干式气柜活塞倾斜度在线监测及改进
2015/10/28 10:02:32 点击： 文章来源：www.jshhcc.com
0 前 言
应用气柜回收工业生产过程中的高炉煤气、焦炉煤气 、转炉煤气 ，是实现余能 回收利用 的重要途径，对保护环境和企业 的降本增效有 积极地 作用。气柜活塞倾斜度是气柜运行 的重要参数 ，影 响着气柜的稳定运行 ，当倾斜度过大会造成活塞倾斜 ，极易损坏设备 ，中断生产。有多个事故案例表明 ，因气柜活塞倾斜度增大而未能及时发现 、处理 ，造成了对气柜橡胶膜、气柜侧板 、T型挡板、活塞等设施 的损伤。因此做好气柜活塞倾斜度 的监测 ，尤其是做好在线监测 ，能及时发现问题及时处理 ，减少设备损伤。安阳钢铁公 司焦化厂 自2008年 7月采用差压式变送器对威金斯型转炉煤气柜 的活塞倾斜度进行在线监测以来 ，该系统运行正常 ，实时在线反映活塞平衡情况 ，测量准确，同时活塞倾斜度在超过气柜高二值时能实现工艺联锁 ，保证了设备安全、生产的有序进行。
应用气柜回收工业生产过程中的高炉煤气、焦炉煤气 、转炉煤气 ，是实现余能 回收利用 的重要途径，对保护环境和企业 的降本增效有 积极地 作用。气柜活塞倾斜度是气柜运行 的重要参数 ，影 响着气柜的稳定运行 ，当倾斜度过大会造成活塞倾斜 ，极易损坏设备 ，中断生产。有多个事故案例表明 ，因气柜活塞倾斜度增大而未能及时发现 、处理 ，造成了对气柜橡胶膜、气柜侧板 、T型挡板、活塞等设施 的损伤。因此做好气柜活塞倾斜度 的监测 ，尤其是做好在线监测 ，能及时发现问题及时处理 ，减少设备损伤。安阳钢铁公 司焦化厂 自2008年 7月采用差压式变送器对威金斯型转炉煤气柜 的活塞倾斜度进行在线监测以来 ，该系统运行正常 ，实时在线反映活塞平衡情况 ，测量准确，同时活塞倾斜度在超过气柜高二值时能实现工艺联锁 ，保证了设备安全、生产的有序进行。
1 存在问题
对于干式气柜活塞倾斜度 的测量 ，目前常采用定期 、现场测量的形式 ，一般采用直尺测量或水平测量装置 目测的方法定期对活塞倾斜度进行测量。直尺测量利用气柜 内侧板连接缝与活塞上 固定位置 的测量差值 ，计算后得 出活塞倾斜度 ；水平测量装置是利用均布在活塞上的装有液体的连通管道中液体 的液位 ，目测后通过计算活塞上对称点的数值得出塞的倾斜度。安钢焦化厂威金斯型气柜 ，在气柜活塞上部设置有 12个装有水的 ~20mm玻璃管液位计 ，用连通管连接 ，同时连通管与一个水箱连接 ，用 以保证玻璃管液位计的液位 ，采用 目测 的方法对活塞倾斜度进行定期测量 ，此方法测量精 度低 、误差大 ，由于威金斯型气柜贮存 的是转炉煤气 ，活塞上部的现场环境存在有一定的安全隐患 ，同时气柜活塞是运动的，人员读取测量数值时有 时间先后 ，不能真实地反映活塞倾 斜 度 ，更 不 能 实 现 对 活 塞倾 斜 度 的在 线 监测 。在 2008年 1月 28日，由于活塞倾斜度严重超标而未能及时发现 ，发生了活塞撞击侧板导致气柜设备损伤、转炉煤气泄漏 的事故。为避免此类事故的发生 ，对柜位活塞倾斜度的测量进行改进 ，实现在线测量 ，并通过 PLC系统对威金斯型气柜进 口阀门与活塞倾斜度进行联锁控制 ，以保证设备安全 、生产有序进行 。
2 改进 措 施
为实现对 干式气柜活塞倾斜度的在线监测 ，安钢焦化厂在 2008年 6月利用对转炉煤气柜检修 的机会 ，对原有的活塞倾斜度人工测量系统进行了改进 ，在气柜活塞上部安装了倾斜度在线监测系统 ，活塞倾斜度在线监测系统如 图 1所示 。在干式气柜活塞走台上均布地设置 4个充填有一定高度液位的液柱 ，液柱采用粘度小 、流动性好的 25变压器油代替水，考虑到变压器油的微小热胀冷缩也 易引起的测量误差，用加大截面积 的方法改善季节温差造成液柱高度差变化影响因素，作业中采用 @100mm、H=1500arm的钢管取代原有的 ~20mm玻璃管 ，对称的两个液柱的下部用连通管与差压式变送器的正负压室相连接 。对称的两个液柱和 1台差压式变送器为一组 ，两台差压式变送器呈直角分布 ，通过两组的配合测量 ，实现于式气柜运行 中活塞倾斜度的在线监测。
