CN109052321A - 天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，包括重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备、第一、第二故障处理机构、以及信号处理控制模块；信号处理控制模块判断发生重整器温度异常故障或一氧化碳转换器温度异常故障时，发出指令至对应的故障处理机构使其解除故障；第一故障处理机构包括：设置在燃烧用天然气缓冲储罐的输入管上的电动流量调节阀；设置在重整器的燃烧用天然气进气管上的电动流量调节阀和流量计；设置在空气进气管上的电动流量调节阀和流量计；第二故障处理机构包括：设置在一氧化碳转换器夹套层的导热介质回路上的泵和流量计。本发明能在不停机的情况下自动解除故障，从而有效提高制氢生产效率。
Description
技术领域
本发明涉及天然气重整制氢设备技术领域。
背景技术
目前的天然气重整制氢生产线，主要包括：安装在设备安装壳体中的重整器、一氧化碳转换器、变压吸附器，重整器上连接有一对缓冲储罐——燃烧用天然气缓冲储罐和反应用天然气缓冲储罐，一对缓冲储罐的输入端均与天然气输送总管相连通，原料天然气由天然气输送总管输入，燃烧用天然气缓冲储罐的输出端与重整器的壳体内部的燃烧群器相连通，反应用天然气缓冲储罐的输出端通过脱硫机构与重整器内的反应器相连通；重整器上还设置有水蒸气输入管和空气进气管，水蒸气输入管与重整器内的反应器相连通，空气进气管与重整器的壳体内部相连通，重整器的输出端与一氧化碳转换器相连通，一氧化碳转换器的输出端连通至变压吸附器。
在目前的天然气重整制氢生产线的制氢的过程中经常会出现重整器温度异常故障和一氧化碳转换器温度异常故障。目前应对这两种故障的处理方式为：人工紧急停机后进行设备维修，从而解除故障。这种解除故障的弊端在于：停机进行维修处理，这会大大影响生产效率。
发明内容
本发明的目的是：提供一种天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其能在不停机的情况自动修复重整器温度异常故障以及一氧化碳转换器温度异常故障。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，包括设置在重整器内部的重整器温度监测设备、设置在一氧化碳转换器内部的一氧化碳转换器温度监测设备、用于解除重整器温度异常故障的第一故障处理机构、用于解除一氧化碳转换器温度异常故障的第二故障处理机构、以及信号处理控制模块；重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备、第一故障处理机构、第二故障处理机构均与信号处理控制模块通信连接；重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备分别将监测信号发送至信号处理控制模块，信号处理控制模块根据重整器温度监测设备的监测信号判断发生重整器温度异常故障时，发出指令至第一故障处理机构使其解除该故障；信号处理控制模块根据一氧化碳转换器温度监测设备的监测信号判断发生一氧化碳转换器温度异常故障时，发出指令至第二故障处理机构使其解除该故障；所述的第一故障处理机构包括：设置在燃烧用天然气缓冲储罐的输入管上的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀；设置在重整器的燃烧用天然气进气管上的燃烧用天然气电动流量调节阀和燃烧用天然气流量计；设置在重整器的空气进气管上的空气电动流量调节阀和空气流量计；所述的第二故障处理机构包括：设置在一氧化碳转换器的夹套层的导热介质回路上的导热介质泵和导热介质流量计。
进一步地，前述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其中，还包括设置在天然气重整制氢生产线的电源总电路中的用于监测电源总电路通断的电路监测设备、用于解除电源总电路断电故障的断电故障处理机构，电路监测设备、断电故障处理机构均与信号处理控制模块通信连接，电路监测设备将监测信号发送至信号处理控制模块，信号处理控制模块根据电路监测设备的监测信号判断发生电源总电路断电故障时，发出指令至断电故障处理机构使其执行安全停机步骤，所述的断电故障处理机构包括：能为天然气重整制氢生产线提供电力的备用电源、以及惰性气体储罐，