灰熔融性測(cè)試儀故障原因分析及處理

韓建倉(cāng)

(神華新疆化工有限公司，新疆 烏魯木齊 831404)

煤灰熔融性是在高溫下達(dá)到熔融狀態(tài)的溫度，多采用流動(dòng)溫度(ST)作為灰熔性溫度，無(wú)論電廠鍋爐，還是煤氣化爐的運(yùn)行，灰熔性數(shù)據(jù)準(zhǔn)確測(cè)定尤為重要，其值大小直接影響爐膛結(jié)渣情況。為了避免出現(xiàn)類似儀器故障，列舉了近年來(lái)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的各種問(wèn)題及解決方案，希望能為其他同類型儀器使用者提供參考[2]。

1 儀 器

1.1 三德SDAF2000e工作原理及結(jié)構(gòu)

1.1.1 工作原理

該儀器按照國(guó)標(biāo) GB/T219-2008《煤灰熔融性的測(cè)定方法》所規(guī)定的方法，以一定的升溫速率加熱，采用CCD高清攝像頭實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)在受熱過(guò)程中灰錐的形態(tài)變化，并利用圖像識(shí)別技術(shù)判斷灰錐的變形溫度(DT)、軟化溫度(ST)、半球溫度(HT)以及流動(dòng)溫度(FT)四種形態(tài)；同步記錄四種特征形態(tài)出現(xiàn)時(shí)的溫度和圖像，實(shí)現(xiàn)了煤灰熔融性的自動(dòng)判斷[3]。

1.1.2 儀器結(jié)構(gòu)示意圖

三德SDAF2000e主要由灰熔融性測(cè)試儀主機(jī)(內(nèi)裝自動(dòng)攝像機(jī))、專用電源、計(jì)算機(jī)、SD測(cè)控軟件等組成，儀器結(jié)構(gòu)示意圖(如圖1所示)。

圖1 灰熔融性測(cè)試儀

2 常見故障和處理措施

2.1 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中“加熱停止”故障信息

處理措施：從故障信息可知儀器加熱部位出現(xiàn)問(wèn)題，但儀器加熱電源工作燈亮，用電流表測(cè)得線路電流為零，儀器正常啟動(dòng)但無(wú)法加熱。排查出了故障可能產(chǎn)生的部位有兩個(gè)，一個(gè)可能是硅鉬棒損壞開路，二是硅鉬棒與鋁箔膠帶接觸不良。為了進(jìn)一步確認(rèn)故障原因，對(duì)儀器降溫后斷電。打開儀器頂蓋檢查硅鉬棒(硅鉬棒檢查方法有電阻法和交流電壓法)電阻法是斷電后拆下主加熱供電連接線接頭，這樣可以脫離變壓器線圈的閉合回路對(duì)幾組硅鉬棒線路的影響，若有一組與其他幾組相差過(guò)大或開路這說(shuō)明硅鉬棒斷裂或損壞；交流電壓法是在通電情況下分別測(cè)4組硅鉬棒的工作交流電壓(正常電壓在3.5～8 V)若電壓相等或差異不大則說(shuō)明硅鉬棒正常，若有一組硅鉬棒電壓等于供電電壓則說(shuō)明這組硅鉬棒開路或斷裂。如果一組硅鉬棒斷裂對(duì)其更換4組硅鉬棒(若只更換1組硅鉬棒會(huì)導(dǎo)致電流不均，產(chǎn)生熱量不均)后正常。硅鉬棒與鋁箔膠帶接觸不良主要是連接螺絲松動(dòng)導(dǎo)致，一般出現(xiàn)在儀器幅度挪動(dòng)[4]。

2.2 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中溫度上升緩慢

處理措施：該故障出現(xiàn)時(shí)，加熱電源工作燈亮，用電流表測(cè)得線路電流不正常，測(cè)得硅鉬棒無(wú)32 V電壓，初步判斷變壓箱出錯(cuò)，打開變壓箱后測(cè)得經(jīng)過(guò)全隔離單向交流調(diào)壓模塊前電流正常，經(jīng)過(guò)全隔離單向交流調(diào)壓模塊后電流減小一半，測(cè)得控制電路5 V與CON、COM口無(wú)電壓，故判斷全隔離單向交流調(diào)壓模塊損壞。對(duì)其斷電后更換全隔離單向交流調(diào)壓模塊(固態(tài)繼電器)后儀器加熱正常。

