引言

自動(dòng)化儀表控制技術(shù)在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用，有效地提高了企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)水平，降低了人力成本。從長(zhǎng)期來(lái)看，顯著提升了的煤化工業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。在企業(yè)日常生產(chǎn)過(guò)程中，通過(guò)自動(dòng)化儀表控制技術(shù)，有效保證生產(chǎn)過(guò)程中的溫度、壓力、液位、流量等參數(shù)的穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，成為考量一個(gè)企業(yè)生產(chǎn)水平及管理化水平的重要指標(biāo)。

 

１煤化工生產(chǎn)常見(jiàn)儀表的主要類(lèi)型

１．１溫度儀表

煤化工生產(chǎn)中非常常使用的溫度儀表有雙金屬溫度計(jì)、熱電偶和熱電阻等。雙金屬溫度計(jì)是用熱雙金屬片作感溫元件的，一般作為就地儀表使用。熱電偶是將溫度的變化轉(zhuǎn)換成熱電勢(shì)的變化來(lái)測(cè)量溫度。熱電阻是利用金屬在溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特殊性來(lái)測(cè)量溫度。

 

１．２壓力儀表

實(shí)際生產(chǎn)中非常常見(jiàn)的壓力儀表主要有彈簧管壓力表、膜盒壓力表及一體化壓力變送器等。彈簧管壓力表通過(guò)表內(nèi)的敏感元件的彈性形變，引起指針轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)顯示壓力。膜盒壓力表是在被測(cè)介質(zhì)壓力作用下，膜盒發(fā)生彈性變形，帶動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)使指針軸偏轉(zhuǎn)，指針在刻度標(biāo)尺上指示出壓力值。一體化壓力變送器非常常見(jiàn)品牌主要有西門(mén)子、羅斯蒙特、霍尼韋爾等。

 

１．３液位計(jì)

常見(jiàn)的液位計(jì)主要有磁翻板液位計(jì)、浮筒液位計(jì)、雷達(dá)液位計(jì)、差壓液位計(jì)等。磁翻板液位計(jì)根據(jù)浮力原理和磁性耦合作用研制而成。浮筒液位計(jì)是基于阿基米德原理和杠桿原理來(lái)測(cè)量液位的。雷達(dá)液位計(jì)是利用電磁波發(fā)射和回波的時(shí)差，通過(guò)計(jì)算得出液面的高度。差壓式液位計(jì)是利用正負(fù)側(cè)壓差與高度成正比的原理來(lái)測(cè)量液位。

 

１．４流量計(jì)

化工生產(chǎn)中流量計(jì)種類(lèi)繁多，我們選取轉(zhuǎn)子流量計(jì)、超聲波流量計(jì)、電磁流量計(jì)等幾種常見(jiàn)流量計(jì)做簡(jiǎn)單介紹。轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般作為就地儀表使用。超聲波流量計(jì)是利用超聲波在逆流和順流中存在時(shí)差，時(shí)差與流速成正比，進(jìn)而通過(guò)換算測(cè)出流量。電

磁流量計(jì)是基于電磁感應(yīng)定律工作的。２煤化工生產(chǎn)儀表常見(jiàn)故障及處理方法

 

２．１溫度儀表常見(jiàn)故障及處理方法

雙金屬溫度計(jì)作為一種就地溫度計(jì)，一般運(yùn)行比較穩(wěn)定，通常做到定期檢驗(yàn)即可，偶爾出現(xiàn)物理性破損后，直接更換新表。

 

２．１．１單點(diǎn)熱電偶常見(jiàn)故障及處理方法

ａ．熱電勢(shì)值偏低：１）熱電偶受潮，絕緣不良；２）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶極性接反；３）線路電阻不準(zhǔn)確。處理方法：１）清洗烘干或更換熱電偶；２）正確接線；３）正確配置線路電阻［１］。

ｂ．熱電勢(shì)值偏高：１）補(bǔ)償導(dǎo)線與熱電偶種類(lèi)不符；２）熱電偶電極材料變質(zhì)。處理方法：１）更換補(bǔ)償導(dǎo)線；２）更換熱電偶；３）更換線路電阻。

 