惰性气体储罐上设置有第一惰性气体输出管、第二惰性气体输出管，第一惰性气体输出管、第二惰性气体输出管分别连通至重整器和一氧化碳转换器，第一惰性气体输出管上设置有第一惰性气体电动流量调节阀，第二惰性气体输出管上设置有第二惰性气体电动流量调节阀；设置在天然气输送总管上的天然气总阀；设置在重整器上的重整器放散管路，重整器放散管路上设置有重整器放散阀和重整器放散压力表，设置在一氧化碳转换器上的一氧化碳转换器放散管路，一氧化碳转换器放散管路上设置有一氧化碳转换器放散阀和一氧化碳转换器放散压力表；设置在设备安装壳体上的强制风扇；安全停机步骤包括：第一步，开启备用电源；第二步，关闭天然气输送总管上的天然气总阀，从而切断原料天然气供应，使得整个天然气重整制氢系统停止加热；第三步，打开重整器放散阀，使得重整器内反应器中的反应气体通过重整器放散管路排出；打开一氧化碳转换器放散阀，使得一氧化碳转换器中的反应气体通过一氧化碳转换器放散管路排出；打开强制风扇，从而对设备安装壳体进行通风；第四步，打开第一惰性气体电动流量调节阀和第二惰性气体电动流量调节阀，使得惰性气体储罐分别向重整器内的反应器和一氧化碳转换器中充入惰性气体，从而对重整器内反应器中的催化剂和一氧化碳转换器中的催化剂进行保护，再然后关闭重整器放散阀和一氧化碳转换器放散阀，当重整器放散压力表、一氧化碳转换器放散压力表的压力显示为1.5Mpa时，分别关闭第一惰性气体电动流量调节阀和第二惰性气体电动流量调节阀，从而停止充入惰性气体；第四步，关闭天然气重整制氢系统的生产控制系统软件，然后关闭电源。
更进一步地，前述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其中，所述的信号处理控制模块包括PLC和计算机，重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备、电路监测设备的监测信号均发送至PLC中，PLC将监测信号转换成对应的实测值后发送至计算机，计算机中预设有与每项实测值分别相对应的预设值，计算机将实测值与对应的预设值进行比较，当某项实测值超出对应的预设值范围时，计算机判断发生与该项实测值相对应的故障；当发生重整器温度异常故障时，PLC发指令至第一故障处理机构使其解除该故障；当发生一氧化碳转换器温度异常故障时，PLC发指令至第二故障处理机构使其解除该故障；当发生电源总电路断电故障时，PLC发指令至断电故障处理机构使其执行安全停机步骤。
更进一步地，前述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其中，燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀、燃烧用天然气电动流量调节阀、燃烧用天然气流量计、空气电动流量调节阀以及空气流量计均与PLC通信连接；计算机判断发生重整器温度异常故障中的重整器温度偏高故障时，计算机通过PLC发指令至第一故障处理机构中的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀、燃烧用天然气电动流量调节阀和空气电动流量调节阀，使其分别减小开度，从而减小进入重整器中进行燃烧的天然气和空气的流量来降低重整器温度，以此解除重整器温度偏高故障；计算机判断发生重整器温度异常故障中的重整器温度偏低故障时，计算机通过PLC发指令至第一故障处理机构中的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀、燃烧用天然气电动流量调节阀和空气电动流量调节阀，使其分别增大开度，从而增大进入重整器中进行燃烧的天然气和空气的流量来提高重整器温度，以此解除重整器温度偏低故障。
更进一步地，前述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其中，导热介质泵和导热介质流量计均与PLC通信连接；计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障中的一氧化碳转换器温度偏低故障时，计算机则通过PLC发指令至第二故障处理机构中的导热介质泵，使其降低导热介质流速，提高一氧化碳转换器温度，从而解除一氧化碳转换器温度偏低故障；计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障中的一氧化碳转换器温度偏高故障时，计算机则通过PLC发指令至导热介质泵，使其增大导热介质流速，降低一氧化碳转换器温度，从而解除一氧化碳转换器温度偏高故障。
