蒸汽鍋爐安裝調試過程中的難點分析與解決

趙永冬

（中國石化潤滑油有限公司合成油脂分公司，重慶 400039）

0 引言

鍋爐作為生產的關鍵及特種設備，安全規范多，技術復雜性較高，其安裝、調試質量也直接關系今后生產中的安全、穩定、高效、節能、經濟運行及操作的便利。作為中國石化集團公司旗下的潤滑油生產基地，為了擴大產能及產品升級，總部投資興建新廠，鍋爐房的建設是其重點項目之一。自2015年年底開始，鍋爐及附屬設備進入安裝就位階段，主要設備包括6 t蒸汽鍋爐1臺（新購），4 t蒸汽鍋爐1臺（原有利舊），36 m3軟水箱1個，自動軟水器2套，給水泵4臺，循環泵4臺，余熱回收器2套，汽水分離器1套，以及蒸汽、給排水、天然氣、壓縮空氣、煙氣等管道及調壓閥、流量計等附屬設備。為保證盡快投入生產，公司決定先行將新購的6 t蒸汽鍋爐及附屬設備安裝調試成功。該鍋爐為浙江某公司設計制造，型號為WNS-6-1.0-YQ，額定出力6 t/h,額定蒸汽壓力1 MPa，額定蒸汽溫度184℃，設計熱效率>90%，控制系統采用可編程序控制器（PLC）作為中央控制。

1 難點分析

（1）鍋爐本體、燃燒器、儀電控制柜、軟水器以及管線的安裝調試分別來自不同的廠家，交叉作業多，溝通配合困難，即使完全按照設計圖紙施工，也會有很多不可預料的事件發生，必須一步一步打通每個難關，才能取得最后的調試成功。

（2）由于是在全新的環境安裝調試全新的設備，伴隨著設備的升級，自動化水平的提高，安裝調試人員素質參差不齊。

2 調試方案的設計與實施

主體裝置安裝結束，完成中交后進入調試階段，先按照水、電、燃氣、壓縮空氣、儀電控制、安全聯鎖等分單元調試，最后全系統聯調。調試方案見圖1。

圖1 項目調試實施方案

2.1 天然氣供給系統調試

根據廠家提供的天然氣壓力要求，最大值≤0.07 MPa，而管網供氣壓力為0.25 MPa，因此必須加裝一調壓閥，使氣壓調節到規定范圍內。進入調試階段后，通過調節調壓閥，當時可將壓力調整到合適范圍，但稍過一會兒，閥的氣壓慢慢升高，最終與管網壓力平衡，達到0.25 MPa，無法起到調壓作用。

（1）故障判斷。調壓閥無法穩壓的原因包括調節不當；安裝方式不當；調壓閥自身缺陷；異物卡住閥芯。根據原因排查和與廠家溝通，排除了安裝與調試因素，于是由專業人員進行拆卸閥體，檢查并清理異物，未發現明顯問題，此時，可判斷故障為新安裝的調壓閥自身質量缺陷所致。

（2）問題解決。因新訂購1臺調壓閥周期較長，決定先臨時拆裝1臺代用，待新件到貨后再進行更換。經綜合評價，找到1臺進、出口口徑為DN50 mm的舊調壓閥（原調壓閥口徑為DN65 mm）。通過對新件與舊件的主要參數進行分析后，認為可以代換。經安裝調試滿足了臨時使用要求，順利進入下一步調試流程。

2.2 儀電控制系統調試

2.2.1 燃燒器點火問題

該燃燒器選取德國歐科EKEVO 7.4500G/E，燃料種類為天然氣，為鼓風式燃燒器，一次空氣系數為0，結構緊湊，熱負荷調節范圍較大。啟動鍋爐，正常進入啟動程序，前吹掃→打火→點小火→點大火→火焰監測，其中吹掃、打火、點小火動作均正常，但小火點燃后幾秒鐘即熄滅，反復多次，均如此。

（1）問題查找。檢查點火系統，包括點火器、點火線、點火電極，未發現異常，又反復多次調火焰盤、點火電極間隙，故障依舊；懷疑空燃比調節不當，于是采用手動方式反復多次調試風門與燃氣蝶閥開度的配比，大、中、小開度均多次試驗進行，但問題還是沒有解決。

