化工厂聚乙烯氮气加热器的改造

2012-09-22吴正国蒋皓洋

电气技术 2012年10期

吴正国白晶卢钊刘斌蒋皓洋

（新疆独山子乙烯厂电气车间，新疆独山子 833600）

氮气加热器在乙烯厂各装置被广泛使用。在聚乙烯原料精制单元，精制床在将乙烯、丁烯、异戊烷等原料中的杂质去除过程中，时间一长，分子筛就会饱和而失去对原料进行精制的作用。氮气加热器用于氮气加热，通过对带压氮气均匀加热，使热氮进入分子筛，带走杂质，让分子筛恢复作用，这就是氮气加热器的作用。在生产中，氮气加热器能否工作正常，直接关系到聚乙烯装置的正常生产。因此必须熟练掌握氮气加热器的工作原理，并能够及时处理故障，才能使装置安稳运行。

然而在近几年的运行中出现了以下故障：①工艺人员按下停机按钮后，电流表仍显示有电流，这表示加热器仍在工作，SCR不关断；②加热器在正常运行时，两个盘柜的电流表显示不同，但只有一个温度控制信号。由于聚乙烯的氮气加热器操作是远程操作，地点在中控室，操作人员按下停机按钮后，如果未将温度控制信号调到零，然而监控画面却显示停机，但电加热器仍在工作，这样时间一长就会损坏设备。以上故障如果不解决，对装置的安全生产会产生极大的威胁，那么如何解决故障，排除安全隐患，先了解一下电加热器的工作原理。

1 电加热器的工作原理

氮气加热器总功率为730kW，分为4 组，每组182.5kW，4 组同时工作，每组电热元件为三角形接线。主回路原理图如图1 所示。

图1 电加热器主回路原理图

图 1中的 K9常开接点接到 E2、E3 端子上来控制SCR的通断，SCR的导通大小由AO+、AO-m A信号来控制。

实际接线是由两个为一组分别在两个盘柜里，如图2所示。

图2 盘柜接线图

2 故障现象

在一次工艺签字对4台加热器停电时，电气维护人员发现配电室抽屉柜电流表指示有电流，确认还在运行，但工艺人员说已经停止运行，现场检查发现盘面指示灯指示的是停止运行，但盘面电流表有电流指示，工艺人员将4～20mA温度控制信号降到最低，电流表显示才降为零。

除此之外，工艺操作人员又反映一个问题，加热器在工作时，应该4组加热器电流一样才对，但实际上只是一个盘柜里的两个 SCR的电流表显示相同，而这两个盘柜的电流表显示相差近 100A左右。

为什么以前都运行的很好，没有发生加热器停下来后还有电流的现象。询问工艺人员才知道，就这次停机，操作人员只是按下停车按钮，没有将设定温度控制信号调到零，到配电室签字停电才将问题暴露出来。这种状态实在是太危险了，时间一长就会损坏设备。

3 故障处理

电气维护人员停电后，打开盘柜检查实际接线是用 K9的一个接点带两个盘柜里的一台 SCR，另一台用短接线将E2、E3短接。如图3所示。

图3 改造接线图

经过仔细检查发现原来的接线是用一对 K9接点并联接到4台SCR的E2、E3端子上，但是又拆除了，而用短接线短接了两组中的一台。恢复原接线，试机还是不行，K9断开后，SCR依然导通运行。然而在不断的试机过程中发现用 K9的一对接点只接1台SCR，就可控制这台SCR的关断。而K9中继只剩下一对常开接点，而我们需要4对常开接点。于是想办法，增加一个中继K9-1和K9并接，接点不够的问题解决了。这样用一对接点单独来控制一台SCR。再次试机，成功。

再来解决两个盘柜电流表显示不相同问题。经过仔细检查，电流表、电流互感器都是正常的，没有故障，那么确实是工作电流不同。SCR的通断大小是由DCS系统送过来一个4～20mA量信号来控制的，原理图如图4所示。