进一步地，前述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其中，重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备均为热电偶。
更进一步地，前述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其中，用于监测电源总电路通断的电路监测设备为断电检测器。
本发明的优点在于：一、当发生重整器温度异常故障或一氧化碳转换器温度异常故障时，信号处理控制模块能根据重整器温度监测设备的监测信号、以及一氧化碳转换器温度监测设备的监测信号迅速做出故障判断，同时迅速发指令至第一故障处理机构或第二故障处理机构，使其在不停机的情况下迅速自动解除故障，这大大提高了制氢生产效率。二、一旦发生电源总电路断电故障，信号处理控制模块则会通过电路监测设备的监测信号，迅速做出故障判断，并迅速发出指令开启备用电源，在备用电源提供电力的情况下使得断电故障处理机构进行安全停机步骤，安全停机步骤中惰性气体储罐上会向重整器和一氧化碳转换器中充入惰性气体进行催化剂保护，这能有防止重整器、一氧化碳转换器中催化剂受污染，从而有效节约了生产成本。
附图说明
图1是本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置中监测设备与故障处理机构的布置结构示意图。
图2是本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置中备用电源、以及强制风扇的布置结构示意图。
图3是本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置的工作原理框图。
具体实施方式
下面结合附图和优选实施例对本发明作进一步的详细说明。
为了对本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置作比较清晰地描述，下面先对天然气重整制氢生产线的结构做相关介绍。
如图1所示，天然气重整制氢系统的结构，主要包括：设备安装壳体200，设备安装壳体200中设置有重整器1、一氧化碳转换器2、变压吸附器3。重整器1上连通有一对缓冲储罐——燃烧用天然气缓冲储罐4和反应用天然气缓冲储罐5，一对缓冲储罐的输入端均与天然气输送总管6相连通，原料天然气由天然气输送总管6输入，燃烧用天然气缓冲储罐4的输出端连通至重整器1上的燃烧用天然气进气管11，燃烧用天然气进气管11与重整器1壳体内部的燃烧器相连通。反应用天然气缓冲储罐5的输出端与脱硫机构7的输入端71相连通，脱硫机构7的输出端72与重整器1上的反应用天然气输入管12相连通，反应用天然气输入管12与重整器1内的反应器相连通。重整器1上还设置有水蒸气输入管14和空气进气管13，水蒸气输入管14与重整器1内的反应器相连通，空气进气管13与重整器1的壳体内部相连通。重整器1输出端的重整器输出管路17与一氧化碳转换器2相连通，一氧化碳转换器2上设置有用于调节温度的夹套层，一氧化碳转换器2的夹套层上连接有导热介质回路21，一氧化碳转换器2输出端的一氧化碳转换器输出管路23连通至变压吸附器3，变压吸附器3的输出端设置有氢气输出管31。天然气重整制氢生产线的工作原理介绍如下：原料天然气由天然气输送总管6分别输入至燃烧用天然气缓冲储罐4和反应用天然气缓冲储罐5，燃烧用天然气缓冲储罐4中的燃烧用天然气进入至重整器1的壳体内部进行燃烧从而为重整器1内反应器中的反应提供热能，燃烧过程中的助燃空气通过空气进气管13进入重整器1的壳体内。反应用天然气缓冲储罐5中的反应用天然气先进入脱硫机构7中脱硫，脱硫后的天然气从反应用天然气输入管12进入至重整器1内的反应器中，同时反应用的水蒸气由水蒸气输入管14进入至重整器1的反应器中，重整器1内的反应器中反应生成的一次重整气从重整器1输出端的重整器输出管路17输出至一氧化碳转换器2中进行进一步反应，一氧化碳转换器2反应生成的转换气从一氧化碳转换器2的输出端进入至变压吸附器3中净化，变压吸附器3净化生成超纯氢气即成品氢气，成品氢气从变压吸附器3输出端的氢气输出管31向外输出。
