電加熱器被廣泛使用在石油、化工、電力等各行業(yè)管道內(nèi)各種流體介質(zhì)的加熱、升溫、降粘，取代了傳統(tǒng)的蒸汽加熱、燃油加熱、恒功率加熱等方法。這種電加熱器在化工廠被廣泛使用。它是采用合金作為發(fā)熱元件，其自身阻值的熱應(yīng)變特性能自動(dòng)調(diào)整發(fā)熱功率，自動(dòng)跟蹤工藝設(shè)計(jì)溫度從而動(dòng)態(tài)調(diào)整發(fā)熱功率，給通過(guò)管道的催化劑介質(zhì)進(jìn)行加熱，來(lái)提高催化劑的活性，能生產(chǎn)出更多牌號(hào)的產(chǎn)品，提高經(jīng)濟(jì)效益。不過(guò)這類加熱器在使用過(guò)程中也會(huì)出現(xiàn)不同的故障，所以要想及時(shí)的處理故障讓其正常的運(yùn)行，就必須熟練掌握這類電加熱器的工作原理。
1、電加熱器的工作原理
    下面以一個(gè)鉻系電加熱器E001為例，簡(jiǎn)單介紹一下它的工作原理：
    此電加熱器加熱功率為50KW，電熱元件為三角形接線。在電加熱器的出口處設(shè)有一溫度傳感器，測(cè)溫元件為熱電偶，溫度范圍為0—800度，用于測(cè)量介質(zhì)的溫度。工藝調(diào)整發(fā)熱功率主要是通過(guò)對(duì)調(diào)壓模塊中，雙向可控硅的導(dǎo)通角的控制來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)壓模塊輸出電壓的大小從而改變了加熱器的功率（如圖1）。工藝需要啟動(dòng)加熱器時(shí)，先送上電源開(kāi)關(guān)QF1、QF2、QF3，并保證DCS急停點(diǎn)是閉合狀態(tài)（如圖2）所示，在沒(méi)有任何的故障報(bào)警的前提下，按下啟動(dòng)按鈕SB1，KM1接觸器吸合，調(diào)壓模塊的上端帶電。介質(zhì)溫度檢測(cè)裝置（ST1-1）檢測(cè)到介質(zhì)溫度，由介質(zhì)溫度變送器（WBS）將溫度信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)?—20mA的電流信號(hào)送至DCS（如圖3），與工藝設(shè)定的基本加熱溫度信號(hào)相比較后，將控制信號(hào)送到調(diào)壓模塊的電腦智能控制器上（C1、C2），控制雙向可控硅導(dǎo)通角，來(lái)調(diào)節(jié)模塊得輸出電壓從而改變EH1加熱器得功率，達(dá)到控制介質(zhì)溫度的目的。

圖1：電加熱器原理圖
 

圖2：DCS常閉觸點(diǎn)

