摘 要：通過對鍋爐自動控制系統(tǒng)中的火焰監(jiān)測器和燃油速斷閥的故障分析，查明原因為鍋爐高壓風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)壓低、風(fēng)量不穩(wěn)所致。通過增加低壓風(fēng)系統(tǒng)，改進現(xiàn)有風(fēng)管路，對火焰監(jiān)測器冷卻用風(fēng)和燃油速斷閥壓力用風(fēng)實行分開提供，消除了風(fēng)系統(tǒng)中存在的隱患，確保了自動控制系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行。
關(guān)鍵詞：鍋爐；用風(fēng)系統(tǒng)；控制系統(tǒng)；火焰監(jiān)測器；燃油速斷閥

1 問題分析

中國鋁業(yè)中州分公司熱電廠4#、5#、6#高壓鍋爐采用DCS操作系統(tǒng)，其中的火焰監(jiān)測器和燃油速斷閥作為必備的自動保護設(shè)備，運行的可靠性對鍋爐安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。
然而一段時間以來，火焰監(jiān)測器和燃油速斷閥的運行情況一直處在不穩(wěn)定狀態(tài)中。主要故障表現(xiàn)為：一是火焰監(jiān)測器失靈，不能準確測出爐內(nèi)火焰信號，如4個火焰監(jiān)測器有3個出現(xiàn)誤報，則可觸發(fā)FSSS保護動作，造成鍋爐意外停爐；二是燃油速斷閥經(jīng)常自動關(guān)閉，使得鍋爐點火時油系統(tǒng)突然中斷，鍋爐運行中不能及時投油助燃，構(gòu)成了嚴重的安全生產(chǎn)隱患。

通過現(xiàn)場跟蹤與分析，查明原因在高壓風(fēng)系統(tǒng)上?；鹧姹O(jiān)測器冷卻用風(fēng)與燃油速斷閥壓力用風(fēng)為同一高壓風(fēng)系統(tǒng)，由氧化鋁廠空壓站空壓機提供。由于空壓機所帶負荷重，用戶多，波動大，高壓風(fēng)系統(tǒng)用風(fēng)緊張，壓力經(jīng)常難以保證。
火焰監(jiān)測器需要的冷卻用風(fēng)量較大，設(shè)計上卻處于風(fēng)系統(tǒng)的末端，在風(fēng)壓偏低或無風(fēng)的情況下，火監(jiān)探頭極易被燃燒器內(nèi)的積渣堵住視線，無法檢測出信號，甚至由于得不到高壓風(fēng)的冷卻而被燒壞。而燃油速斷閥壓力用風(fēng)的設(shè)計動作壓力為0.4MPa，當高壓風(fēng)壓力在0.25—0.45MPa之間波動時，燃油速斷閥開關(guān)頻繁，失去了正常的保護功能。

2 系統(tǒng)改造

為確保正常的鍋爐用風(fēng)，考慮建設(shè)一套獨立的供風(fēng)系統(tǒng)，對火焰監(jiān)測器冷卻用風(fēng)和燃油速斷閥壓力用風(fēng)分開提供。

2.1 設(shè)計思路

安裝兩臺并聯(lián)風(fēng)機，構(gòu)成獨立的低壓風(fēng)系統(tǒng)，專供火焰監(jiān)測器冷卻用；燃油速斷閥壓力用風(fēng)仍由高壓風(fēng)系統(tǒng)供給；在低壓風(fēng)母管與高壓風(fēng)母管之間加裝聯(lián)絡(luò)門，以便在低壓風(fēng)系統(tǒng)檢修維護時，臨時由高壓風(fēng)系統(tǒng)供風(fēng)。

2.2 低壓風(fēng)系統(tǒng)配置情況

（1）低壓風(fēng)系統(tǒng)由互為備用的兩臺低壓冷卻風(fēng)機、壓力表、壓力開關(guān)、風(fēng)道轉(zhuǎn)換擋板、進風(fēng)濾網(wǎng)、冷卻風(fēng)機控制柜等組成。單臺風(fēng)機出力3167m3/h，功率11KW，風(fēng)量足以保證3臺鍋爐需要。工作時，一臺運行一臺備用，互為連鎖，每臺風(fēng)機出口設(shè)置一個球閥和一個逆止擋板，在一臺風(fēng)機運行時，由于另出口逆止擋板的作用，不會使備用風(fēng)機倒轉(zhuǎn)。

（2）控制柜控制兩臺風(fēng)機的啟停和聯(lián)鎖，預(yù)留與DCS的遠方控制接口，接收DCS指令，并將風(fēng)機運行、過載和風(fēng)壓低信號反饋給DCS，還設(shè)有電機的過載保護。

（3）控制聯(lián)鎖包括探頭冷卻風(fēng)壓低聯(lián)鎖和雙風(fēng)機互為備用聯(lián)鎖。在A（或B）風(fēng)機運行時，如三支壓力開關(guān)任一支動作，系統(tǒng)將自動啟動B（或A）風(fēng)機。系統(tǒng)正常風(fēng)壓為4000—6000Pa，當風(fēng)壓低于2000Pa時，備用風(fēng)機自啟動，在風(fēng)壓低的原因查明并消除后，可以人為的停止一臺風(fēng)機運行。當一臺風(fēng)機在運行中跳停時,備用風(fēng)機自啟動。

（4）控制柜分別設(shè)有4#、5#、6#爐“停止”和“運行”的切換開關(guān)。當任一臺鍋爐運行時，將切換開關(guān)旋至“運行”位，同時打開相應(yīng)的閥門；反之，將切換開關(guān)旋至“停止”位，同時關(guān)閉相應(yīng)的閥門。

改造后的系統(tǒng)見圖1。

圖1 鍋爐用風(fēng)系統(tǒng)改造示意圖
3 效果效益

改造后，用風(fēng)量較大的火焰監(jiān)測器不再使用高壓風(fēng)，從而提高了燃油速斷閥用風(fēng)壓力，該壓力在0.48—0.50MPa之間，確保了燃油速斷閥動作的可靠性。同時，低壓冷卻風(fēng)機提供的壓力為7000Pa的冷卻用風(fēng)完全能夠滿足火焰監(jiān)測器的冷卻需求，保證了自動控制系統(tǒng)的正常工作。改造后還緩解了整個分公司高壓用風(fēng)的緊張局面。

改造也帶來了顯著的經(jīng)濟效益。根據(jù)新裝風(fēng)機運行時的電流，每小時出力按額定能力的50%計算，每小時少用高壓風(fēng)：3167m3×0.5=1583m3，節(jié)約高壓風(fēng)費用：1583m3×0.06元/m3=94.9元。

低壓風(fēng)機每小時運行費用：11Kw.h×0.454元/Kw.h=4.99元。
每小時節(jié)約運行費用：94.98元-4.99元=89.99元。
每年可節(jié)約運行費用：89.99元×24×365=78.83萬元。

4 結(jié)束語

實施鍋爐用風(fēng)系統(tǒng)改造，將火焰監(jiān)測器冷卻用風(fēng)和燃油速斷閥壓力用風(fēng)分開提供，起到了確保自動控制系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的效果，運行費用也大大降低，實踐證明，改造獲得了成功。

[作者介紹]
劉德陽，男，熱工專業(yè)高級工程師，現(xiàn)工作于中國鋁業(yè)中州分公司熱電廠，長期從事電廠安全運行及設(shè)備管理工作。
電話：0391—3502508Email：ldy501@sohu.com
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