周占軍(吉林油田新民采油廠)
降低鍋爐自動燃燒器故障率提高經濟效益
周占軍(吉林油田新民采油廠)
鍋爐天然氣全自動燃燒器結構復雜,自動化程度高,發生燃燒器故障時,需要具備一定專業技術水平的人員對其進行維修。新民采油廠現場應用發現,通過采取為溫度控制系統有故障的加熱爐加裝電接點溫度表等措施,可以有效降低鍋爐自動燃燒器的故障率。
降低 燃燒器 故障 效益
吉林油田新民采油廠現有20臺天然氣自動燃燒器加熱爐,燃燒器主要分五種,分別是意大利百得燃燒器等五種廠家型號的燃燒器,雖然廠家不一樣,但結構卻基本上相同,它們分別擔負著新民采油廠一個聯合站、一個水暖隊,四座中轉站的油氣生產及供熱任務,加熱爐的好壞直接關系到全廠安全生產和經濟指標的完成情況。燃燒器故障高的原因見表1。

表1 燃燒器故障率高的原因分析
根據調查表中數據可以看出:造成自動燃燒器損壞的原因主要有5個。因為這些原因引起的燃燒器故障都比較多,所以,我們把“溫度控制系統故障”“燃燒器燃氣壓力調節閥故障”“點火系統故障”““風壓開關故障”“伺服電動機調節故障”這些問題都作為自動燃燒器故障率高的主要問題。
對所有燃燒器故障進行統計,發現24臺次故障出現在溫度控制系統上,通過分析檢查發現,燃燒器煙道長時間運行造成煙管積炭,影響傳熱效果。燃氣與空氣配比不當,火焰燃燒不充分,也是造成溫度達不到要求的主要原因。防爆門擋扳破裂,安全閥、真空閥、加水閥、放水閥等法蘭墊片損壞,熱量部分外排,影響換熱效果。另外,爐內膽管長時間運行結成水垢直接影響水域溫度。邊遠井站加熱爐溫度控制系統單一,也是造成加熱爐故障的一項原因。
通過對燃氣閥進行檢查,發現有19臺次調節閥壓力調節不準,燃燒器閥前進氣壓力一般不大于0.4 MPa,調節后的燃氣壓力應在2~12k Pa,拆開燃氣調節閥發現,調節閥內的壓力膜片有的因為燃氣有雜質,膜片密封不嚴,從而使調節后的壓力達不到要求。還有個別調節閥因膜片長期使用造成膜片變脆破裂。燃氣調節器三個頂絲調節不正確,致使氣量過大或過小,燃燒器無法正常起動。
通過對燃燒器進行拆掉燃燒器檢查燃燒頭,檢查點火電極是否彎曲變形,燃燒頭氣道是否有灰塵,監測火焰的離子探針是否變形積碳,檢查后發現,燃燒頭氣道都存在不同程度的積灰,采油一隊1#綜合爐及聯合站2#油爐比較嚴重,燃燒頭有一半氣道被灰塵和積炭堵塞,至使離子探針時常監測不到火焰,出現經常自動熄火現象,水域內溫度也達不到工藝要求。
通過對工區存在問題的一部分電磁閥及風壓開關進行檢查,發現17臺次風壓開關存在問題,送電后燃燒器沒有反應,員工用手反復拍打才能工作。
根據工區實際情況,對燃燒器伺服電動機進行逐個檢查,有17臺次電動機大小火調節位置不正確,風門角度不對,影響了天然氣與空氣的配比,至使燃燒器出現燥音大,燃燒不充分,燃燒室內氣味比較大,水域溫度達不到工藝要求。
根據分析確定了五項要因制定對策見表2。
針對部分真空爐出現的超溫不停機,室內啟動燃燒器造成事故的現象,我們對溫度顯示控制儀表不準的加熱爐進行了檢查更換。并且通過檢修我們發現這幾臺加熱爐溫度控制系統單一,安裝在爐體上的溫度表只是普通的儀表,只能通過崗位員工巡檢時才能看到,對燃燒器的啟動與停止形成不了控制,一旦儀表失靈,還會造成水域溫度過高,爐體穿孔故障,于是為加熱爐加裝電接點溫度表,這種表有三個表針,分別控制低溫時啟動、高溫時自動停機,接入的是220V電源。
電接點溫度表的接線原理及作用:燃燒器的最重要的指揮中心是程序控制器,加熱爐的起動、停止都由它發出指令,根據線路圖把電接點溫度表的兩根引線串聯接在控制程序控制器的交流接觸器的線圈上,一旦溫度表達到設定溫度,交流接觸器的線圈會接通,從而使控制程序控制器的常閉觸點變成常開,程序控制器的電源會被切斷,燃燒器會立刻停機,保證加熱爐的安全運行。
1)燃氣壓力調節是燃燒器容易出現故障的重要原因之一,燃氣壓力低時燃燒器點火電極只打火,但爐子點不著,壓力高時容易發生爆燃,也不容易點火。燃氣壓力系統可分為兩部分,其一是燃氣減壓閥,這種閥前壓力一般不高于0.4 MPa,調節后進入電磁閥的壓力為10~30k Pa,也是壓力過低于壓力過大都存在著不好點火,其二是燃氣壓力調節閥,這種閥大都是在電磁閥上有三個調節壓力的螺釘,通過順時針轉動螺釘增加燃氣流量,反之則減少,但每次調節不能過大,一般為半周或一周,在根據靈敏度調節氣量大小。
2)通過對在用所有燃氣調節閥進行檢查,發現由于長時間的運行,壓力調節閥內存在著有污油及灰塵等一些雜質,還有的閥內膠皮有不同程度的老化變形,我們用洗衣粉及毛刷對閥內進行了清洗,并對老化的膠皮進行了更換。
通過對燃燒器離子探針、點火變壓器高壓線及點火探針進行檢查,校對離子探針是否變形,點火探針是否接地。
4#站兩臺鍋爐經常發生熄火現象,經觀察發現,程序控制器和電機都正常,就是點不著火,后拆下燃燒頭對點火電極進行了擦拭,并調整了一點電極的位置,再運行時一切正常,于是對點火電極進行改進后未出現過上述現象。
每季度對風壓開關進行檢查,拆掉三根引線,用細銅絲暢通導壓孔,并用嘴吹氣,然后讓它自由泄壓,聽到小行程開關通斷響,則證明風壓開關合格。
根據觀察燃燒器火焰及燃燒器煙灶排煙溫度,合理調節伺服電動機大小火標定位置,并及時清理風門進風系統及風道系統積灰積炭,調節燃燒器火頭遠近,保持伺服電動機風門系統與燃氣壓力系統配比合適,使燃燒器在完好狀態下運行。