２．１．２多點(diǎn)熱電偶常見(jiàn)故障及處理方法

現(xiàn)代煤化工企業(yè)中，有許多大型的反應(yīng)器，想要準(zhǔn)確了解到反應(yīng)器內(nèi)部不同分布位置的溫度，就需要用到多點(diǎn)熱電偶。相比較單點(diǎn)熱電偶來(lái)說(shuō)，多點(diǎn)熱電偶套管較長(zhǎng)，多點(diǎn)熱電偶除了單點(diǎn)熱電偶常見(jiàn)故障外，還具有它一些獨(dú)特的故障。

 

多點(diǎn)熱電偶由于套管較長(zhǎng)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)脫落現(xiàn)象，導(dǎo)致測(cè)量溫度偏差較大；套管脫落需要在系統(tǒng)停車(chē)后進(jìn)行清洗和置換，然后重新固定。當(dāng)熱電偶測(cè)量反應(yīng)器同一水平面溫度時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)數(shù)據(jù)偏差較大，這個(gè)時(shí)候考慮變送器模塊故障，重新更換模塊即可。當(dāng)反應(yīng)器內(nèi)部介質(zhì)流速或密度突然出現(xiàn)較大變化，多點(diǎn)熱電偶數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，一般不認(rèn)為是

儀表問(wèn)題。

 

２．１．３熱電阻常見(jiàn)故障及處理方法

保護(hù)管和接線盒出現(xiàn)松動(dòng)時(shí)應(yīng)及時(shí)緊固。如內(nèi)部熱電阻元件有故障，做報(bào)廢處理，更換新模塊［２］。

 

２．２壓力儀表常見(jiàn)故障及處理方法

彈簧管壓力表及膜盒壓力表作為就地壓力表，一般運(yùn)行比較穩(wěn)定，通常做到定期檢驗(yàn)即可，偶爾出現(xiàn)物理性破損后，直接更換新表。一體化壓力變送器常見(jiàn)故障及處理方法：

ａ．變送器毫安讀數(shù)為零：１）檢驗(yàn)信號(hào)端子是否接通電源；２）檢查電源線的極性是否接反；３）檢查開(kāi)放式二極管是否與測(cè)試端子交叉。

ｂ．變送器對(duì)所施加的壓力變化沒(méi)有響應(yīng)：１）用手操器對(duì)設(shè)備進(jìn)行打點(diǎn)測(cè)試；２）檢查變送器導(dǎo)壓管線否堵塞，如有堵塞，及時(shí)疏通；

ｃ．?dāng)?shù)字壓力變量讀數(shù)低或高：１）檢查測(cè)試設(shè)備（檢驗(yàn)精度）；２）檢查引壓管線是否阻塞；３）檢驗(yàn)變送器是否正確標(biāo)定；４）檢驗(yàn)測(cè)量壓力計(jì)算［２］。

 

２．３液位計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

２．３．１磁翻板液位計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

磁翻板液位計(jì)是一種就地液位計(jì)，常見(jiàn)故障有：１）浮子被卡住，需要拆裝清洗浮子；２）浮子與所測(cè)介質(zhì)密度不相符，需要更換與所測(cè)介質(zhì)密度相符的浮子。

 

２．３．２浮筒液位計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

ａ．實(shí)際液位有變化，但無(wú)指示或指示不準(zhǔn)確：１）

引壓管堵有臟物；２）浮筒破裂；３）浮筒卡��；４）變送器損壞；５）沒(méi)有電源。處理方法：１）疏通、清洗或更換引壓管；２）更換浮筒；３）拆開(kāi)清理筒內(nèi)臟物；４）更換變送器；５）檢查電源、信號(hào)線、接線端子。

ｂ．無(wú)液位，但指示為非常大：１）浮筒脫落；２）變送器故障。處理方法：１）重裝浮筒；２）更換變送器。

ｃ．無(wú)液位，但指示為非常�。海保┡ち�管斷，支承簧片斷；２）變送器故障。處理方法：１）更換扭力管或支承簧片；２）更換變送器。

 

