淺述燃氣常壓熱水鍋爐原理及常見故障檢修

本文以筆者學校供熱水房的一臺型號為CLSH0.18-90／20-Y的全自動燃氣常壓熱水鍋爐為例，介紹其相關技術內容。

一、技術參數

型號：CLSH0.18-90／20-Y（Q）RSL-3-15；

產熱量：15萬kcal／h；

產水溫度(℃):100℃(開水) 進水溫度按20℃計算；

產水量:1875kg／h；

使用電源:380V／220V，50Hz；

使用燃料:天然氣、液化氣、管道煤氣；

排氣口徑:65mm 熱水出水口徑:50mm 冷水進水口徑:40mm。

二、燃氣鍋爐的工作原理

1.水系統

自來水從冷水管進入，冷水管上設有冷水電磁閥、單向閥、閘閥和旁通閘閥。冷水電磁閥的作用是自動控制進冷水，當冷水電磁閥打開時，冷水經過管道進入鍋爐；當冷水電磁閥關閉時，管道被截止，冷水停止流動。單向閥的作用是防止熱水倒流和冷水混合。旁通閘閥是當冷水電磁閥失靈時，作為臨時進冷水的備用通道（圖1）。

2.燃氣通道系統

燃氣通道設有壓力表、球閥、過濾器、減壓閥、流量計、燃燒機閥組等（圖2）。燃氣作為燃燒機的燃料，燃料在鍋爐的爐膽內燃燒，高溫煙氣沿爐膽向后先經回燃室進入第一煙道管束，再經壓迫式前煙箱轉折180°進入第二煙道管束，最后經過對流換熱后進入尾部煙道，通過煙囪把煙氣排到大氣中。常壓熱水鍋爐在本體上安裝有與大氣相通的排汽管，不承受任何壓力，這是它和高壓鍋爐的最大區別。當熱水燒到設定的溫度時，冷水電磁閥打開，利用冷水的壓力把鍋爐內燒好的熱水通過上循環管壓到保溫水箱內。鍋爐內的熱水流到保溫水箱的同時，冷水從冷水管重新加注。保溫水箱接有熱水管道提供熱水，該管上裝有熱水電磁閥，作用是可以提供用戶按時間選擇性供熱水。電磁閥旁邊的旁通閘閥可以跳過熱水電磁閥直接接通管道作為長期供水。保溫水箱上裝有液位探頭，當水箱的水裝滿以后鍋爐自動停止燒水。水箱內裝有溫度探頭，當水溫下降到設定溫度的時候，通過下循環管的循環水泵把熱水抽到鍋爐內重新燒熱。

3.電氣控制系統

該鍋爐采用自動控制系統見圖3，自動控制系統是整個熱水鍋爐系統的控制中樞，用戶通過自動控制系統來調節熱水鍋爐系統的運行，其控制原理如下（見圖4）。

主回路采用三相電源，控制回路采用單相電源，合上電源總開關QF，電路投入工作，熔斷器FU1、FU2起短路過載保護作用。

（1）自動控制過程。定時器BT、溫度控制器ST1、ST2、液位繼電器SL1、SL2、SL3、電源指示燈HL1得電。根據時間的設定，定時器有兩路輸出，第一路是定時燒熱水，第二路是定時出熱水。SA1為燒熱水自動、手動選擇開關，當SA1置于自動時，SA1接通定時器BT的第一路輸出，由于爐內缺水，所以液位繼電器SL2動作，其常開觸點SL2閉合，常閉觸點SL2斷開對燃燒機進行聯鎖，起熱水爐缺水保護作用。爐內溫度沒有達到設定溫度，故溫度控制器ST1動作，ST1-1常閉觸點打開，ST1-2常開觸點閉合。保溫水箱內也沒有水，所以液位繼電器SL1動作，其常開觸點SL1閉合，冷水電磁閥YV得電打開，進冷水指示燈HL3亮，中間繼電器KA得電，其常閉觸點KA斷開對循環泵進行聯鎖，鍋爐開始進冷水。爐內冷水注滿以后，液位繼電器SL2復位，SL2常開觸點復位，冷水電磁閥YV失電復位關閉，進冷水指示燈HL3熄滅，中間繼電器KA失電，KA常閉觸頭復位。SL2常閉觸點復位，燃燒機R得電運行，燃燒機運行指示燈HL4亮。當熱水燒到設定溫度的時候，溫度控制器ST1動作，ST1-2常開觸點復位使燃燒機停止運行，ST1-1常閉觸點復位重新進冷水，同時利用冷水的壓力把燒好的水通過上循環管壓到保溫水箱里。在保溫水箱的水沒有滿的時候，液位繼電器SL3繼續動作，SL3常閉觸點打開，保溫水箱的水滿后，液位繼電器SL3復位，SL3常閉觸點復位，燃燒機停止運行。當保溫水箱的水溫下降到設定溫度的時候，溫度控制器ST2復位，ST2-1常開觸點復位使接觸器KM線圈得電，KM主觸頭閉合，KM常開輔助觸頭閉合，循環泵啟動把保溫水箱里的水從下循環管抽到鍋爐里重新燒熱，循環泵運行指示燈HL2亮。保溫水箱的水溫達到設定值的時候上述過程停止。SA2為出熱水自動、手動選擇開關，當SA2置于自動時，接通定時器第二路輸出，根據設定時間使熱水電磁閥YV2打開接通熱水管，實行定時使用熱水。當SA2置于手動時，直接接通電源使熱水電磁閥YV2打開接通熱水管，實行長期供熱水。

