空气冷却塔液位自动调节系统的改造与维护

空气冷却塔液位自动调节系统的改造及维护大中型空分设备中空气冷却塔简称空冷塔运行状况的好坏,直接影响着板式切换热交换器分子筛和精溜塔工况以及整个空分装置运行的经济性和安全性。而空冷塔液位自动调节系统的可靠性,又直接关系到空冷塔能否正常工作,国内外因空冷塔液位自动调节系统控制失灵造成板式分子筛、空分塔进水,导致板式被堵,分子筛失效,空分塔内管道冻裂等重大设备事故的事例不少。因此,对空冷塔液位自动调节系统进行改造。1空冷塔液位自动调节系统的组成目前,国内外与空分设备冷却塔配套的液位自动调节系统是由DDZ-Ⅲ型电动单元组合仪表为主构成,电-气信号的转换由电-气阀门定位器完成它们的执行机构都是采用气动薄膜调节阀,变送器是高精度小量程差压变送器。通过自动调节,使空冷塔液位保持在工艺要求值附近。液位上下限报警及停水泵联锁在调节指示仪上或压力继电器上实现。为了便于观察液位的高度,在现场安装磁性金属管翻板液位计。2原仪控系统简介2.1原仪控系统原理简介空气冷却塔液位自动调节系统主要采用单回路控制，所谓简单控制系统，通常是指由一个被控对象、一个检测元件及传感器（或变送器）、一个调节器和一个执行器所构成的单闭环控制系统，有时也称为单回路控制系统。该系统中被控对象------空冷塔液位传感器--------差压变送器调节器--------PID调节仪执行器--------正作用气动调节薄膜阀简单控制系统的典型方块图如下图所示。至切换式换热器污氮放空水污氮水泵空气冷却塔空气清水泵水水冷却塔排水阀差压变送器差压变送器翻板液位计在空冷塔内设置液位继电器或在翻板液位计上安装报警开关,以实际液位上限或上、下限报警及停水泵联锁。空冷塔液位自动调节系统若出现故障,往往在操作者未及时处理的情况下,已造成严重后果。在空冷塔内设置液位控制器或在翻板液位计上设置上、下限报警开关,以独立实现液位上限上、下限报警及停水泵联锁,这样当调节系统液面指示正确时,液位上限或上、下限报警及停水泵联锁在调节指示仪或压力继电器或翻板液位计及液位控制器上均可实现。而在调节系统失灵时,液位上限上、下限报警、紧急排放阀液位及停水泵联锁,由液位控制器翻板液位计来实现,便于操作员及时处理故障。至切换式换热器污氮放空水污氮水泵空气冷却塔空气清水泵水水冷却塔紧急排水阀排水阀差压变送器差压变送器翻板液位计2.2原仪控系统存在故障隐患分析及改造目的该仪控系统能较好的调节空冷塔液位能基本上满足生产工艺要求，但现场工况错综复杂，会经常造成空冷塔液位过高，从而导致停水泵联锁启动，空冷塔停止运行从而影响正常的生产。因此此次改造的主要目的就是在确保工艺工况安全的前提下尽可能的减少水泵及空冷塔停止运行的次数。3系统的改造主要目的就是在确保工艺工况安全的前提下尽可能的减少水泵及空冷塔停止运行的次数。3.1改造说明为空气冷却塔液位自动调节系统增加一套紧急排水系统，使空冷塔液位偏高即将紧急停车前，自动打开紧急排水阀，快速排水使空冷塔内液位加速外排，当液位下降到安全水位时自动关闭紧急排水阀。从而使空冷塔液位一直保持在安全范围内，已减少停车联锁造成设备停车的次数。3.2设计原理3.2.1仪控原理如下图所示当翻板液位计水位达到紧急排水阀开位置时，新增上干簧继电器接通，电磁阀得电紧急排水阀自动打开；当到翻板液位计水位下到紧急排水阀关位置时下干簧继电器接通，电磁阀失电，紧急排水阀自动关闭。3.2.2仪控控制方案如下图所示当翻板液位计水位达到紧急排水阀开位置时，新增上干簧继电器接通，高水位接点闭合，J1继电器得电，电磁阀得电，紧急排水阀自动打开；当到翻板液位计水位下到紧急排水阀关位置时下干簧继电器接通，低水位接点接通，J2继电器得电，电磁阀失电，紧急排水阀自动关闭。J1J2紧急排放停止排放高水位接点+_DC24电磁阀J1J1J2低水位接点高水位停车接点高水位停车接点紧急排水阀开紧急排水阀关电磁阀得电电磁阀失电4常见故障的原因及解决办法4.1差压变送器负管进水,造成指示液面偏高,出现假水位。为了准确反映空冷塔液面,水位差压变送器一般放置在空冷塔就地。为防止出现上述情况,巡回检查时,要注意观察空冷塔就地翻板液位计指示液位与控制室指示调节仪上指示液位是否一致。若就地液位计指示值呈逐渐下降的趋势而其余均正常,则说明很可能是平衡容器内液位下降,需要排放负管积水。4.2差压变送器正压室信号管被堵,造成液面指示失准。由于进入空冷塔的水水质不纯,日积月累便在空冷塔底部积有一定的泥土,造成差压变送器正压室信号管被堵,严重影响测量值的准确而造成事故。为了避免信号管被堵,应定期检查一般是一个月将排污阀打开,疏通正压室信号管,同样在做这一维护时,必须将调节器置手动状态,以就地液位计为依据,在操作人员配合下进行。4.3就地翻板液位计下端取样管被堵,造成就地显示失真,由于就地液位计下端取压位置与差压变送器水平面是一致的,由上述2可知,就地液位计下端取样管亦有随时被堵的可能,造成液面指示失实,因此同样要定期一般是一个月疏通就地液位指示仪下端的取样管,以保证就地指示正常。4.4气源压力波动大及不清洁,造成检测不准或控制失灵。由于气源的质量问题,压力波动大及不清洁,造成气动单元组合仪表及电-气阀门定位器不能正常工作,以致空冷塔自动调节系统出现故障。因此,日常巡检、维护要检查气源的压力和对空气过滤减压器定期排污或清洁,对气动单元组合仪表的放大器及喷嘴要定期清洗。