２．３．３雷達(dá)液位計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

雷達(dá)液位計(jì)分為普通雷達(dá)液位計(jì)和導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)，普通雷達(dá)液位計(jì)出現(xiàn)異常后，通常需要檢查接線端子是否緊固，然后用手操器對(duì)設(shè)備進(jìn)行打點(diǎn)測(cè)試。對(duì)于導(dǎo)波雷達(dá)液位計(jì)，出現(xiàn)故障后除了檢查接線端子外，還需要檢查雷達(dá)天線是否有臟物，如有要及時(shí)清除臟物。

 

２．３．４差壓式位計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

ａ．無(wú)指示：１）架線端子松動(dòng)，及時(shí)緊固；２）變送器損壞，及時(shí)更換；

ｂ．指示為非常大（或非常�。�：１）正負(fù)壓側(cè)導(dǎo)壓管或膜片損壞，及時(shí)更換；２）正負(fù)壓側(cè)引壓閥堵塞，及時(shí)清理雜物；

ｃ．指示值偏大（或偏�。�：用手操器對(duì)變送器量程進(jìn)行重新校對(duì)。

 

２．４流量計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

２．４．１轉(zhuǎn)子流量計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

轉(zhuǎn)子流量計(jì)一般作為就地流量計(jì)使用，原理較為簡(jiǎn)單，出現(xiàn)故障后，需要清理轉(zhuǎn)子和管壁上的雜質(zhì)，清洗完回裝后即可。

 

２．４．２超聲波流量計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

ａ．當(dāng)流量計(jì)無(wú)顯示時(shí)，檢查接線端子是否緊固。

ｂ．當(dāng)流量計(jì)顯示偏大或偏小時(shí)，用手操器對(duì)變送器量程進(jìn)行重新校對(duì)。ｃ當(dāng)輸出電流不穩(wěn)定時(shí)，檢查傳感器振子是否有問(wèn)題。

 

２．４．３電磁流量計(jì)常見(jiàn)故障及處理方法

ａ．流量計(jì)無(wú)顯示：１）檢查接線端子是否緊固；２）傳感器是否充滿(mǎn)液體；３）流量計(jì)接地是否良好。

ｂ．流量計(jì)指示偏大或偏�。河檬植倨鲗�(duì)變送器量程進(jìn)行重新校對(duì)。

 

３煤化工常見(jiàn)自動(dòng)化控制系統(tǒng)分類(lèi)

煤化工生產(chǎn)中常見(jiàn)的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有前饋控制、比例控制、串級(jí)控制、分程控制、三沖量控制等。

 

前饋控制是當(dāng)簡(jiǎn)單反饋控制不能滿(mǎn)足工藝要求，存在滯后性的情況下引入前饋控制，消除滯后性。

 

工業(yè)上為了使幾種物料流量按一定比值進(jìn)料通常采用比例控制；例如煤氣化過(guò)程種的氧煤比控制。

 

串級(jí)控制的特點(diǎn)：一般由主回路和副回路構(gòu)成，對(duì)進(jìn)入副回路的擾動(dòng)具有較迅速、較強(qiáng)的克服能力；可消除調(diào)節(jié)閥等非線性的影響。分程控制方案中，根據(jù)閥的開(kāi)閉形式，可分為同向和異向兩種；同向或異向規(guī)律的選擇，根據(jù)工藝需要來(lái)確定。

 

所謂三沖量控制就是由三個(gè)變量組成的控制系統(tǒng)。以其中一個(gè)變量為主控變量，其他兩個(gè)變量為輔助變量。在鍋爐和其他化工移熱系統(tǒng)汽包液位的控制中比較常見(jiàn)。

 

４自動(dòng)化控制系統(tǒng)常見(jiàn)故障

自控系統(tǒng)通常由控制器、控制閥、被控對(duì)象、測(cè)量元件變送器等環(huán)節(jié)組成。由于自控系統(tǒng)通常與生產(chǎn)工藝條件密切相關(guān)，所以產(chǎn)生故障的原因更為復(fù)雜。總得來(lái)說(shuō)，故障原因通常有以下幾方面。

 

１）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題。如總體設(shè)計(jì)和布局不合理，機(jī)柜硬件冗余方面考慮不足；系統(tǒng)被控變量、操縱變量和輔助變量等選擇不當(dāng)?shù)取?/div>