（2）手動控制過程。定時器BT、溫度控制器ST1、ST2、液位繼電器SL1、SL2、SL3、電源指示燈HL1得電。當燒熱水自動、手動選擇開關SA1置于手動時，控制電路不再通過定時器BT控制，直接通過SA1與電源接通。以下工作過程與自動模式相同。

原理圖的元件設置:

QF—三相四線漏電開關（電源總開關）；FU—熔斷器；KM—交流接觸器；FR—熱繼電器；M—循環泵；BT—二路輸出定時器；YV—電磁閥；KA—中間繼電器；R—燃氣燃燒機；ST—溫度控制器；SL—液位繼電器；BH—熱電偶；BL—水位探頭；SA—轉換開關；HL—指示燈。

熱電偶BH1置于爐體上的熱水出口附近，BH2置于水箱的熱水出口附近。水位探頭BLA1／BLB1／BLC1／置于水箱內，BLA1距頂200cm，BLB1距頂500cm，BLC1置底。水位探頭BLA2／BLB2／BLC2置于熱水鍋爐上相應的位置。水位探頭BLA3／BLB3／BLC3置于水箱內，BLA3距頂500cm，BLB3高于熱水出口50cm，BLC3置底。

三、常見故障的分析及檢修

1.故障現象：鍋爐不工作，沒有任何動作

造成該故障的原因很多，有電氣、管道系統方面的原因。電氣方面：熔斷器FU1或FU2燒斷或者供電線路中有某一點開路使控制回路電源不正常而不能工作，可觀察電源指示燈HL1或者用萬用表交流電壓檔測量控制回路熔斷器FU2輸出端1號線和2號線之間的電壓，正常應為220V左右。在自動控制方式，定時器BT損壞沒有輸出使電路無法工作，若把選擇開關SA1置于手動，鍋爐可以工作，測量定時器BT電源輸入端應有220V電壓，在達到設定的時間應有相應的輸出，若無輸出可判定定時器已損壞。管道方面：即使定時器正常且有相應的輸出，如果冷水管無法進冷水，鍋爐也不能工作。出現冷水管無法進冷水的情況，應先確定水管內是有水的，再觀察進冷水指示燈HL3是否已亮，測量冷水電磁閥YV1線圈有無輸入電壓，判定是冷水電磁閥損壞或者是冷水管被異物堵塞。

2.故障現象：燃燒機可以啟動，但頻繁自動停機

本以為是定時器BT工作不正常出問題，故重點檢查定時器。但經過詳細檢查，發現定時器工作正常。隨后檢查溫控器、液位繼電器等易損元件均正常，一時之間無法找出故障所在。在無意中發現每次停機都有個共同點：燃燒機運行指示燈亮但燃燒機停機，也就是說控制回路是正常的，故障在燃燒機本身。燃燒機上有個復位按鈕，按一下復位按鈕燃燒機可以重新啟動，可以判定燃燒機進入了保護狀態。原因就在于燃燒機的進氣管的壓力開關，該開關控制輸入燃氣的壓力。燃燒機出廠時設定氣壓為30MPa，本單位使用的是代天然氣，正常壓力為25～30MPa。但該鍋爐使用的燃氣管和飯堂使用的燃氣管連接在一起，當飯堂使用燃氣的時候，管內氣壓明顯下降，造成氣壓不穩定，達不到燃燒機對氣壓的要求，故壓力開關動作停機保護。解決辦法：把壓力開關的壓力重新調節，向反時針方向調1／4圈使壓力降到25MPa左右，調節后故障不再出現。

3.故障現象：鍋爐內的水燒好后不能進入保溫水箱

造成該故障的原因是溫控器ST1出問題或者是熱電偶BH1失靈造成不能進冷水，導致熱水不能進入保溫水箱。

4.故障現象：保溫水箱的水滿了鍋爐不停止燒水

造成該故障的原因很明顯就是液位繼電器SL1或者是水位探頭BLA1／BLB1／BLC1失靈所致。水箱內有異物阻擋了水位探頭或者探頭接線端脫線都會出現該故障。

（作者單位：廣東省中山市技師學院）