本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，包括设置在重整器1内部的重整器温度监测设备101、设置在一氧化碳转换器2内部的一氧化碳转换器温度监测设备102、设置在天然气重整制氢生产线的电源总电路100中的用于监测电源总电路通断的电路监测设备1001、用于解除重整器温度异常故障的第一故障处理机构、用于解除一氧化碳转换器温度异常故障的第二故障处理机构、用于解除电源总电路断电故障的断电故障处理机构、以及信号处理控制模块。重整器温度监测设备101、一氧化碳转换器温度监测设备102、电路监测设备1001、第一故障处理机构、第二故障处理机构、断电故障处理机构均与信号处理控制模块通信连接。所述的重整器温度监测设备101、一氧化碳转换器温度监测设备102均为热电偶，电路监测设备1001为断电检测器。
重整器温度监测设备101、一氧化碳转换器温度监测设备102、电路监测设备1001分别将监测信号发送至信号处理控制模块，信号处理控制模块根据重整器温度监测设备101的监测信号判断发生重整器温度异常故障时，发出指令至第一故障处理机构使其解除该故障。信号处理控制模块根据一氧化碳转换器温度监测设备102的监测信号判断发生一氧化碳转换器温度异常故障时，发出指令至第二故障处理机构使其解除该故障。信号处理控制模块根据电路监测设备1001的监测信号判断发生断电故障时，发出指令至断电故障处理机构使其执行安全停机步骤。
本实施例中所述的信号处理控制模块包括PLC和计算机，重整器温度监测设备101、一氧化碳转换器温度监测设备102、电路监测设备1001的监测信号均发送至PLC中，PLC将监测信号转换成对应的实测值后发送至计算机，计算机中预设有与每项实测值分别相对应的预设值，计算机将实测值与对应的预设值进行比较，当某项实测值超出对应的预设值范围时，计算机判断发生与该项实测值相对应的故障。计算机判断发生重整器温度异常故障时，计算机通过PLC发指令至第一故障处理机构使其解除该故障；计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障时，计算机通过PLC发指令至第二故障处理机构使其解除该故障；计算机判断发生电源总电路断电故障时，计算机通过PLC发指令至断电故障处理机构使其执行安全停机步骤。
所述的第一故障处理机构包括：设置在燃烧用天然气缓冲储罐的输入管41上的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411；设置在重整器1的燃烧用天然气进气管11上的燃烧用天然气电动流量调节阀111和燃烧用天然气流量计112；设置在重整器1的空气进气管13上的空气电动流量调节阀131和空气流量计132。燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411、燃烧用天然气电动流量调节阀111、燃烧用天然气流量计112、空气电动流量调节阀131以及空气流量计132均与PLC通信连接。计算机判断发生重整器温度异常故障中的重整器温度偏低故障时，计算机则通过PLC发指令至燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411、燃烧用天然气电动流量调节阀111和空气电动流量调节阀131，燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411、燃烧用天然气电动流量调节阀111和空气电动流量调节阀131分别增大开度，从而增大进入重整器1的壳体中进行燃烧的天然气和空气的流量来提高重整器温度，以此自动解除重整器温度偏低故障。计算机判断发生重整器温度异常故障中的重整器温度偏高故障时，计算机则通过PLC发指令至燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411、燃烧用天然气电动流量调节阀111和空气电动流量调节阀131，燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411、燃烧用天然气电动流量调节阀111和空气电动流量调节阀131分别减小开度，从而减少进入重整器1的壳体中进行燃烧的天然气和空气的量来降低重整器温度，以此自动解除重整器温度偏高故障。燃烧用天然气流量计112用于监测燃烧用天然气进气管11中燃烧用天然气的流量，空气流量计132用于监测空气进气管13中空气的流量。
