窯尾煙室氣體分析儀常見故障及處理
窯尾煙室氣體分析儀是通過在線連續(xù)提取、處理和分析窯尾煙室中的O2,CO和NO的百分含量或PPM含量,來實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水泥回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的煅燒狀況。在生產(chǎn)中使用窯尾煙室氣體分析儀能夠給企業(yè)帶來較為可觀的經(jīng)濟(jì)效益,因此窯尾煙室氣體分析儀在一些水泥制造企業(yè)里應(yīng)用相當(dāng)廣泛。下面就窯尾煙室氣體分析儀常見故障及處理方法進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
為了迅速地排除故障,恢復(fù)分析儀的正常運(yùn)行,可按如下步驟進(jìn)行故障排查:首先觀察分析儀的操作狀態(tài),檢查各組件上的指示值(如壓力,流量,溫度監(jiān)測(cè)表指示是否在正常范圍之內(nèi));觀察分析儀操作面板上的狀態(tài)信息,看故障指示燈是否亮;檢查PLC監(jiān)控單元的輸入/輸出狀態(tài)是否正常等。
一、常見故障1.“測(cè)量/吹掃”故障。①氣體冷凝器冷凝液排放高位報(bào)警,主要原因是冷凝液排出管堵塞或液位觸點(diǎn)損壞,還有一種情況是自動(dòng)排放時(shí)間設(shè)置太長(zhǎng)。處理辦法是清通堵塞,更換液位觸點(diǎn)重新設(shè)置排放時(shí)間;②試劑瓶液位低位報(bào)警,主要原因是試劑用完或液位開關(guān)損壞;③探頭吹掃壓縮空氣壓力小于300kPa,主要原因是管路泄漏或壓縮空氣過濾元件堵塞。處理辦法為堵塞泄漏部分,更換過濾元件;④測(cè)量氣壓力小或流量低,導(dǎo)致分析儀工作異常。主要原因可能是采樣探頭堵塞或探頭過濾器堵塞,還有一種可能是探頭過濾器密封定位螺釘泄漏。可以將系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到手動(dòng)狀態(tài)并啟動(dòng)吹掃周期,如無改善,則應(yīng)檢查更換探頭過濾器。還有一種情況也可以造成此故障:氣體導(dǎo)管或氣體調(diào)節(jié)輸送設(shè)備受污染,堵塞或有泄漏。處理辦法是把分析系統(tǒng)與氣體調(diào)節(jié)系統(tǒng)斷開,用壓縮空氣吹洗導(dǎo)管或用機(jī)械方法清除污物,檢查氣體導(dǎo)管泄漏。
2.“探頭/冷卻水”故障。①冷卻水溫度高報(bào),主要是溫度控制器或溫度監(jiān)測(cè)器損壞或設(shè)置不當(dāng),還有一種可能是熱交換器效果不佳。處理辦法是重新設(shè)置溫度控制器的控制值和溫度監(jiān)測(cè)器的報(bào)警值,如已損壞則必須更換;熱交換器效果不佳多為散熱片蒙塵結(jié)垢,清洗散熱器即可。②冷卻水壓力小或流量小,主要是壓力監(jiān)測(cè)表設(shè)置不當(dāng)或冷卻水泵損壞,還有一種可能是冷卻水管路泄漏。
3.氣體分析系統(tǒng)的測(cè)量輸出信號(hào)總是0mA,導(dǎo)致分析系統(tǒng)一直低報(bào)。主要原因是20mA輸出放大器保險(xiǎn)絲燒斷或測(cè)量輸出電路開路。
4.在分析系統(tǒng)的校準(zhǔn)過程中,當(dāng)零點(diǎn)氣校準(zhǔn)變?yōu)榭缍葰庑?zhǔn)時(shí),分析儀顯示變化或只有微小的變化。故障的原因可能是:氣體導(dǎo)管、過濾器或其他氣體調(diào)節(jié)輸送單元受污染,堵塞或泄漏。還有一種可能是檢測(cè)器出現(xiàn)故障。處理辦法有以下幾方面:向樣氣導(dǎo)管內(nèi)吹入壓縮氣或用機(jī)械方法清除污物;更換過濾器墊圈和填充物;檢查氣體導(dǎo)管有無泄漏,如有必要,密封泄漏處;更換檢測(cè)器。
