蓄熱式加熱爐溫控系統維護

慕偉偉

（攀鋼集團江油長城特殊鋼有限公司 四川江油）

一、蓄熱式加熱爐特點

蓄熱式燃燒技術是高溫空氣燃燒（HTAC）技術的通俗叫法，其原理是通過蓄熱體的儲熱作用，獲得高溫預熱的空氣，以最大限度回收煙氣中顯熱。

鋼鐵行業為了降低能耗正在逐漸改進各類設備，蓄熱式加熱爐就是改進之后的節能設備。主要特點：蓄熱式成對燒嘴交替燃燒，節能降耗；燒嘴口朝下，蓄熱體和管路中不會進入氧化皮，蜂窩體和閥門壽命得以延長；大小火分開控制，既節能又保證了爐溫的均勻性。

二、蓄熱式加熱爐溫度控制系統

蓄熱式加熱爐溫度控制系統采用PLC+儀表控制模式，PLC和儀表互為冗余，正常狀態以儀表控制為主。爐溫度控制系統主要由PLC、控制儀表、熱電偶、自動點火裝置、單蓄熱式燒嘴、火焰監測器、天然氣電磁切斷閥等部分組成，閉環控制如圖1所示。

圖1 蓄熱式加熱爐溫度控制系統

加熱爐溫度控制曲線直接設定在控制儀表上，為減少信號誤差，熱電偶采集到的溫度直接送入控制儀表，中間不經過溫度變送器。控制儀表對采集到的數據經過PID運算后，將結果輸出至燒嘴脈沖控制器，自動點火裝置收到脈沖信號后自動點火。

三、溫控系統故障排查及維護

1．點火故障

加熱爐工作過程中，當燒嘴故障熄火后，故障燈亮起，此時先按復位按鈕，如果因為短時的氣壓波動熄火，復位之后燒嘴會自動點火，如果點火失敗，再查找其他原因。一般情況下可以按以下步驟進行。

（1）點火裝置故障。自動點火裝置是一個裝在操作控制箱上的燃燒控制器，各燒嘴的開關、大火、熄火狀態、控制信號均通過燃燒控制器傳送給HMI實時監控，如果燃燒控制器故障，溫度控制器就不能正常準確的控制溫度。此時查看燃燒控制器輸出端子是否有信號輸出。如果一切正常，排查其它點火相關裝置，如圖2所示。

圖2 自動點火裝置

排查方法：①點火電極。查看點火電極是否打火，電極頭是否粘有異物，將電極頭摩擦干凈。②點火變壓器。點火瞬間用電筆測試點火變壓器是否產生高壓。③點火電磁閥。燃氣電磁閥故障時沒有燃氣通過，此時查看電磁閥的指示燈是否亮起或聽電磁閥是否有動作聲音。④風閥開度過大。加熱爐8個燒嘴換向燃燒，有4個燒嘴同時正常燃燒，如果有一個燒嘴風閥開度過大，會拉低其它燒嘴的風壓，導致其它燒嘴無法正常燃燒。一般爐子設定風壓＜3000 Pa就報警，當風壓＜2800 Pa時風閥會自動切斷，導致停爐。⑤燃氣壓力。在爐體燃氣管道上裝有燃氣穩壓閥（圖3），根據穩壓閥前后壓力表的指示值判斷穩壓閥是否正常，確定是否需要調節。

（2）檢測線路故障。排查方法：①小火UV火焰檢測器。UV火焰檢測器故障時，檢測不到火焰，導致反復地點火，爐子無法正常升溫，查看UV火焰檢測器鏡頭是否損壞或者灰塵過多，將鏡頭擦干凈，可用打火機在鏡頭前方打火試驗。②大火UV火焰檢測器。該加熱爐和其他爐子不同，它是小火點火，大火升溫，小火和大火是兩個獨立的燒嘴，處理方法同上。③點火電極冷卻器。點火電極的溫度過高則不能正常工作，因此在點火電極旁裝有一個風冷卻器，查看風冷卻器是否工作正常。

2．溫度異常

（1）熱電偶。加熱爐設定熱電偶故障報警。熱電偶外瓷管損壞，電偶絲直接受火焰沖擊，電偶與補償導線以及儀表端接觸不良。檢查爐子上的測溫熱電偶接線是否良好（此處最易因氧化而接觸不良，控制室內連接端相應好些），如果熱電偶芯子的線接觸不好會導致溫度波動。

圖3 燃氣穩壓閥

（2）熱電阻。熱電阻測量加熱爐蓄熱體溫度，如圖4所示。如果熱電阻測溫不正常，蓄熱體溫度無法正常檢測，會導致蓄熱燃燒系統無法正常換向。檢查熱電阻接線是否正常，電阻芯是否斷裂。

（3）控制器。控制器PID參數不符，可根據溫度情況手動調整PID值或利用控制儀表自整定功能重新對PID參數進行整定。

圖4 熱電阻測量加熱爐蓄熱體溫度