化工廠聚乙烯氮氣加熱器的改造

吳正國 白 晶 盧 釗 劉 斌 蔣皓洋

（新疆獨山子乙烯廠電氣車間，新疆 獨山子 833600）

氮氣加熱器在乙烯廠各裝置被廣泛使用。在聚乙烯原料精制單元，精制床在將乙烯、丁烯、異戊烷等原料中的雜質(zhì)去除過程中，時間一長，分子篩就會飽和而失去對原料進行精制的作用。氮氣加熱器用于氮氣加熱，通過對帶壓氮氣均勻加熱，使熱氮進入分子篩，帶走雜質(zhì)，讓分子篩恢復(fù)作用，這就是氮氣加熱器的作用。在生產(chǎn)中，氮氣加熱器能否工作正常，直接關(guān)系到聚乙烯裝置的正常生產(chǎn)。因此必須熟練掌握氮氣加熱器的工作原理，并能夠及時處理故障，才能使裝置安穩(wěn)運行。

然而在近幾年的運行中出現(xiàn)了以下故障：①工藝人員按下停機按鈕后，電流表仍顯示有電流，這表示加熱器仍在工作，SCR不關(guān)斷；②加熱器在正常運行時，兩個盤柜的電流表顯示不同，但只有一個溫度控制信號。由于聚乙烯的氮氣加熱器操作是遠程操作，地點在中控室，操作人員按下停機按鈕后，如果未將溫度控制信號調(diào)到零，然而監(jiān)控畫面卻顯示停機，但電加熱器仍在工作，這樣時間一長就會損壞設(shè)備。以上故障如果不解決，對裝置的安全生產(chǎn)會產(chǎn)生極大的威脅，那么如何解決故障，排除安全隱患，先了解一下電加熱器的工作原理。

1 電加熱器的工作原理

氮氣加熱器總功率為730kW，分為4 組，每組182.5kW，4 組同時工作，每組電熱元件為三角形接線。主回路原理圖如圖1 所示。

圖1 電加熱器主回路原理圖

圖 1中的 K9常開接點接到 E2、E3 端子上來控制SCR的通斷，SCR的導(dǎo)通大小由AO+、AO-m A信號來控制。

實際接線是由兩個為一組分別在兩個盤柜里，如圖2所示。

圖2 盤柜接線圖

2 故障現(xiàn)象

在一次工藝簽字對4臺加熱器停電時，電氣維護人員發(fā)現(xiàn)配電室抽屜柜電流表指示有電流，確認還在運行，但工藝人員說已經(jīng)停止運行，現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn)盤面指示燈指示的是停止運行，但盤面電流表有電流指示，工藝人員將4～20mA溫度控制信號降到最低，電流表顯示才降為零。

除此之外，工藝操作人員又反映一個問題，加熱器在工作時，應(yīng)該4組加熱器電流一樣才對，但實際上只是一個盤柜里的兩個 SCR的電流表顯示相同，而這兩個盤柜的電流表顯示相差近 100A左右。

為什么以前都運行的很好，沒有發(fā)生加熱器停下來后還有電流的現(xiàn)象。詢問工藝人員才知道，就這次停機，操作人員只是按下停車按鈕，沒有將設(shè)定溫度控制信號調(diào)到零，到配電室簽字停電才將問題暴露出來。這種狀態(tài)實在是太危險了，時間一長就會損壞設(shè)備。

3 故障處理

電氣維護人員停電后，打開盤柜檢查實際接線是用 K9的一個接點帶兩個盤柜里的一臺 SCR，另一臺用短接線將E2、E3短接。如圖3所示。

圖3 改造接線圖

經(jīng)過仔細檢查發(fā)現(xiàn)原來的接線是用一對 K9接點并聯(lián)接到4臺SCR的E2、E3端子上，但是又拆除了，而用短接線短接了兩組中的一臺。恢復(fù)原接線，試機還是不行，K9斷開后，SCR依然導(dǎo)通運行。然而在不斷的試機過程中發(fā)現(xiàn)用 K9的一對接點只接1臺SCR，就可控制這臺SCR的關(guān)斷。而K9中繼只剩下一對常開接點，而我們需要4對常開接點。于是想辦法，增加一個中繼K9-1和K9并接，接點不夠的問題解決了。這樣用一對接點單獨來控制一臺SCR。再次試機，成功。

再來解決兩個盤柜電流表顯示不相同問題。經(jīng)過仔細檢查，電流表、電流互感器都是正常的，沒有故障，那么確實是工作電流不同。SCR的通斷大小是由DCS系統(tǒng)送過來一個4～20mA量信號來控制的，原理圖如圖4所示。

圖4 4～20m A信號傳輸圖

從 DCS來的溫度控制信號通過 ISC3（隔離信號變送器/分配器），一分為二，變成兩路大小一樣輸出，供給兩個盤柜的SCR，SCR的通斷大小也應(yīng)該一樣才對。ISC3實際接線如圖5所示。

通過對ISC3檢查，發(fā)現(xiàn)兩個問題：①有一路輸出中間有接頭，接觸的不是很好，造成接觸電阻大；②這個ISC3兩路輸出不是一樣大，有差異。這樣就導(dǎo)致兩個盤柜的工作電流顯示不同。把有接頭的二次線更換成新線，同時把ISC3也更換掉。開機試車，正常。

圖5 ISC3實際接線

5 結(jié)論

通過對聚乙烯氮氣電加熱器排故，對電加熱器的結(jié)構(gòu)、工作原理有了更深的了解。分析故障發(fā)生的原因，總結(jié)處理故障方法，邊學習邊實踐，才能積累經(jīng)驗，經(jīng)驗多了，處理故障問題才能得心應(yīng)手。