天然氣加熱爐燒嘴故障分析及處理

龐 強

（寶鈦集團鍛造廠，陜西 寶雞 721014）

1 天然氣加熱爐簡介

1.1 主要技術參數

工業加熱爐是熱加工工藝中的關鍵設備，種類多，數量大。以L6×W3×H1.5（m）臺車式天然氣加熱爐為例，該爐于2012年上半年我廠購于常州科恒爐業有限公司，下半年安裝調試成功。最大加熱能力：40t，最大單重15t，最大件尺寸φ1100×3000mm、總功率：約5400kW、加熱爐最高溫度：≤1300℃、工作溫度：800～1250℃、均溫區內溫度偏差≤±10℃、有效區尺寸：L6000mm×W3000mm×H1500mm、燒嘴數量12個，平焰燒嘴4個，脈沖燒嘴8個、其控溫區段4個、以天然氣為燃料，控制方式為脈沖燃燒控制。

1.2 主要組成結構

該天然氣加熱爐由爐殼、爐襯、臺車及傳動機構、爐門升降機構、料枕、燃燒系統、空氣供給系統、助燃空氣預熱器、煙囪及管道及自動控制系統組成，主要通過自動控制系統來調節空氣及天然氣的氣氛比例，控制其爐內氧含量，使其充分燃燒，對加熱料進行最合理的加熱。保證其性能可靠。

2 加熱爐燃燒系統

本加熱爐燃燒加熱系統全部采用德國霍科德公司原裝進口產品，包括燒嘴、空氣和燃氣管路閥門、燃燒控制系統、脈沖控制系統、檢漏系統及控溫系統。燃氣主管路調壓系統包括手動球閥、過濾器GFK、機械超壓切斷閥JSAV、調壓閥VGBF、超壓放散閥VSBV、高/低壓力表、高/低壓力報警開關、電動緊急切斷閥VK、檢漏儀TC410、壓力開關DG。燃氣支管路由手動球閥、空/燃比例電磁閥VAG、功率調節閥GEHV、金屬軟管連接組成，用于對單個燒嘴安全切斷和燃氣流量調整。并安裝氣氛閉環自動調節系統，實現λ值的自動控制。空氣支管路主要由手動高溫蝶閥、智能空氣調節閥IC40組成燃氣主管路調壓系統包括手動球閥、過濾器、機械超壓切斷閥、調壓閥、超壓放散閥、高/低壓力表、高/低壓力報警開關、電動緊急切斷閥。

4 燒嘴燃燒原理

給加熱爐點火時，點火控制器給出信號，點火變壓器得電，燒嘴內部的點火電極引出電火花，并打開天然氣管路的電磁閥，燃氣進入燒嘴后被電火花引燃。約3秒內，燒嘴內檢測火焰的電離式火檢檢測的火焰，點火控制器得到信號后，給出黃色運行信號燈，點火成功。然后助燃空氣管路的電動蝶閥慢慢開大，增大助燃風量，同時天然氣管路的空燃比例閥通過導壓管檢測到風壓變大，比例閥的開度增大，天然氣的流量按比例增大，實現燒嘴由小火狀態向大火狀態的轉換。

5 燒嘴故障解析

圖1 加熱爐燃燒系統圖

圖2

常見故障：⑴現象：始終有燒嘴故障，復位后現象依舊。可能原因:復位頻繁導致燒嘴控制器自動保護。解決方法: 打開對應的燒嘴控制箱，按下燒嘴控制器面板左側的復位按鈕。⑵現象：多次在燒嘴控制器IFD258面板中復位，燒嘴仍不能點火成功。可能原因: a.燃氣壓力是否正常；b.風機供風壓力是否正常；c.燃氣電磁閥是否正常工作；d.點火功能是否正常；“02”閃爍是點火失敗。請檢查電極e.監火功能是否正常；“04”閃爍是監火失敗。請檢查電極；f.電器線路是否正常。解決方法：依次根據具體原因進行解決。⑶現象：控制器啟動-沒有點火火花“02”閃爍。可能原因: 點火電壓太低；點火電纜和電極接頭接觸不好；點火電纜接地。解決方法:檢查點火變壓器好壞或；重新確定電纜和電極接頭的連接；檢查電纜安裝，擦拭點火電極。⑷現象：控制器啟動--沒有燃氣“02”閃爍。可能原因: 燃氣閥未開啟；管線中有空氣，如：管線安裝后長時間沒有使用。解決方法: 檢查燃氣閥的供電電壓；吹掃管線并重復復位幾次。⑸現象：控制器啟動-燒嘴點燃、未監測到“04”閃爍。可能原因: 測量火焰的監測電流低于設定值；電極絕緣套上有結碳，結焦，灰塵或水分；火焰監測電極短路；火焰電離監測電極的位置沒有放在火焰的根部；燃氣/ 空氣比例不正確；燃氣壓力或空氣壓力過高，火焰沒有和燒嘴頭接觸；燒嘴或控制器沒有正確接地；火焰監測電纜短接或斷路。解決方法:1）檢查監火、點火電極是否燒損燒壞，被污垢污染發生漏電，檢查火焰形狀是否異常，脫火等原因造成監火、點火失敗。2）調整空燃比，改善點火、監火的工作條件，提高點火成功率。及對比例閥進行開度調節。3）工廠進口燃氣穩壓站工作是否正常，總管上閥門是否開啟，使用的燃氣壓力是否正常，爐前管段上的閥門是否開啟到位，確定穩壓閥工作正常，無高壓過沖損壞的事故。4）電氣線路上斷路器是否有跳閘，電壓是否正常，接地線是否松脫、斷掉，若發現有，及時修理。

[1]天然氣加熱爐維護手冊[Z].

[2]天然氣加熱爐使用說明[Z].