产业峰会 | 齐砚勇：烧成系统操作方法改进可促进水泥行业绿色发展
3月28日上午，由中国水泥网主办的“第十三届中国水泥产业峰会”顺利召开。西南科技大学副教授 齐砚勇为峰会带来了以《碳减排背景下烧成系统操作方法》为主题的精彩报告。
本文就窑尾烟室气体分析仪常见故障及处理方法进行简单介绍。......
窑尾烟室气体分析仪是通过在线连续提取、处理和分析窑尾烟室中的O2，CO和NO的百分含量或PPM含量，来实时监测水泥回转窑内的煅烧状况。生产中常见的故障有以下几种情况：
1. “测量/吹扫”故障
① 气体冷凝器冷凝液排放高位报警，主要原因是冷凝液排出管堵塞或液位触点损坏，还有一种情况是自动排放时间设置太长。处理办法是清通堵塞，更换液位触点重新设置排放时间；
② 试剂瓶液位低位报警，主要原因是试剂用完或液位开关损坏；
③ 探头吹扫压缩空气压力小于300kPa，主要原因是管路泄漏或压缩空气过滤元件堵塞。处理办法为堵塞泄漏部分，更换过滤元件；
④ 测量气压力小或流量低，导致分析仪工作异常。主要原因可能是采样探头堵塞或探头过滤器堵塞，还有一种可能是探头过滤器密封定位螺钉泄漏。可以将系统转换到手动状态并启动吹扫周期，如无改善，则应检查更换探头过滤器。还有一种情况也可以造成此故障：气体导管或气体调节输送设备受污染，堵塞或有泄漏。处理办法是把分析系统与气体调节系统断开，用压缩空气吹洗导管或用机械方法清除污物，检查气体导管泄漏。
2.“探头/冷却水”故障
① 冷却水温度高报，主要是温度控制器或温度监测器损坏或设置不当，还有一种可能是热交换器效果不佳。处理办法是重新设置温度控制器的控制值和温度监测器的报警值，如已损坏则必须更换；热交换器效果不佳多为散热片蒙尘结垢，清洗散热器即可。
② 冷却水压力小或流量小，主要是压力监测表设置不当或冷却水泵损坏，还有一种可能是冷却水管路泄漏。
3. 气体分析系统的测量输出信号总是0mA，导致分析系统一直低报。主要原因是20mA输出放大器保险丝烧断或测量输出电路开路。
4. 在分析系统的校准过程中，当零点气校准变为跨度气校准时，分析仪显示变化或只有微小的变化。故障的原因可能是：气体导管、过滤器或其他气体调节输送单元受污染，堵塞或泄漏。还有一种可能是检测器出现故障。处理办法有以下几方面：向样气导管内吹入压缩气或用机械方法清除污物；更换过滤器垫圈和填充物；检查气体导管有无泄漏，如有必要，密封泄漏处；更换检测器。
5. 测量值不稳定，输出信号波动较大。主要原因为对于红外线分析仪，可能是切光轮旋转不均匀造成光源调制不一致，或者是检测器放大灵敏度丧失；另一种情况是测量输出信号电路屏蔽接地不良。处理办法是拆除样品池，检查光源的切光轮是否匀速运动，如果是切光轮问题则更换切光轮；如果是同步电机问题则更换同步电机。如果显示值超出该量程的30%～120% 则应判断为放大器灵敏度失去，应对分析系统进行检查，必要时更换红外线检测器；如果是屏蔽接地故障，则应改进屏蔽接地。热磁式氧传感器测量值波动大，很有可能是环境温度太高或现场振动太大，环境温度最好控制在室温，所以分析室内最好安装1台空调。要消除现场振动对分析仪所造成的影响。
6. 某一光路不能调制零点。这是由于不恰当的样气预处理污染了样品池。处理办法是检查处理样气预处理组件，清洗干燥样品池。具体步骤为拆下样品池，先用肥皂水清洗样品池，再用蒸馏水冲洗，最后用高纯氮吹干，必要时更换样品池。
实例分析：窑尾气体分析仪CO含量超过量程上限，查故障原因为传感器灵敏度太大故障。校CO零点，将CO零点调下后不久，又出现以上情况，“AMP L1”故障不能消除，用高纯N2冲洗测量室5分钟之后，重新调校跨度，“AMO L1”对CO灵敏度太大故障消除，CO分析恢复正常。原因分析：此故障是在冷却器工作失灵之后才出现的，估计是样气中的水蒸汽进入了样品池，从而造成分析干扰。
7. 零点偏差“OFFS”漂移故障。气体分析仪正常运行一段时间之后，受环境温度或其他因素的影响，各测量气的零点或跨度会逐渐产生漂移，因而必须定期对各测量的零点或跨度进行校正。据经验，一般1至2个月必须进行1次校正，特殊情况下校正周期还要缩短。
①校正零点：零点气接至分析系统的零点气入口，打开零点气瓶总阀，调节气瓶上的减压阀，使其输出压力为0.3MPa，流量为50L/h，按压分析器Urass10E面板上的（CAL）校准键，按压“↑”“↓”键调出CO或NO零点气校准功能，分析仪面板上的LCD显示“ZERO”，仪器进入校准状态，观察CO或NO的零点显示值，一直到稳定不变化为止，如有偏差，可通过“↑”“↓”键予以修正，使其显示为零，然后用“ENTER”键确认，注意氧气通道的零点不必校正。
②校正跨度：跨度气接至分析仪的样气入口“SGIN”，打开标准气瓶（CO/NO），调节气瓶上的减压阀，使其输出压力为0.3MPa，按压分析器面板上的（CAL）健，再按压“↑”“↓”键调出CO或NO的“SPCG”（即跨度校准功能），观察CO或NO的跨度显示值，一直到稳定状态，如有偏差，可通过“↑”“↓”键予以修正，并用“ENTER”确认。
以上气体的零点或跨度必须重复校正3次以上，确认已校正好之后，按压分析器面板上的“MEASUER”键，气体分析仪随即进入测量分析状态。
8. 其他注意事项
①探头过滤站中的过滤器应经常清洗，如堵塞，则冷却水泵不能启动或启动后不久即跳停。
②如果是氧气含量高报，通过手动多次吹扫采样探头和过滤器并通过反复校正氧气跨度后测量结果没有改善，则应怀疑热磁式氧气分析仪采样全为空气的可能性。实例分析：中控显示分析仪02高报，现场检查样气流量正常，反复校准02跨度后仍然高报，仔细检查采样气回路，发现进入热磁式氧气分析的气管被冲开，处理后恢复正常，O2含量为8.6%左右。
③气体分析仪热交换器不能正常启动，多为温度控制器触点失灵故障，致使PLC监控单元无输入/输出，处理触点后即可恢复正常。
④如果控头经常堵塞或卡位，则必须根据窑内工况条件的变化，适时更改程序中的自动探头吹扫时间和自动探头移动时间。
⑤可编程序控制器程序丢失后，可按如下步骤进行拷贝恢复：先把PLC的电源关掉，拆下锂电池，取出电可洗记忆单元“EPROM”，然后放回。恢复PLC电源，将可编程序控制器上的开关打至“停止”位至少5S，然后再打至“拷贝”位，直到红灯停止闪烁为止。然后将开关转至“运行”位，放回锂电池，绿灯此时应发光，PLC的输入信号灯也应显示正常状态。最坏的情况下需要更换PLC中央处理单元。
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