5.測(cè)量值不穩(wěn)定,輸出信號(hào)波動(dòng)較大。主要原因?yàn)閷?duì)于紅外線分析儀,可能是切光輪旋轉(zhuǎn)不均勻造成光源調(diào)制不一致,或者是檢測(cè)器放大靈敏度喪失;另一種情況是測(cè)量輸出信號(hào)電路屏蔽接地不良。處理辦法是拆除樣品池,檢查光源的切光輪是否勻速運(yùn)動(dòng),如果是切光輪問題則更換切光輪;如果是同步電機(jī)問題則更換同步電機(jī)。如果顯示值超出該量程的30%~120%則應(yīng)判斷為放大器靈敏度失去,應(yīng)對(duì)分析系統(tǒng)進(jìn)行檢查,必要時(shí)更換紅外線檢測(cè)器;如果是屏蔽接地故障,則應(yīng)改進(jìn)屏蔽接地。熱磁式氧傳感器測(cè)量值波動(dòng)大,很有可能是環(huán)境溫度太高或現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)太大,環(huán)境溫度最好控制在室溫,所以分析室內(nèi)最好安裝1臺(tái)空調(diào)。要消除現(xiàn)場(chǎng)振動(dòng)對(duì)分析儀所造成的影響。
6.某一光路不能調(diào)制零點(diǎn)。這是由于不恰當(dāng)?shù)臉託忸A(yù)處理污染了樣品池。處理辦法是檢查處理樣氣預(yù)處理組件,清洗干燥樣品池。具體步驟為拆下樣品池,先用肥皂水清洗樣品池,再用蒸餾水沖洗,最后用高純氮吹干,必要時(shí)更換樣品池。
實(shí)例分析:窯尾氣體分析儀CO含量超過量程上限,查故障原因?yàn)椤癆M鄄PL1”(即CO傳感器靈敏度太大故障)。校CO零點(diǎn),將CO零點(diǎn)調(diào)下后不久,又出現(xiàn)以上情況,“AMPL1”故障不能消除,用高純N2沖洗測(cè)量室5分鐘之后,重新調(diào)??缍?,“AMOL1”對(duì)CO靈敏度太大故障消除,CO分析恢復(fù)正常。原因分析:此故障是在冷卻器工作失靈之后才出現(xiàn)的,估計(jì)是樣氣中的水蒸汽進(jìn)入了樣品池,從而造成分析干擾。
7.零點(diǎn)偏差“OFFS”漂移故障。氣體分析儀正常運(yùn)行一段時(shí)間之后,受環(huán)境溫度或其他因素的影響,各測(cè)量氣的零點(diǎn)或跨度會(huì)逐漸產(chǎn)生漂移,因而必須定期對(duì)各測(cè)量的零點(diǎn)或跨度進(jìn)行校正。據(jù)經(jīng)驗(yàn),一般1至2個(gè)月必須進(jìn)行1次校正,特殊情況下校正周期還要縮短。①校正零點(diǎn):零點(diǎn)氣接至分析系統(tǒng)的零點(diǎn)氣入口,打開零點(diǎn)氣瓶總閥,調(diào)節(jié)氣瓶上的減壓閥,使其輸出壓力為0.3MPa,流量為50L/h,按壓分析器Urass10E面板上的(CAL)校準(zhǔn)鍵,按壓“↑”“↓”鍵調(diào)出CO或NO零點(diǎn)氣校準(zhǔn)功能,分析儀面板上的LCD顯示“ZERO”,儀器進(jìn)入校準(zhǔn)狀態(tài),觀察CO或NO的零點(diǎn)顯示值,一直到穩(wěn)定不變化為止,如有偏差,可通過“↑”“↓”鍵予以修正,使其顯示為零,然后用“ENTER”鍵確認(rèn),注意氧氣通道的零點(diǎn)不必校正。②校正跨度:跨度氣接至分析儀的樣氣入口“SGIN”,打開標(biāo)準(zhǔn)氣瓶(CO/NO),調(diào)節(jié)氣瓶上的減壓閥,使其輸出壓力為0.3MPa,按壓分析器面板上的(CAL)健,再按壓“↑”“↓”鍵調(diào)出CO或NO的“SPCG”(即跨度校準(zhǔn)功能),觀察CO或NO的跨度顯示值,一直到穩(wěn)定狀態(tài),如有偏差,可通過“↑”“↓”鍵予以修正,并用“ENTER”確認(rèn)。
