及時排查出故障原因。根據以往的生產經驗,液位計導壓管在冬季發生凍堵的概率極大,生產中應及時對導壓管進行排液置換操作,發生凍堵時用冷凝液進行化凍處理。同時在入冬前要檢查確認液位計相關的伴熱是否正常投用,相應的保溫措施是否完好。

        針對液位計在冬季波動頻繁的問題,將單法蘭差壓式液位計改用TK雙法蘭式差壓液位計。雙法蘭差壓液位計精度高、量程零點外部可調,正遷移可達500%、負遷移可達600%,采用H合金護套的傳感器(技術),具有了優良的冷、熱穩定性。最主要的是該液位計由于沒有引壓管,所以日常維護量比較小,不用考慮引壓管的伴熱或者冬天冷凝的問題。但是考慮到冬季溫度偏低,依然要對雙法蘭差壓液位計進行電伴熱保溫。改造后,冬季運行中該液位計未發生失真故障,一定程度上減少了系統的大幅度波動。

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