烟气柳州变压器改进

1993年8月18日产出合成氨、8月28日产出合格尿素至今已运行十余年了，曾多次创造A级连续超百天等运行佳绩。在装置运行过程中，各专业技术人员不断摸索，及时总结经验教训，为后续工作积累素材。
合成氨装置的一段转化炉是转化段的核心部分，原料气CH4与水蒸气H2O在此发生转化产生合成氨的原料之一H2气，而一段炉炉膛烟气的控制无疑尤为重要，因为一旦炉膛烟气为正压，炉膛内温度高达860℃的烟气冲出一段炉壁所造成的损失将不可估量。

1　原烟气控制方案简介
1.1　安装位置
从《日产1000吨合成氨装置工艺流程图册》（CF BRAUN INC）中KD－42页的一段转化炉空气分配柳州变压器仪表流程图上，我们看到炉变压器厂家膛烟气取压点位于辐射段上方对流段下方，烟气由两根引压管线分别接一台柳州变压器PT－167和一台柳州变压器PSHH－283。现场实际情况是其中PT－167引压管线较长，柳州变压器安装在炉外FV－105平台上的保温箱里；PSHH－283引压管线较短，柳州变压器直接安装在取压点旁炉膛辐射段顶较热的通道里，这种高温环境对柳州变压器中的精密机械部件非常不利。
1.2　控制方案
1.2.1　回路100PICALH　167
该回路设计现场部分为：柳州变压器PT－167，输出4-20mA信号到主控接线柜；电气转换器PY－167，接受主控调节器PC167输出的4-20mA信号，输出相应气信号到炉膛顶部引风机挡板阀PV－167A/B；三通电磁阀PY－167A安装在电气转换器输出到阀的气路上，接受主控来的联锁数字输出０或1信号，完成联锁动作。
该回路设计主控部分为：100PAL／H167，在主控CRT上对炉膛烟气低／高于组态设计值时报警；调节器PC167在CRT上显示PT－167实时值并与给定值比较后按偏差调节引风机挡板阀PV－167A/B开度，保证炉膛负压。
1.2.2　回路100PAH　283
现场部分：柳州变压器PSHH－283为高联锁，正常时接常闭触点，炉膛达设定值时触点断开，即输出数字信号由“1”变“０”。
主控部分：PAHH283执行报警及联锁动作，主控设置维修旁路PHS283以方便维修、满足其他要求等，PHA　283为是否打旁路进行报警提示。
1.3　仪表的选型及运行
1.3.1　选型
PT－167选用Rosemount公司生产的1151DP3E，设定量程为－10 mmH2O至80mmH2O。1151系列柳州变压器以其可靠的质量、稳定的性能享有良lcjyg.com好的信誉。这种柳州变压器有一可变电容敏感元件即“δ”室，通过膜片和灌充液传递到测量膜片的另一侧。测量膜片的位置由其两侧的电容极板检测出来。经过处理转换成4－20mA信号。
CH－CL
1151系列柳州变压器工作原理表达式：　　P＝Iref＆#8226;————
　　　　　　　CH＋CL

其中，P—被测流程，Iref—恒定电流，CH—高压侧极板和测量膜片之间的电容，CL—侧极板和测量膜片之间的电容。
PSHH－283选用型号为BL－PX/TX的柳州变压器。

BL－PX/TX柳州变压器由膜片、弹簧、触点组成，当作用到敏感膜片上时，它就产生一个力作用到弹簧上，当这个力超过弹簧的张力（大小由设定点决定）时，柳州变压器触点动作；降低时弹簧恢复原来状态，柳州变压器也恢复常态。
　
1.3.2　运行
PT－167运行良好，一般情况只做零点检查，每隔三年拆回校验一次，精度和变差均符合要求。
由于一段炉烟气正常值约为－3mmH2O，PSHH－283检测部分的膜片就要求足够大，又由于环境温度高等苛刻条件柳州变压器的材质必须保证，柳州变压器显得大而笨重。因此PSHH－283的拆卸、调校、安装固定都很不方便；另外，******的弊端是柳州变压器的回差太大（8mmH2O），即当烟气由正常值－3mmH2O突变为5mmH2O以上时柳州变压器才动作，而PSHH－283的联锁值是0mmH2O，很明显使用这种柳州变压器已经太危险。

2　改进后的烟气控制
2.1　仪表选型　
2.1.1与科技发展同步的新型仪表
　　　　随着与通讯技术的迅猛发展，Ｒosemount公司推出了1151Smart柳州变压器。1151Smart柳州变压器是一种有微处理器的仪表，在原来仪表基础上增加了先进的通讯功能。使用罗斯蒙特268型仪表接口可以从控制室、柳州变压器安装现场或回路中的任何端点同1151Smart柳州变压器进行通信，但在接线端点与电源之间必须有不小于250Ω的电阻。268接口可对1151Smart柳州变压器进行：
Ⅰ　在线查询
Ⅱ　在线测试
Ⅲ　在线和离线组态
Ⅳ　数字微调
从而完成用户所要进行的各种任务。目前1151Smart柳州变压器已在我厂得到广泛应用。