根据工艺要求选择差压变送器的量程为 1kPa，将变送器的零点迁至 一0．5kPa，即变送器 的测量范围为 一0．5kPa～0．5kPa，对应变送器的输 出电流为4～20mA。无论活塞是否 发生倾 斜 ，液柱的液位本身高度不会发生变化 ，但与差压式变送器正负压室连接的对称的两个液柱相对高度发生变化时，即气柜活塞发生倾斜时 ，造成正负压室的压力不平衡而产生差压时，差压式变送器会有测量信号输 出。以差压式变送器 1的一组为例 ，当活塞处于水平位置时 ，变送器的差压 △P =P 一PB=HAPg—HBPg=0，其中：H =H ：h=0，此时变送器的输入差压为0kPa，输 出电流为 12mADC，对应 的倾斜度为 0arm。当活塞 由 A向 B方 向倾 斜时 ，△P =P 一P =HApg—HBPg=(H +h)Pg一(H —h)Pg=2pgh此 时变送器 1产 生的差 压大于 0kPa，输 出的电流大 于12mADC，上位机显示活塞的倾斜度为正值 ，具体 的倾斜度大小 由h值决定。差压变送器测量原理如图2所示 ：
自2008年 7月投用在线测量系统以来，测量准确 ，实时在线反映活塞平衡情况，避免了因活塞倾斜度增大未能及时发现、处理而造成设备事故的发生 ，保证 了设备安全 、生产有序进行 ，目前转炉煤气 的吨钢回收率稳定在 100m 左右，为企业 的节能降耗作出了贡献。
1)参与工艺连锁 ，达到工艺规定高一值时声光报警 ，达到高二值时与气柜进 口电动阀门连锁 ，进 口阀门关闭停止进气 ，稳定气柜活塞的运行 ，避免了活塞倾斜加剧对设备的损伤 ；
2)由于采 用 了 25变压器油 ，消除 了温度对测量系统的影响因素；
3)在计算机内制作活塞倾斜度趋势图，可随时了解气柜活塞倾斜度 的历史运行情况 ，为气柜活塞倾斜度的调整提供依据 。
为实现对 干式气柜活塞倾斜度的在线监测 ，安钢焦化厂在 2008年 6月利用对转炉煤气柜检修 的机会 ，对原有的活塞倾斜度人工测量系统进行了改进 ，在气柜活塞上部安装了倾斜度在线监测系统 ，活塞倾斜度在线监测系统如 图 1所示 。在干式气柜活塞走台上均布地设置 4个充填有一定高度液位的液柱 ，液柱采用粘度小 、流动性好的 25变压器油代替水，考虑到变压器油的微小热胀冷缩也 易引起的测量误差，用加大截面积 的方法改善季节温差造成液柱高度差变化影响因素，作业中采用 @100mm、H=1500arm的钢管取代原有的 ~20mm玻璃管 ，对称的两个液柱的下部用连通管与差压式变送器的正负压室相连接 。对称的两个液柱和 1台差压式变送器为一组 ，两台差压式变送器呈直角分布 ，通过两组的配合测量 ，实现于式气柜运行 中活塞倾斜度的在线监测。
以气柜活塞在落床时的水平状态作为倾斜度为0mm，在活塞发生倾斜后 ，所对应的差压式变送器将检测出差压并输出相应的电流信号，电流信号 由控制系统输入模块转换与之相对应的活塞倾斜度位移并在汁算机上实时在线显示 ，当活塞倾斜度超过工艺规定的高一值(60arm)时，在计算机上声光报警；当活塞倾斜度超过工艺规定 的高二值 (120mm)时，与气柜进 口电动阀门连锁 ，气柜进 口阀门关 闭停止进气 ，稳定气柜活塞的运行 ，避免活塞倾斜加剧对设备的损伤。同时在计算机内制作活塞倾斜度历史趋势图(如图 3所示)，以方便操作人 员了解气柜活塞倾斜度的历史运行情况 ，为气柜活塞倾斜度的调整提供依据。
3 改进效 果自2008年 7月投用在线测量系统以来，测量准确 ，实时在线反映活塞平衡情况，避免了因活塞倾斜度增大未能及时发现、处理而造成设备事故的发生 ，保证 了设备安全 、生产有序进行 ，目前转炉煤气 的吨钢回收率稳定在 100m 左右，为企业 的节能降耗作出了贡献。
1)参与工艺连锁 ，达到工艺规定高一值时声光报警 ，达到高二值时与气柜进 口电动阀门连锁 ，进 口阀门关闭停止进气 ，稳定气柜活塞的运行 ，避免了活塞倾斜加剧对设备的损伤 ；
2)由于采 用 了 25变压器油 ，消除 了温度对测量系统的影响因素；
3)在计算机内制作活塞倾斜度趋势图，可随时了解气柜活塞倾斜度 的历史运行情况 ，为气柜活塞倾斜度的调整提供依据 。
本文章由干式气柜整理发布，如需转载请注明http://www.jshhcc.com
- 上一篇：鑫华特钢5万煤气柜维修工程 2015/10/28
- 下一篇：干式气柜回收炼油厂火炬气技术 2015/10/28
