煤气排水器状态监测与控制

煤气管道中的冷凝水影响加热炉正常运行，可造成安全事故。煤气排水器可及时排出煤气管道中的冷凝水。为了确保煤气排水器正常工作，加装了一套状态监测装置，并在管道上安装了煤气压力显示与控制装置。

关键词：煤气排水器；电接点；闪光报警仪；指示灯；试验按钮

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Zgao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、排水器原理及工作状态

煤气排水器的结构如图1所示，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入排水器左室（排水器由中间隔板分为左右两室，通过连通管互相连接），如图1所示的连通管使排水器所承受的煤气压力Zda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Zgao压力为21kPa，允许水封高度为2700mm。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。

图1煤气排水器结构示意图

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、排水器监测系统

1．系统构成

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。原理方框图如图2。

图2监测系统方框图

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K1，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。

图3监测系统电气原理图

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。原理方框图如图4。

图4压力检测控制方框图

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Zgao压力报警点压力应小于煤气排水器允许的Zgao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Zgao煤气压力。

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