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煤气管道排水器状态监测与控制
 
煤气燃烧过程中,煤气管道中的冷凝水会影响设备正常运转,导致蓄热室陶瓷球板结、加速加热炉墙体老化及钢结构腐蚀,甚至危及人身安全。煤气管道排水器的作用是收集和排出煤气管道中的冷凝水,并在允许的管道煤气压力下起到水封的作用。然而当煤气压力高于排水器允许的最高压力时,水封将被击穿,管道煤气通过煤气排水器的排水管排放到大气中,造成人员煤气中毒甚至发生爆炸。为此,我们在煤气管道排水器上安装了状态监测装置,在管道上安装了煤气压力显示与控制装置,从而把安全隐患消除在萌芽状态。
    一、煤气管道排水器原理及工作状态
    煤气排水器的结构是冷凝水管与煤气管道相连,管道煤气中的冷凝水通过排水器的冷凝水管进人排水器左室(排水器由中间隔板分为左右两室,通过连通管互相连接),连通管使排水器所承受的煤气压力最大达到2h水柱高(2h即水封高度,在设计时给定),并使两室液位等高,超过h水位高的液体通过连通管及排水管排出,保证排水器工作压力稳定。排水器允许煤气最高压力为21kPa,允许水封高度为2 700mm。当管道煤气压力大于21kPa时,水封被击穿,煤气通过排水管被排放到大气中。
     在未安装监测控制系统前,排水器在人所不能预知和控制的状态下工作。
    二、煤气排水器监测系统
    1.系统构成
    煤气排水器监测系统由现场检测电接点和仪表室的监测、显示、报警系统构成。
    2.电气检测原理
    监测系统电气原理如图3。煤气排水器正常工作时,电接点之间导通,双向可控硅KS1触发导通,在检测电路中产生电信号,指示灯L常亮,继电器常闭接点1J断开,闪光报警仪没有接点信号不报警。此时按下试验按钮K,,指示灯灭,闪光报警仪报警,说明电路工作正常。当排水器水封被击穿时,电接点不导通,双向可控硅KS1得不到触发信号亦不导通,主回路没有电信号,指示灯不亮,继电器常闭接点1J闭合,闪光报警仪得到接点信号发出声光报警。
     三、间接控制系统
    煤气排水器水封击穿与否,与管道煤气压力有直接关系,因此实时检测与控制煤气压力可以确保水封不被击穿。
    1.压力检测控制系统构成
    管道煤气压力检测控制系统由压力变送器、二次仪表、PLC控制系统、电动控制单元、上位机、闪光报警仪等组成。
     2.工作原理
    此系统中压力变送器为一次检测元件,它将压力信号转换为4~20mA模拟信号输出给二次仪表数显表;数显表输出数字信号给闪光报警仪,模拟信号给PLC系统,PLC系统输出两路信号,一路给电动控制单元并反馈,另一路给上位机进行CRT显示。
    当压力信号超过报警上限时,压力变送器输出信号给二次仪表,二次仪表再将模拟和数字信号分别发送给PLC系统和闪光报警仪,闪光报警仪进行声光报警,PLC系统将信号传递给电动控制单元,使其动作关小阀门,降低阀后管道煤气压力,以保证煤气排水器的正常工作压力。此系统所设定的最高压力报警点压力应小于煤气排水器允许的最高煤气压力,并保证此压力区间的变化时间足以满足电动控制单元的反应时间,确保阀后煤气压力小于煤气排水器所允许的最高煤气压力。
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