【摘要】本文是以烘爐燃燒時火焰檢測設(shè)備的故障全過程為實例,探討分析影響烘爐火焰檢測穩(wěn)定的各種因素,詳述與之相對應(yīng)的檢修對策及效果,說明通過改進修檢工藝,可以有效地提高烘爐滅火保護裝置的可靠性。

【關(guān)鍵詞】電離電極;火焰監(jiān)測器;程序控制器;穩(wěn)定性

1前言

筆者對廣州某公司在運轉(zhuǎn)的三臺烘爐進行了半年時間的觀察及檢測,發(fā)現(xiàn)了因設(shè)計、安裝質(zhì)量、檢修調(diào)整、燃燒工況(調(diào)整)等諸多問題,爐膛外火焰檢測信號長期不穩(wěn)定,多次出現(xiàn)保護誤動現(xiàn)象,嚴重影響了機組的安全穩(wěn)定運行。一方面火檢裝置本身存在不穩(wěn)定因素,另一方面燃燒控制設(shè)備可控性差;燃燒調(diào)整不當又反過來影響火檢的穩(wěn)定,并多次影響工作效率,本文就怎樣對烘爐火焰檢測改造進行探討。

2影響火檢穩(wěn)定的因素分析

從烘爐設(shè)備分析火檢不穩(wěn)定原因應(yīng)從火檢裝置本身和燃燒變化兩個方面進行分析,找出制約火檢光(電)信號傳輸、處理不合理環(huán)節(jié)和燃燒工況變差的因素,并采取有效的檢修對策改進設(shè)備、燃燒控制以及改善調(diào)整,完全可以消除鍋爐火檢不穩(wěn)定現(xiàn)象,這在1號、2號爐改造后15個火檢的良好運行工況得到了證明。

2.1火焰監(jiān)測器安裝位置不合理。

火焰監(jiān)測器的安裝位置、傾角在導(dǎo)光管中的相對位置兩個問題。由于燃氣燃燒器擴散角、初燃區(qū)范圍大小的差異,所以導(dǎo)光管與燃燒器傾角安裝,并以一定的傾角對準初燃區(qū)中部靠前處,如果導(dǎo)光管沒對準初燃區(qū)或者插入困難而沒有伸到位影響視角,都會嚴重影響檢光效果。火檢信號偏弱,不能正確反映燃燒的實際工況,燃燒負荷較低時,易誤發(fā)無火信號。(圖1)

2.2火焰監(jiān)測器能變差或積灰。

由于導(dǎo)光管冷卻效果不好而造成導(dǎo)光管前端溫度過高,使導(dǎo)光管過早老化,且探頭維護不善易積灰,二者都會嚴重影響通光性能(透光率),使紫外光亮度信號在傳輸過程中大大減弱,從而使火檢信號不穩(wěn)定。

2.3火焰監(jiān)測器參數(shù)調(diào)整不合理。

處理好靈敏度和分辨能力兩個方面的問題,既要有足夠的靈敏度保證火檢信號的穩(wěn)定,又要將本身的火焰同與其相鄰、相對的焰區(qū)分開來。火檢參數(shù)調(diào)整不當主要表現(xiàn)在如下方面:

2.3.1在燃氣燃燒的工況下調(diào)整火檢,由于火焰是離燃燒器19.6mm左右向前燃燒,火焰長度是296mm,經(jīng)監(jiān)測后火檢參數(shù)與檢測實際工況不符。

2.3.2在調(diào)整單臺火檢時沒有減少給氣量進行試驗、調(diào)整。

2.3.3中心頻率設(shè)定不準,由于初燃區(qū)火焰閃爍的頻率不僅與煤氣質(zhì)有關(guān),而且與空氣濃度有關(guān),因此中心頻率的設(shè)定宜在60%～70%額定負荷下進行試驗、設(shè)定,滿負荷和最低負荷下調(diào)整、設(shè)定中心頻率都是不合理的。

2.3.4調(diào)整后的火檢參數(shù)沒有進行低負荷、變煤氣質(zhì)(種)的試驗和長時間的考驗,一旦遇到比試驗更差的工況,則可能出現(xiàn)大面積火檢不穩(wěn)而產(chǎn)生保護誤動。

