我公司共有3套多喷嘴对置式新型水煤浆气化炉，采用的多喷嘴气化技术属于国家“863”课题，由兖矿集团和华东理工大学联合开发，具有我国自主知识产权，并成功应用于我公司，同时也是国内第一套千吨级气化装置。该项目自动控制部分由Honeywell公司的Experion PKS 系统和GE公司的GMR紧急停车系统组成，其中Experion PKS 系统主要用于气化工段各工艺参数指标的集中管理，GMR系统主要负责气化炉的开停车逻辑管理。
三重化冗余控制系统是基于GE公司的90-70PLC先进的紧急停车控制系统。此系统包含3个独立的90-70PLC以及运行在每个单独系统中的诊断程序，3个CPU中的每个CPU通过三重化的Genius I/O总线将逻辑状态结果送至输出子系统、Genius输出模块对三重化的输出数据进行表决，GMR三重优化冗余系统最重要的特点是其具有消除任何故障的特有能力,通过3选2的表决来提供高可靠性和无误差的操作，然后送至负载ESD紧急停车系统,当生产装置出现紧急情况时，不需要经过DCS系统，而直接由ESD发出保护联锁信号，对现场设备进行安全保护，避免危险扩散造成巨大损失。系统由4大部分组成：上位机、总线、PLC控制器、输入/输出模块。硬件方面，模拟量和开关量输入都采用3选2表决输入到CPU，即1个信号分别进入到3个模块中。对于开关量输出，采用H型输出模式，输出信号在DO模块里进行表决。即每一个现场输出信号均由2个Genius源输出模块和2个Genius漏输出模块来表决输出。
在气化炉的运行过程中，特别是在常规开停车及故障状态下，GMR紧急停车三重冗余系统发挥了至关重要的作用。所以，对仪表部门来说，首先要确保GMR紧急停车系统的运行稳定，避免因仪控原因引发气化炉系统故障甚至停车。
在日常维护过程中，GMR紧急停车系统主要存在2方面的安全隐患。
1.AI卡件损坏频繁
在日常维护过程中，我们发现ESD上的AI卡件损坏频繁，据统计在2009年5月1日—10月31日的半年时间内就损坏了16块，已经成为系统正常运行极大的安全隐患。这16块AI卡的型号均是IC200ALG264，属于GE公司的VersaMax系列卡件，卡件类型为15通道模拟量输入（电流回路），每块卡均有1个独立的序列号以便识别。为了找到AI卡件损坏频繁的原因，我们会同厂家对发生故障的AI卡件做了详细的分析测试,测试方案包括:1个待测试IC200ALG264模块、1个CPU E05模块和1个电源模块。在测试过程中，每块卡件的 15个通道全部都接收20 mA的电流输入，通过监控“OK”状态指示灯和在AI寄存器中的数据2种途径来进行检查，以确定这些模块的各种功能是否可以正常工作,检查结果为：序列号为B828380、B827928、B704504的AI卡件存在间歇性故障，剩余的13块AI卡件都存在不同程度的故障。
2.一分三信号分配器存在隐患
由于系统配置为三重化冗余，现场仪表信号通过一分三信号分配器进入模拟量卡件逻辑表决，单个信号分配器接入15个现场仪表信号，当一分三信号分配器出现故障时，增大了系统停车风险，影响生产系统的安全、长周期运行。
通过外观观察，我们发现故障AI卡上都存在不同程度的硫腐蚀；经过光谱分析，确认所测试的焊点与通孔上的黑色物质是硫化银与硫化铜的沉积物。由于检测焊点上有锡铅保护层，能够很好地将铜质焊点覆盖，因此后者没有检测到铜元素的存在。此外，将故障AI卡拿到200～500倍放大的显微镜下进行观察时发现，故障AI卡HAI处焊点间的存在微粒，进而导致腐蚀现象。通过能谱仪对存在的微粒进一步检查，确定微粒主要由铜、硫元素及少量银、氧元素组成，这就说明故障AI卡HAI区域的印刷电路板上存在硫化铜。通过观察和分析，发现造成现场AI卡件故障的根源是AI电路主板长期暴露于含硫气体环境中，电路板受到腐蚀造成的。发生故障的16块AI卡在其电源引脚、接地引脚及相邻的引脚间均发现有硫化铜的存在，正是由于这个原因导致相邻引脚上的电压与理想电压（正常工作时的电压）不相符合，最终导致安装于现场的AI卡发生故障，而且存在多样的故障情况。
公司在分析了三重化冗余控制系统出现故障的原因后，采取了以下处理措施。
1.为了防止AI电路主板长期暴露于含硫气体空间中，电路板受到腐蚀造成，我们首先在电路板表面喷涂三防漆；其次就是把所有的窗户用玻璃胶全部封上，让腐蚀性气体与AI电路主板隔离。从而很好地解决了C#气化炉ESD系统的AI卡损坏数量过多的问题，确保了ESD系统的稳定运行。
2.为消除信号分配器故障带来的系统停车风险，通过提高仪控人员的维护技术水平，提高系统故障的在线处理能力。将一分三信号分配器用单一测点信号分配器替代，杜绝信号分配器故障引起的非计划停车；仪表信号回路的独立性可大大提高故障仪表的在线处理几率。
通过GE GMR三重冗余系统在多喷嘴对置式新型水煤浆气化紧急停车系统上的成功应用，使我公司3套系统安全、顺利开车，三重化冗余控制系统故障的消除，为生产可视、可控达到管控一体化，气化炉为实现装置安全、稳定的运行起到了保驾护航的作用。