表2 相關的對策目標及措施
其他一些方法是:組織各中轉站人員每季度打開煙箱門及防爆門,檢查各處煙垢銹蝕情況并進行清理,用足夠長焊接管前端纏裹棉布進行逐根清理,將煙灰推入爐子后部回煙室,再由入孔進入回煙室,將煙灰清出爐外。無條件的根據煙灶排煙溫度,找廠家進行專業清理,并盡可能清理干凈,必要時用水或蒸汽沖洗,因為殘余煙灰的存在會影響換熱效果。清理完畢將煙箱蓋、檢查門、防爆裝置重新裝好,在操作中應保證密封墊的完好,否則必須更換。鍋筒及工藝管線可見受壓元件、管道、閥門有無變形、泄漏,安全閥、真空閥、防爆門、加水閥、排氣閥等法蘭過接處墊子是否完好,對破損的石棉墊進行更換,保證爐內水域溫度的正常,消除不必要的浪費。
2010年與2011年同期加熱爐的維修對比見表3。

表3 改進后燃燒器故障率降低情況調查
通過認真的學習燃燒器故障的判斷與維修,使我們提高了對自動燃燒器的認識,掌握了維修知識,對以后鍋爐正常生產運行起到了好的作用,在減少外來維修費用的同時,也能夠比較快速的解決生產中的難題。燃燒器故障率由41.2%降到14.1%,達到預期目標,同比可節約修理費用25萬元。
10.3969/j.i ssn.2095-1493.2012.011.018
周占軍,1994年畢業于吉林省石油學校,主要從事油田設備管理工作,E-mail:523383804@qq.com,地址:吉林油田分公司新民采油廠裝備管理站,138009。
2012-09-10)