以上氣體的零點(diǎn)或跨度必須重復(fù)校正3次以上,確認(rèn)已校正好之后,按壓分析器面板上的“MEASUER”鍵,氣體分析儀隨即進(jìn)入測(cè)量分析狀態(tài)。
8.其他注意事項(xiàng)。①探頭過濾站中的過濾器應(yīng)經(jīng)常清洗,如堵塞,則冷卻水泵不能啟動(dòng)或啟動(dòng)后不久即跳停。②如果是氧氣含量高報(bào),通過手動(dòng)多次吹掃采樣探頭和過濾器并通過反復(fù)校正氧氣跨度后測(cè)量結(jié)果沒有改善,則應(yīng)懷疑熱磁式氧氣分析儀采樣全為空氣的可能性。實(shí)例分析:中控顯示分析儀02高報(bào),現(xiàn)場(chǎng)檢查樣氣流量正常,反復(fù)校準(zhǔn)02跨度后仍然高報(bào),仔細(xì)檢查采樣氣回路,發(fā)現(xiàn)進(jìn)入熱磁式氧氣分析的氣管被沖開,處理后恢復(fù)正常,O2含量為8.6%左右。③氣體分析儀熱交換器不能正常啟動(dòng),多為溫度控制器觸點(diǎn)失靈故障,致使PLC監(jiān)控單元無輸入/輸出,處理觸點(diǎn)后即可恢復(fù)正常。④如果控頭經(jīng)常堵塞或卡位,則必須根據(jù)窯內(nèi)工況條件的變化,適時(shí)更改程序中的自動(dòng)探頭吹掃時(shí)間和自動(dòng)探頭移動(dòng)時(shí)間。⑤可編程序控制器程序丟失后,可按如下步驟進(jìn)行拷貝恢復(fù):先把PLC的電源關(guān)掉,拆下鋰電池,取出電可洗記憶單元“EPROM”,然后放回。恢復(fù)PLC電源,將可編程序控制器上的開關(guān)打至“停止”位至少5S,然后再打至“拷貝”位,直到紅燈停止閃爍為止。然后將開關(guān)轉(zhuǎn)至“運(yùn)行”位,放回鋰電池,綠燈此時(shí)應(yīng)發(fā)光,PLC的輸入信號(hào)燈也應(yīng)顯示正常狀態(tài)。最壞的情況下需要更換PLC中央處理單元。
二、運(yùn)行維護(hù)與保養(yǎng)開機(jī)投運(yùn)之后,應(yīng)注意按時(shí)檢查、維護(hù)、保養(yǎng)和校準(zhǔn)氣體分析儀。
1.每日觀察氣體冷凝器工作是否正常,如果冷凝器自動(dòng)排放裝置積液太多,則需用程序修改自動(dòng)排放時(shí)間。
2.每日觀察采樣氣的流量指示,如下降至20L/h發(fā)出流量報(bào)警信號(hào)時(shí),應(yīng)及時(shí)查找原因。
3.定時(shí)(1周或1月)檢查膜式過濾器表面是否有微塵吸附,如膜式過濾器變色則應(yīng)及時(shí)更換,以保證樣氣回路的暢通。
4.每年檢查1次冷卻水路和采樣氣路的密封情況,更換老化的密封墊圈。
5.每年檢查1次電氣接頭或通訊接口的使用情況。
氣體分析儀用于在線分析窯尾煙氣中O2,CO,NO的含量,指導(dǎo)中控人員的操作,一般很少出現(xiàn)故障。當(dāng)分析儀出現(xiàn)測(cè)量組分報(bào)警信號(hào)時(shí),多為中控操作不當(dāng)所至,此時(shí)應(yīng)根據(jù)分析儀提供的參數(shù)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)煤風(fēng)的比例,而不是首先懷疑分析儀本身有問題。窯尾氣體分析儀在指導(dǎo)中控人員的合理操作中可以發(fā)揮積極的作用。
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