所述的第二故障处理机构包括：设置在一氧化碳转换器2的夹套层的导热介质回路21上的导热介质泵211和导热介质流量计212，导热介质泵211和导热介质流量计212均与PLC通信连接。导热介质回路21中的导热介质通常为导热油。计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障中的一氧化碳转换器温度偏低故障时，计算机则通过PLC发指令至导热介质泵211，导热介质泵211降低导热介质流速，从而提高一氧化碳转换器2的温度，以此自动解除一氧化碳转换器温度偏低故障。计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障中的一氧化碳转换器温度偏高故障时，计算机则通过PLC发指令至导热介质泵211，导热介质泵211增大导热介质流速，从而降低一氧化碳转换器2的温度，以此自动解除一氧化碳转换器温度偏高故障。导热介质流量计212用于监测导热介质回路21中导热介质的流速。
所述的断电故障处理机构包括：能为整个天然气重整制氢生产线提供电力的备用电源9、以及惰性气体储罐8，惰性气体储罐8上设置有第一惰性气体输出管81和第二惰性气体输出管82，第一惰性气体输出管81、第二惰性气体输出管82分别连通至重整器1和一氧化碳转换器2，第一惰性气体输出管81上设置有第一惰性气体电动流量调节阀811、第二惰性气体输出管82上设置有第二惰性气体电动流量调节阀821；设置在天然气输送总管6上的天然气总阀61，设置在重整器1上的重整器放散管路16，重整器放散管路16上设置有重整器放散阀161和重整器放散压力表162，设置在一氧化碳转换器2上的一氧化碳转换器放散管路22，一氧化碳转换器放散管路22上设置有一氧化碳转换器放散阀221和一氧化碳转换器放散压力表222；设置在设备安装壳体200上的强制风扇201。安全停机步骤包括：第一步，开启备用电源9，备用电源9为整个天然气重整制氢生产线提供电力；第二步，关闭天然气输送总管6上的天然气总阀61，从而切断原料天然气供应，使得整个天然气重整制氢系统停止加热；第三步，打开重整器放散阀161，使得重整器1内反应器中的反应气体通过重整器放散管路16排出；打开一氧化碳转换器放散阀221，使得一氧化碳转换器2中的反应气体通过一氧化碳转换器放散管路22排出；另外，打开强制风扇201，从而对设备安装壳体200进行通风；第四步，打开第一惰性气体电动流量调节阀811、第二惰性气体电动流量调节阀821，使得惰性气体储罐8分别向重整器1内的反应器和一氧化碳转换器2中充入惰性气体，从而对重整器1内反应器中的催化剂和一氧化碳转换器2中的催化剂进行保护，再然后关闭重整器放散阀161和一氧化碳转换器放散阀221，当重整器放散压力表162、一氧化碳转换器放散压力表222的压力显示为1.5Mpa时，分别关闭第一惰性气体电动流量调节阀811和第二惰性气体电动流量调节阀821，从而停止充入惰性气体；第四步，关闭天然气重整制氢系统的生产控制系统软件，然后关闭电源。
为了对本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置做进一步地详细说明，下面给出具体的故障处理实施例。
实施例一：重整器温度偏低故障。
重整器温度的监测点101将监测信号发送至PLC，PLC将监测信号转换成实测值发送至计算机，计算机获得实测值：T实测=700℃,计算机中预设有重整器温度的预设值T设定=780℃，根据T实测＜T设定，计算机判定发生重整器温度偏低故障。本实施例中通过以下方法进行计算处理。
计算：△V=（△T/ T设定）×V总=0.43 m3/h 。
△Vair=λ△V=4.3 m3/h。
式中：△T为温度预设值与温度实测值的差；△V为需要增加的燃烧用天然气的体积流量；T设定为预设的重整器温度；V总为初设的燃烧用天然气体积流量，V总=4.2m3/h；△Vair为需要增加的助燃剂空气的体积流量；λ为助燃空气计量比。
计算机通过PLC发出指令至燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀411、燃烧用天然气电动流量调节阀111和空气电动流量调节阀131分别增大开度，从而增大进入重整器1的壳体中进行燃烧的天然气和空气的流量来降低重整器温度。重整器温度偏低故障自动解除。
