热值分析仪点火故障原因分析

　　1　引　言

　　随着我国大型天然气及轻烃气田的不断发现及开发,天然气及轻烃作为一种经济、清洁高效的能源燃料在各行业得到广泛的应用。我们知道不同的物质燃烧热不同,而天然气及轻烃因含有多种成份,且成份比例也不一样,因此,它们燃烧后释放的热量就有变化。我厂乙烯装置裂解炉,正是使用轻烃作为燃料。而裂解炉温控制的好坏直接影响乙烯装置的稳定运行。因此,我厂使用了一台FLO-CAL 5000系列热值分析仪对裂解炉燃料热值进行在线分析。

　　2　仪表测量原理(图1)

　　FLO-CAL 5000系列热值分析仪是一个能够快速响应的仪表。样品连续进入燃烧器燃烧,燃烧所释放的热量的变化速率通过热膨胀管反馈到喷嘴挡板控制系统,控制系统调节经空气孔板进入燃烧室中的冷空气的流量。空气流量的变化,使得燃烧产物的温度保持恒定。因此空气流量随气体释放出的热量的变化而变化。测量空气流量就相当于直接测量燃料气的热值。

         样气连续流进分析仪的精密压力调节器,调节器控制流进燃烧器的样气节流孔的样气压力。仪表气源提供的空气送到空气控制阀。空气控制阀调节经过空气节流孔到燃烧室的空气流量。一部分空气供到燃烧室与燃烧气混合燃烧,另一部分空气充当环绕在燃烧室周围的热交换介质。

　　当低的空气入口压力和/或低的样气入口压力情况出现时,联锁保护装置动作,阻止气流进入燃烧室。空气和样气压力开关为常开开关。当空气和气体达到最小压力时,压力开关关闭,然后电磁阀动作打开,允许样气流进燃烧室。

　　燃烧器顶部的混合气档板使热交换空气和燃烧产物混合,混合热传给热膨胀管,热膨胀管的长度和温度变化成正比。一个自由绞接杆,由弹簧和热膨胀管安装在一起,有一个档板在它们的底部与之连接,如图1所示。供给仪表的空气,一路经限流孔板通过喷嘴反馈到挡板,挡板的很小的变化,将引起喷嘴出来的空气流速变化。这一变化引起控制阀内的负荷改变而产生背压。空气控制阀隔膜上负荷增加,将引起通过阀的空气流量增加。空气流量变化在热膨胀管上维持一个恒定温度。补偿管调整进入空气的温度变化。它的净效应是空气恒定温差。　

　　通过空气节流孔的压力由一个差压变送器测量。通过空气节流孔的差压反应了空气流速的变化。在热值仪刻度范围内,它与测量的热值成正比。

3　仪表点火故障原因分析及对策

　　热值分析仪在实际使用中常见的故障有:仪表校验故障、差压变送器不能输出或输出不变、点火故障等,而点火故障是此表最常见的故障。由原理知,为测量燃料气的热值,这些燃料气体需进入仪表工作区燃烧,这对仪表设备本身及维护人员的安全存在一些潜在的危险。为此该表专门为点火问题设计了一套点火联锁控制系统。如图2所示。