圖3：4-20MA信號(hào)給定
 

    當(dāng)達(dá)到設(shè)定的溫度后，加熱器就會(huì)進(jìn)入恒溫狀態(tài)。在加熱的過(guò)程當(dāng)中過(guò)熱溫度控制儀KTM1和KTM2會(huì)通過(guò)ST2和ST3電熱元件檢測(cè)到加熱器內(nèi)部的溫度，并將4—20mA的內(nèi)部溫度信號(hào)通過(guò)521、522和531、532這兩對(duì)節(jié)點(diǎn)送到DCS控制系統(tǒng)。KTM3則是用來(lái)對(duì)介質(zhì)溫度的測(cè)量和顯示，給WBS信號(hào)裝置提供電源。同時(shí)將測(cè)量的介質(zhì)溫度信號(hào)送至DCS，DCS系統(tǒng)對(duì)介質(zhì)溫度和熱元件溫度進(jìn)行比較計(jì)算后自動(dòng)給調(diào)壓模塊發(fā)出控制信號(hào)，控制加熱器的輸出功率。
2、故障分析及處理方法
    電加熱器在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)故障時(shí)，要以最快的速度對(duì)其故障進(jìn)行檢查、分析和處理，否則就會(huì)影響到介質(zhì)溫度和催化劑活性，影響聚合產(chǎn)品質(zhì)量。下面我將一些常見(jiàn)的故障和處理方法簡(jiǎn)單介紹一下。
2.1送電后加熱器不能加熱
故障原因分析：
    1) 主回路沒(méi)有電。
    2) 調(diào)壓模塊內(nèi)部保險(xiǎn)燒壞。
    3) DCS急停常閉點(diǎn)打開(kāi)，KA3未得電。
    4) 故障報(bào)警繼電器KA2動(dòng)作。
    5) DCS 4—20mA控制信號(hào)未送到調(diào)壓模塊。
    6) 加熱器內(nèi)部有斷線。
    7) WBS介質(zhì)變送器損壞，不能送出介質(zhì)溫度信號(hào)。
    8) 現(xiàn)場(chǎng)溫度顯示有問(wèn)題。
    9) 溫度傳感器損壞。
故障處理方法：
    1) 使用萬(wàn)用表測(cè)量主回路電源是否正常，檢查上級(jí)電源是否送出。
    2) 打開(kāi)調(diào)壓模塊檢查模塊電路板是否正常，更換調(diào)壓模塊并更換保險(xiǎn)FU1—3。
    3) 使用萬(wàn)用表直流電壓檔測(cè)KA3繼電器線圈是否有24V直流電，若無(wú)電說(shuō)明DCS急停常閉點(diǎn)未閉合，通知儀表配合檢查。
    4) 當(dāng)故障報(bào)警繼電器KA2動(dòng)作時(shí)，故障報(bào)警燈會(huì)亮同時(shí)還有聲音報(bào)警，如圖4所示，若是1#、2#過(guò)熱溫度控制儀過(guò)熱報(bào)警，應(yīng)該停止投用加熱器待溫度下降后再使用，并進(jìn)一步檢查相關(guān)設(shè)備。若是調(diào)壓模塊內(nèi)部故障報(bào)警，一般為電子元件燒壞所致，應(yīng)盡快找相同型號(hào)的調(diào)壓模塊備件更換，以保證生產(chǎn)需要。若是介質(zhì)測(cè)溫裝置故障報(bào)警，應(yīng)該檢查更換現(xiàn)場(chǎng)溫度探頭。
    5) 當(dāng)調(diào)壓模塊未接受到4—20mA控制信號(hào)時(shí)，應(yīng)使用專用測(cè)量4—20mA電流信號(hào)的鉗形電流表進(jìn)行測(cè)量，或者在調(diào)壓模塊上拆除420或421任何一根線，把萬(wàn)用表打在電流檔串接在這兩根線之間，看是否有4—20mA電流信號(hào)送過(guò)來(lái)，如果沒(méi)有則通知儀表人員配合檢查。
    6) 在加熱器本體將三相電源進(jìn)線拆除，用搖表測(cè)量加熱器內(nèi)部絕緣電阻是否正常，并用萬(wàn)用表測(cè)量加熱器內(nèi)部阻值是否平衡。若電阻是平衡得那么就說(shuō)明加熱器內(nèi)部沒(méi)有斷線。
    7) 先要檢查介質(zhì)變送器是否有工作電源，它的工作電源是由KTM3提供的24V直流電，其次檢查變送器本身的好壞。
    8) 現(xiàn)場(chǎng)溫度顯示裝置由儀表人員維護(hù)，我們可以配合儀表人員檢查。
    9) 溫度傳感器也是由儀表維護(hù)，同樣我們要配合儀表人員檢查。
2.2加熱器工作時(shí)不能正常停止加熱
故障原因分析：
    1) 調(diào)壓模塊內(nèi)的可控硅被擊穿直接導(dǎo)通，不受控制信號(hào)的控制。
    2) DCS給出的控制信號(hào)始終為最大信號(hào)，控制信號(hào)不能調(diào)節(jié)。
    3)主回路接觸器KM1主觸頭粘死。
    4) 1#、2#過(guò)熱溫度控制儀內(nèi)部故障沒(méi)有發(fā)出過(guò)熱報(bào)警。
    5) 介質(zhì)溫度傳感器壞，檢測(cè)不到介質(zhì)溫度。從而介質(zhì)變送器送至DCS的信號(hào)就是最小信號(hào)，那么DCS則會(huì)發(fā)出最大信號(hào)讓加熱器繼續(xù)加熱。
    6) 設(shè)定的加熱溫度太高。
故障處理方法
    1) 停電檢測(cè)可控硅的好壞并更換。
    2)當(dāng)DCS始終給出最大控制信號(hào)時(shí)，調(diào)壓模塊里得可控硅始終處于導(dǎo)通狀態(tài)，加熱器就以最大功率進(jìn)行加熱，不能隨著溫度變化來(lái)改變輸出功率，應(yīng)該通知儀表人員檢查DCS的信號(hào)系統(tǒng)。
    3) 接觸器主觸頭粘死要通知工藝把加熱器的功率調(diào)到最低，然后斷開(kāi)主路空開(kāi)QF1，更換新的主路接觸器。
    4) 通知工藝讓儀表人員檢查過(guò)熱溫度控制儀，電氣人員配合。
    5) 通知工藝讓儀表檢查傳感器。
    6) 通知工藝將溫度設(shè)定在正確范圍。

2.3系統(tǒng)報(bào)警
    1) 溫度過(guò)高：介質(zhì)溫度超過(guò)350℃，加熱器溫度超過(guò)500℃，系統(tǒng)出現(xiàn)報(bào)警，可降低溫度或檢查控制系統(tǒng)是否故障。
    2) 溫度正常時(shí)報(bào)警為模塊故障，可斷電3分鐘送電即可解決。
    由于電加熱器是由我們電氣和儀表共同維護(hù)的設(shè)備，在處理故障的時(shí)候首先要判斷是電氣原因，還是儀表原因。正確的判斷可以減少不必要的麻煩，并能快速的查清故障點(diǎn)進(jìn)行處理。
2.4電加熱器的維護(hù)和保養(yǎng)
    1) 防爆場(chǎng)所，電加熱器必須在斷電后方能開(kāi)啟電加熱器的接線盒，溫度傳感器的接線盒。
    2) 當(dāng)流量不正常或無(wú)流量時(shí)，嚴(yán)禁開(kāi)啟電加熱器，以免燒壞電加熱器。
    3) 定期檢查電熱偶動(dòng)作可靠性和靈敏性。
    4) 定期檢查電加熱器內(nèi)加熱元件的絕緣電阻。
    5) 定期檢查接地電阻值。
    6) 定期檢查電加熱器各接線端子，觸頭有無(wú)松動(dòng)、變色。
    7) 電加熱器上內(nèi)外接地都必須可靠接地。
    8) 定期清理排放口內(nèi)的殘留雜物。
   在化工廠有很多不同型號(hào)、不同功率的電加熱器，但它們的工作原理都基本相同。通過(guò)對(duì)E001電加熱器的結(jié)構(gòu)、工作原理的學(xué)習(xí)，對(duì)此電加熱器有了更深的了解，總結(jié)了一些故障發(fā)生的原因，并進(jìn)行了分析，針對(duì)不同情況的故障總結(jié)了不同的處理方法。有學(xué)習(xí)有實(shí)踐才能有經(jīng)驗(yàn)，有經(jīng)驗(yàn)才能得心應(yīng)手的處理各種故障。