1、原因分析
华鹤煤化尿素蒸汽系统中，低压蒸汽罐液位计为双液位计，设计有低液位联锁，一旦触发低液位联锁后，会触发锅炉给水循环泵停机。2021年12月，低压蒸汽罐液位计导压管发生冻堵，其正压侧管线上结冰冻堵，导致差压液位计示数偏低。该液位计测量液位是通过差压变送器测量低压蒸汽罐中的液位压力来进行的，需要使用引压管（导压管）和有密封件的毛细管来消除蒸汽压力的影响。
依据差压式液位计的工作原理：h=(p+-p-)/(ρg)，式中：h为液位高度差，m；p+为差压变送器正压室压强，kPa；p-为差压变送器负压室压强，kPa；ρ为液体密度，kg/m3；g为重力加速度，m/s2。当正压侧管线堵塞时，p+减小，会导致液位偏低；当取样介质无法到达差压变送器感压元件时，液位会降至0，因此当导压管发生冻堵时，低压储罐液位会发生失真，触发联锁。
液位计出现失真故障后，对整个尿素生产系统的稳定性造成了一定的影响。液位低触发锅炉给水循环泵停机，无法将150℃左右的冷凝液送至池式反应器低压侧（冷凝段）U型管中，这样池式反应器冷凝段的氨和二氧化碳无法冷凝，高压系统的压力上涨较快，低压循环系统压力超过指标，蒸发系统真空度下降，高压合成系统被迫进行大幅度的减负荷处理，如果长时间冷凝液无法恢复或者处理不当，会导致封塔停车。
在锅炉给水循环泵重新启动前后，即进池式反应器冷凝液流量恢复前后，蒸汽系统的大幅度波动对整个生产带来的影响是全局性的：注汽压力和流量的波动会造成二氧化碳机组不稳定运行；高压系统压力高会造成机组段间压力偏高，对机组本体稳定性造成一定影响；解吸系统会因为加热蒸汽源的减少造成蒸汽和工艺液倒流，工艺液中的氨和二氧化碳没有足够的热源，分离出的工艺气相量减少，最终外排工艺回收液电导率严重超标，造成一定的环保风险。
2、处理措施
当低压蒸汽罐液位计（针对带联锁液位计A）发生故障后，工艺操作上要迅速做出正确的判断和应对措施。在液位计发生故障后（液位偏低），可以根据蒸汽罐液位计B进行对比判断。但若出现液位计A故障失真后，液位计B也会发生相应的液位波动，因为当液位计A失真、发生锅炉给水循环泵联锁停机后，池式反应器冷凝侧副产低压蒸汽量急剧下降，低压蒸汽罐压力随之下降，因此液位计B的液位也会相应下降（液位计B的示数为真实液位）。所以在判断液位计A是否失真时，不应只针对液位计B的变化做出判断。
当准确判断出液位计A故障后，第一时间将锅炉给水泵重新启动。因为高负荷生产中，系统在短短几分钟内中断锅炉给水时会发生较为严重的后果。为了保证系统快速的恢复、减少波动，高压系统的负荷也要相应进行减量处理，负荷减量的多少取决于系统的压力情况，要确保高低压系统的安全阀不会超压起跳。再者，在低压蒸汽系统压力急剧下降后，要保证二氧化碳机组的稳定运行；解吸塔要防止工艺液倒流至蒸汽系统中，因为一旦发生倒流，对二氧化碳机组和外排水指标都会带来较为严重的后果。在蒸汽罐压力恢复前，要快速进行补汽，快速将储罐压力提高。
在确定该液位计发生故障时，要及时排查出故障原因。根据以往的生产经验，液位计导压管在冬季发生冻堵的概率极大，生产中应及时对导压管进行排液置换操作，发生冻堵时用冷凝液进行化冻处理。同时在入冬前要检查确认液位计相关的伴热是否正常投用，相应的保温措施是否完好。
针对液位计在冬季波动频繁的问题，将单法兰差压式液位计改用TK双法兰式差压液位计。双法兰差压液位计精度高、量程零点外部可调，正迁移可达500%、负迁移可达600%，采用H合金护套的传感器（技术），具有了优良的冷、热稳定性。最主要的是该液位计由于没有引压管，所以日常维护量比较小，不用考虑引压管的伴热或者冬天冷凝的问题。但是考虑到冬季温度偏低，依然要对双法兰差压液位计进行电伴热保温。改造后，冬季运行中该液位计未发生失真故障，一定程度上减少了系统的大幅度波动。
客服