1、原因分析

華鶴煤化尿素蒸汽系統中，低壓蒸汽罐液位計為雙液位計，設計有低液位聯(lián)鎖，一旦觸發(fā)低液位聯(lián)鎖后，會(huì )觸發(fā)鍋爐給水循環(huán)泵停機。2021年12月，低壓蒸汽罐液位計導壓管發(fā)生凍堵，其正壓側管線(xiàn)上結冰凍堵，導致差壓液位計示數偏低。該液位計測量液位是通過(guò)差壓變送器測量低壓蒸汽罐中的液位壓力來(lái)進(jìn)行的，需要使用引壓管（導壓管）和有密封件的毛細管來(lái)消除蒸汽壓力的影響。

依據差壓式液位計的工作原理：h=(p+-p-)/(ρg)，式中：h為液位高度差，m；p+為差壓變送器正壓室壓強，kPa；p-為差壓變送器負壓室壓強，kPa；ρ為液體密度，kg/m3；g為重力加速度，m/s2。當正壓側管線(xiàn)堵塞時(shí)，p+減小，會(huì )導致液位偏低；當取樣介質(zhì)無(wú)法到達差壓變送器感壓元件時(shí)，液位會(huì )降至0，因此當導壓管發(fā)生凍堵時(shí)，低壓儲罐液位會(huì )發(fā)生失真，觸發(fā)聯(lián)鎖。

液位計出現失真故障后，對整個(gè)尿素生產(chǎn)系統的穩定性造成了一定的影響。液位低觸發(fā)鍋爐給水循環(huán)泵停機，無(wú)法將150℃左右的冷凝液送至池式反應器低壓側（冷凝段）U型管中，這樣池式反應器冷凝段的氨和二氧化碳無(wú)法冷凝，高壓系統的壓力上漲較快，低壓循環(huán)系統壓力超過(guò)指標，蒸發(fā)系統真空度下降，高壓合成系統被迫進(jìn)行大幅度的減負荷處理，如果長(cháng)時(shí)間冷凝液無(wú)法恢復或者處理不當，會(huì )導致封塔停車(chē)。

在鍋爐給水循環(huán)泵重新啟動(dòng)前后，即進(jìn)池式反應器冷凝液流量恢復前后，蒸汽系統的大幅度波動(dòng)對整個(gè)生產(chǎn)帶來(lái)的影響是全局性的：注汽壓力和流量的波動(dòng)會(huì )造成二氧化碳機組不穩定運行；高壓系統壓力高會(huì )造成機組段間壓力偏高，對機組本體穩定性造成一定影響；解吸系統會(huì )因為加熱蒸汽源的減少造成蒸汽和工藝液倒流，工藝液中的氨和二氧化碳沒(méi)有足夠的熱源，分離出的工藝氣相量減少，最終外排工藝回收液電導率嚴重超標，造成一定的環(huán)保風(fēng)險。

2、處理措施

當低壓蒸汽罐液位計（針對帶聯(lián)鎖液位計A）發(fā)生故障后，工藝操作上要迅速做出正確的判斷和應對措施。在液位計發(fā)生故障后（液位偏低），可以根據蒸汽罐液位計B進(jìn)行對比判斷。但若出現液位計A故障失真后，液位計B也會(huì )發(fā)生相應的液位波動(dòng)，因為當液位計A失真、發(fā)生鍋爐給水循環(huán)泵聯(lián)鎖停機后，池式反應器冷凝側副產(chǎn)低壓蒸汽量急劇下降，低壓蒸汽罐壓力隨之下降，因此液位計B的液位也會(huì )相應下降（液位計B的示數為真實(shí)液位）。所以在判斷液位計A是否失真時(shí)，不應只針對液位計B的變化做出判斷。

當準確判斷出液位計A故障后，第一時(shí)間將鍋爐給水泵重新啟動(dòng)。因為高負荷生產(chǎn)中，系統在短短幾分鐘內中斷鍋爐給水時(shí)會(huì )發(fā)生較為嚴重的后果。為了保證系統快速的恢復、減少波動(dòng)，高壓系統的負荷也要相應進(jìn)行減量處理，負荷減量的多少取決于系統的壓力情況，要確保高低壓系統的安全閥不會(huì )超壓起跳。再者，在低壓蒸汽系統壓力急劇下降后，要保證二氧化碳機組的穩定運行；解吸塔要防止工藝液倒流至蒸汽系統中，因為一旦發(fā)生倒流，對二氧化碳機組和外排水指標都會(huì )帶來(lái)較為嚴重的后果。在蒸汽罐壓力恢復前，要快速進(jìn)行補汽，快速將儲罐壓力提高。

在確定該液位計發(fā)生故障時(shí)，要及時(shí)排查出故障原因。根據以往的生產(chǎn)經(jīng)驗，液位計導壓管在冬季發(fā)生凍堵的概率極大，生產(chǎn)中應及時(shí)對導壓管進(jìn)行排液置換操作，發(fā)生凍堵時(shí)用冷凝液進(jìn)行化凍處理。同時(shí)在入冬前要檢查確認液位計相關(guān)的伴熱是否正常投用，相應的保溫措施是否完好。

針對液位計在冬季波動(dòng)頻繁的問(wèn)題，將單法蘭差壓式液位計改用TK雙法蘭式差壓液位計。雙法蘭差壓液位計精度高、量程零點(diǎn)外部可調，正遷移可達500%、負遷移可達600%，采用H合金護套的傳感器（技術(shù)），具有了優(yōu)良的冷、熱穩定性。最主要的是該液位計由于沒(méi)有引壓管，所以日常維護量比較小，不用考慮引壓管的伴熱或者冬天冷凝的問(wèn)題。但是考慮到冬季溫度偏低，依然要對雙法蘭差壓液位計進(jìn)行電伴熱保溫。改造后，冬季運行中該液位計未發(fā)生失真故障，一定程度上減少了系統的大幅度波動(dòng)。