2.3 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中報(bào)溫度出錯(cuò)，實(shí)驗(yàn)停止但溫度顯示為室溫

處理措施：加熱電源工作燈亮，用電流表測(cè)得線路電流正常，故判斷熱電偶故障，用螺絲刀打開熱電偶保護(hù)殼測(cè)得熱電偶電阻值不正常或?yàn)?，對(duì)熱電偶更換(注意有正負(fù)極)后，報(bào)錯(cuò)消失，溫度檢測(cè)恢復(fù)正常。

2.4 圖像識(shí)別不正確，導(dǎo)致儀器升溫到設(shè)定最高值

處理措施：儀器自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)在900 ℃開始，自動(dòng)判斷灰錐個(gè)數(shù)和各灰錐的特征溫度，儀器識(shí)別個(gè)數(shù)比試驗(yàn)個(gè)數(shù)多的原因初步判斷有兩個(gè)原因，一是攝像機(jī)位置不合適導(dǎo)致儀器誤判，二是剛玉舟不處于水平狀態(tài)。將帶有灰錐的剛玉舟放入爐膛內(nèi)，調(diào)整到水平位，若屏幕中的圖像出現(xiàn)灰錐前后部有陰影的現(xiàn)象，儀器識(shí)別會(huì)出現(xiàn)誤判陰影，將攝像機(jī)中心和灰錐托板頂面調(diào)節(jié)到同一水平面，陰影消失后，識(shí)別正常。在攝影機(jī)位置正常的情況下，剛玉舟左右調(diào)節(jié)不水平，灰錐沒(méi)有處于圖像框合適位置，出現(xiàn)陰影及凸起部位也會(huì)被儀器識(shí)別為灰錐。剛玉舟、濾光片和攝像機(jī)處于同一水平面后，儀器識(shí)別圖像正常[5]。

2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖像不清晰

處理措施：查閱儀器說(shuō)明書，當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后儀器自動(dòng)判定的結(jié)果出現(xiàn)圖像不清晰，故障原因有(1)檢測(cè)攝像機(jī)及光圈損壞；(2)測(cè)控程序設(shè)置存在問(wèn)題；(3)石英片或?yàn)V光片或攝像機(jī)鏡頭不清潔；(4)攝像機(jī)鏡頭焦距調(diào)節(jié)問(wèn)題。措施有：針對(duì)(1)更換攝像機(jī)或光圈；(2)重新設(shè)置測(cè)控程序；(3)擦拭石英片、濾光片和攝像機(jī)鏡頭；(4)調(diào)節(jié)攝像機(jī)鏡頭焦距[6]。

2.6 實(shí)驗(yàn)結(jié)果超差

處理措施：查閱儀器說(shuō)明書，出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確。主要故障原因有(1)實(shí)驗(yàn)氣氛實(shí)現(xiàn)和氣氛設(shè)置不符合實(shí)驗(yàn)要求；(2)燃燒內(nèi)管損壞，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中爐門和背景開關(guān)狀態(tài)不正確；(3)溫度系數(shù)設(shè)置不正確；(4)測(cè)控程序處于不正常狀態(tài)；措施有：針對(duì)1)用標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確認(rèn)最佳實(shí)驗(yàn)氣氛；(2)更換內(nèi)燃管，并且在實(shí)驗(yàn)開始前檢查儀器狀態(tài)顯示爐門和背景正常方可開始實(shí)驗(yàn)；(3)、(4)重新設(shè)置溫度系數(shù)，用標(biāo)樣和測(cè)試樣品同時(shí)驗(yàn)證調(diào)試后的溫控系數(shù)，結(jié)果都正常后，儀器可正常使用[6]。

3 結(jié) 語(yǔ)

在分析和處理灰熔融性測(cè)試儀各類故障信息時(shí)，不僅要參考儀器說(shuō)明書及儀器結(jié)構(gòu)圖，而且要對(duì)儀器的技術(shù)參數(shù)設(shè)置和測(cè)試樣品性質(zhì)進(jìn)行綜合考量，只有這樣才能查找到儀器故障產(chǎn)生的真正原因，并對(duì)其加以處理，才是使用和維護(hù)好儀器。