实施例二：一氧化碳转换器温度偏高故障。
一氧化碳转换器温度的监测点102将监测信号发送至PLC，PLC将监测信号转换成实测值发送至计算机，计算机获得一氧化碳转换器温度实测值：T实测=300℃,计算机中预设有一氧化碳转换器温度的预设值T设定=280℃，根据T实测＞T设定，计算机判定发生一氧化碳转换器温度偏高故障。本实施例中通过以下方法进行计算处理。
计算：△V=（△T/ T设定）×V导热油=0.07 m/s 。
式中：△T为一氧化碳转换器温度的预设值与实测值的差值，△T=20℃；T设定为一氧化碳转换器温度的预设值；V导热油为初设的导热介质流速，V导热油=1 m/s。
计算机通过PLC发指令至导热介质泵211，导热介质泵211增大导热介质流速，从而降低一氧化碳转换器2的温度。一氧化碳转换器温度偏高故障自动解除。
本发明所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置具有以下优点：一、当发生重整器温度异常故障或一氧化碳转换器温度异常故障时，信号处理控制模块能分别根据重整器温度监测设备的监测信号、以及一氧化碳转换器温度监测设备的监测信号迅速做出故障判断，同时迅速发指令至第一故障处理机构或第二故障处理机构，使其在不停机的情况下迅速自动解除故障，这大大提高了制氢生产效率。二、一旦发生电源总电路断电故障，信号处理控制模块则会通过电路监测设备1001的监测信号，迅速做出故障判断，并迅速发出指令开启备用电源9，在备用电源9提供电力的情况下使得断电故障处理机构进行安全停机步骤，安全停机步骤中惰性气体储罐上8会向重整器1和一氧化碳转换器2中充入惰性气体进行催化剂保护，这能有防止重整器1和一氧化碳转换器2中催化剂受污染，从而有效节约了生产成本。
Claims (7)
1.天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：包括设置在重整器内部的重整器温度监测设备、设置在一氧化碳转换器内部的一氧化碳转换器温度监测设备、用于解除重整器温度异常故障的第一故障处理机构、用于解除一氧化碳转换器温度异常故障的第二故障处理机构、以及信号处理控制模块；重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备、第一故障处理机构、第二故障处理机构均与信号处理控制模块通信连接；重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备分别将监测信号发送至信号处理控制模块，信号处理控制模块根据重整器温度监测设备的监测信号判断发生重整器温度异常故障时，发出指令至第一故障处理机构使其解除该故障；信号处理控制模块根据一氧化碳转换器温度监测设备的监测信号判断发生一氧化碳转换器温度异常故障时，发出指令至第二故障处理机构使其解除该故障；所述的第一故障处理机构包括：设置在燃烧用天然气缓冲储罐的输入管上的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀；设置在重整器的燃烧用天然气进气管上的燃烧用天然气电动流量调节阀和燃烧用天然气流量计；设置在重整器的空气进气管上的空气电动流量调节阀和空气流量计；所述的第二故障处理机构包括：设置在一氧化碳转换器的夹套层的导热介质回路上的导热介质泵和导热介质流量计。
2.根据权利要求1所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：还包括设置在天然气重整制氢生产线的电源总电路中的用于监测电源总电路通断的电路监测设备、用于解除电源总电路断电故障的断电故障处理机构，电路监测设备、断电故障处理机构均与信号处理控制模块通信连接，电路监测设备将监测信号发送至信号处理控制模块，信号处理控制模块根据电路监测设备的监测信号判断发生电源总电路断电故障时，发出指令至断电故障处理机构使其执行安全停机步骤，所述的断电故障处理机构包括：能为天然气重整制氢生产线提供电力的备用电源、以及惰性气体储罐，惰性气体储罐上设置有第一惰性气体输出管、第二惰性气体输出管，第一惰性气体输出管、第二惰性气体输出管分别连通至重整器和一氧化碳转换器，第一惰性气体输出管上设置有第一惰性气体电动流量调节阀，第二惰性气体输出管上设置有第二惰性气体电动流量调节阀；设置在天然气输送总管上的天然气总阀；设置在重整器上的重整器放散管路，重整器放散管路上设