（2）問題解決。分析原因可能不是點火系統的問題，若火焰監測系統出現問題，則控制系統無法檢測到火焰探測電極所產生的μA級電流，系統識別為火焰未點燃而進行熄火保護。檢查火焰探測電極及接線端子，發現端子線出廠時接錯，重新接線，問題得到解決。

2.2.2 運行中熄火問題

點火成功后，啟動運行，一開始點火、小火轉大火以及大火運行均正常，但運行約30 min后，突然熄火停爐，重新啟動，風機運行，吹掃動作正常，但再也無法點火。

（1）故障判斷。無法點火故障原因分析包括儀電系統問題；送風系統問題；燃氣氣路問題。通過檢查燃氣氣路發現在燃氣管道末端裝設1只專用SIEMENS閥組，內部由2只電磁閥組成，起到控制燃氣通斷、二級減壓與檢漏的作用，該閥組為德國原裝進口，結構精密、價格昂貴，為鍋爐核心部件之一。其前端壓力＜70 kPa，后端壓力經驗值為4 kPa。在對閥組前后端壓力測試時發現后端壓力幾乎為0，判斷是閥組內部電磁閥沒有打開。拆開閥組后有約100 mL清水從底蓋流出，將水放完并用吹風機烘干處理，再裝配還原。

（2）故障處理。通過查找積水原因，是天然氣管路的最低點有積水所致，于是用抽水機將其抽干后并反復吹掃管線，直到徹底將積水處理干凈后，才重新啟動試車，點火良好，運行正常。

上述原因是由于施工單位在做天然氣管道水壓試驗后，未將余水排放干凈，導致含水天然氣進入閥組內部并形成積水，阻礙內部電磁閥閥桿動作，天然氣無法通過閥組進入燃燒器噴嘴，造成無法點火的故障。

2.2.3 控制參數的統調及數據保存

在以上問題徹底解決后，進入參數的統調階段，在煙氣檢測儀的監測下，對風門開度、燃氣蝶閥開度、閥組前、后壓力、一氧化碳及氧含量進行了統調，該項調試共有10個控制點，調試數據見表1。

表1 燃燒器調試數據

數據調試完成后，將其保存記錄入燃燒器控制器，完成后再與控制柜進行遠程聯機調試，手、自動控制均可正常工作，表明鍋爐主體調試工作已完成。

2.3 附屬設備調試

2.3.1 附屬設備結構

鍋爐附屬設備包括給水泵、循環泵、余熱回收器、流量計、軟水箱及軟水器，重點需要調試的設備為2臺自動軟水器。系統采用2臺流量型自動軟水器并聯供水，分為主、副機，主機驅動副機運行，主要結構為1臺進口機頭，1個國產樹脂罐及1個鹽箱，與傳統的軟水器相比，省去了化鹽池、鹽泵等裝置，具有體積小、重量輕、可實現自動運行等優點，不需要按照老式軟水器那樣通過頻繁人工切換閥門操作。

程序分4步運行，包括反洗、吸鹽、正洗和注水，整個周期164 min。裝填完樹脂及管線連接完成后開始試車調試，很快將副機調試成功，而主機仍然有問題。

2.3.2 軟水器出水不合格問題的解決

（1）故障現象。對額定蒸汽壓力≤1 MPa的蒸汽鍋爐來說，要求給水硬度≤0.03 mmol/L,但軟水器主機連續再生處理3次，經分析化驗，出水硬度仍超標，水質不合格。

（2）問題解決。對設備進行全面解體檢查時發現，機頭內部中心管與機頭連接處的密封圈有細微傷痕，同時，中心管上的一個直接頭連接位置不當，造成與機頭連接不到位，重新更換密封圈，更改直接頭連接位置后，再次試機，經過164 min的再生處理后分析化驗，數據完全達標合格，問題得以解決。

3 結語

在項目調試過程中，在儀電控制、安全連鎖、附屬設備及公用工程方面遇到了較多問題，有的故障發現和解決時還比較困難，容易導致誤判，必須從根本上徹底解決，確保調試質量，提高企業的設備管理水平，加強對設備的維護和保養，確保在任何情況下設備都能處于正常運轉狀態。通過一年來的運行觀察，設備運行穩定可靠，節能減排效果明顯，取得了較好的經濟效益和社會效益，在此，特向同行們提供新建鍋爐房的調試案例，以供在類似項目中參考。