2.3.5沒有處理好靈敏度和分辨能力之間的矛盾關(guān)系,存在一定的漏檢、誤檢的隱患。

2.4煤氣量的變化及一次風過量。

煤氣量變差或煤氣熱值降低,則會使煤氣著火距離后移,使初燃區(qū)中心偏離原來火檢導(dǎo)光管對準的區(qū)域,亮度、頻率會因此而發(fā)生變化,影響火檢信號的穩(wěn)定,同樣風機一次風量過大,未燃區(qū)會因一次風速增高、煤氣細度增大而加長,也會使煤氣著火距離后移,典型的情況是鍋爐低負荷(低于65%額定負荷)下磨一次風量過大,對火檢有明顯影響,這種運行工況應(yīng)盡量避免。

2.5燃燒控制設(shè)備可靠性差及擺動異常。

主要是燃燒器擺角和二次風擋板,燃燒器擺角控制異常,部分擺到最高、最低,特別是同一層擺角,因噴口燒損變形卡住原因,使擺角出現(xiàn)有的上擺到頂、有的下擺到底的情況,烘爐正常切向燃燒遭到破壞,紫外光導(dǎo)向管跟隨擺動,燃燒器初燃區(qū)火焰仍然偏離檢測區(qū),火焰回流效果差,同時紫外光在導(dǎo)光管中的位置會因擺動相對后移,使火檢信號偏弱而不穩(wěn),特別是低負荷更明顯,不但火檢不穩(wěn),還會損壞燃氣閥組。

二次風擋板開不到位也是嚴重影響燃燒的因素之一,使燃燒器燃燒配風不夠,燃燒工況惡化而使火檢不穩(wěn)。

3改造方案

3.1要改用電離電極重新定位。

電離電極安裝在噴口前方的火焰口內(nèi),火焰要與電極要相互垂直安裝。威索公司根據(jù)燃燒器的尺寸、噴口擴散角、額定工況一次風速和燃氣壓力,空氣壓力,燃氣檢漏確定了火焰的長度為傾角為60°左右,并向前燃燒300mm長火焰,而電離電極要與火焰穩(wěn)焰器垂直并相距20mm。

3.2改造后的工作過程。

烘爐的燃燒是由程序控制器LFL1.333給予一定吹掃時間,并點火在3秒鐘內(nèi)對火焰檢測電離電極是否有導(dǎo)通電流30~50uA返回程序控制器分析如有30-50uA通過則燃燒器繼續(xù)燃燒,否則熄火和報警,火焰要燃燒充分并有良好藍色和白紅色的火焰,這樣才能保護好電離電極不會結(jié)垢而不能正常狀態(tài)工作。

3.3兩臺爐目前火檢設(shè)備改造前后對比。

電離電極檢測是只要有火焰燃燒就有電流通過,并能安全保護整套設(shè)備正常狀態(tài)工作。

火焰監(jiān)測器檢測不能有效檢測火焰如導(dǎo)光管有灰和不反光,還有其它光線的干擾和誤動作還有火焰燃燒不穩(wěn)定而做成不能正常工作對火檢設(shè)備進行長達一年的對比后,兩臺爐共有15個火檢,設(shè)備本身缺陷已完全消除,火檢裝置的參數(shù)改造已全面完善,能比較真實地反映烘爐單個燃燒器的燃燒工況,終于實現(xiàn)兩臺爐火檢設(shè)備缺陷“0”目標。

3.4烘爐改造后火檢效益。

2007年5月～2008年5月,1號、2號機火檢誤動僅0次,已大大降低誤動作,還能提高生產(chǎn)效率,提高工作質(zhì)量。

通過火檢綜合測檢,調(diào)試后一年沒有發(fā)生過烘爐滅火保護誤動,工作一年內(nèi)沒有發(fā)生保護誤動而造成停產(chǎn),滅火保護裝置的可靠性明顯提高。烘爐運行良好的工作狀態(tài),充分體現(xiàn)了其在技術(shù)改良后的穩(wěn)定性,確保了生產(chǎn)效率及工作質(zhì)量的提高。