置有重整器放散阀和重整器放散压力表，设置在一氧化碳转换器上的一氧化碳转换器放散管路，一氧化碳转换器放散管路上设置有一氧化碳转换器放散阀和一氧化碳转换器放散压力表；设置在设备安装壳体上的强制风扇；安全停机步骤包括：第一步，开启备用电源；第二步，关闭天然气输送总管上的天然气总阀，从而切断原料天然气供应，使得整个天然气重整制氢系统停止加热；第三步，打开重整器放散阀，使得重整器内反应器中的反应气体通过重整器放散管路排出；打开一氧化碳转换器放散阀，使得一氧化碳转换器中的反应气体通过一氧化碳转换器放散管路排出；打开强制风扇，从而对设备安装壳体进行通风；第四步，打开第一惰性气体电动流量调节阀和第二惰性气体电动流量调节阀，使得惰性气体储罐分别向重整器内的反应器和一氧化碳转换器中充入惰性气体，从而对重整器内反应器中的催化剂和一氧化碳转换器中的催化剂进行保护，再然后关闭重整器放散阀和一氧化碳转换器放散阀，当重整器放散压力表、一氧化碳转换器放散压力表的压力显示为1.5Mpa时，分别关闭第一惰性气体电动流量调节阀和第二惰性气体电动流量调节阀，从而停止充入惰性气体；第四步，关闭天然气重整制氢系统的生产控制系统软件，然后关闭电源。
3.根据权利要求2所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：所述的信号处理控制模块包括PLC和计算机，重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备、电路监测设备的监测信号均发送至PLC中，PLC将监测信号转换成对应的实测值后发送至计算机，计算机中预设有与每项实测值分别相对应的预设值，计算机将实测值与对应的预设值进行比较，当某项实测值超出对应的预设值范围时，计算机判断发生与该项实测值相对应的故障；当发生重整器温度异常故障时，PLC发指令至第一故障处理机构使其解除该故障；当发生一氧化碳转换器温度异常故障时，PLC发指令至第二故障处理机构使其解除该故障；当发生电源总电路断电故障时，PLC发指令至断电故障处理机构使其执行安全停机步骤。
4.根据权利要求3所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀、燃烧用天然气电动流量调节阀、燃烧用天然气流量计、空气电动流量调节阀以及空气流量计均与PLC通信连接；计算机判断发生重整器温度异常故障中的重整器温度偏高故障时，计算机通过PLC发指令至第一故障处理机构中的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀、燃烧用天然气电动流量调节阀和空气电动流量调节阀，使其分别减小开度，从而减小进入重整器中进行燃烧的天然气和空气的流量来降低重整器温度，以此解除重整器温度偏高故障；计算机判断发生重整器温度异常故障中的重整器温度偏低故障时，计算机通过PLC发指令至第一故障处理机构中的燃烧用天然气缓冲储罐电动流量调节阀、燃烧用天然气电动流量调节阀和空气电动流量调节阀，使其分别增大开度，从而增大进入重整器中进行燃烧的天然气和空气的流量来提高重整器温度，以此解除重整器温度偏低故障。
5.根据权利要求3所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：导热介质泵和导热介质流量计均与PLC通信连接；计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障中的一氧化碳转换器温度偏低故障时，计算机则通过PLC发指令至第二故障处理机构中的导热介质泵，使其降低导热介质流速，提高一氧化碳转换器温度，从而解除一氧化碳转换器温度偏低故障；计算机判断发生一氧化碳转换器温度异常故障中的一氧化碳转换器温度偏高故障时，计算机则通过PLC发指令至导热介质泵，使其增大导热介质流速，降低一氧化碳转换器温度，从而解除一氧化碳转换器温度偏高故障。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：重整器温度监测设备、一氧化碳转换器温度监测设备均为热电偶。
7.根据权利要求2或3或4或5所述的天然气重整制氢生产线中的故障检测与处理装置，其特征在于：用于监测电源总电路通断的电路监测设备为断电检测器。
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