天然氣加熱爐燒嘴故障分析及處理

龐 強

（寶鈦集團(tuán)鍛造廠，陜西 寶雞 721014）

1 天然氣加熱爐簡介

1.1 主要技術(shù)參數(shù)

工業(yè)加熱爐是熱加工工藝中的關(guān)鍵設(shè)備，種類多，數(shù)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(yè)有限公司，下半年安裝調(diào)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(qū)內(nèi)溫度偏差≤±10℃、有效區(qū)尺寸：L6000mm×W3000mm×H1500mm、燒嘴數(shù)量12個，平焰燒嘴4個，脈沖燒嘴8個、其控溫區(qū)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(jié)構(gòu)

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

2 加熱爐燃燒系統(tǒng)

本加熱爐燃燒加熱系統(tǒng)全部采用德國霍科德公司原裝進(jìn)口產(chǎn)品，包括燒嘴、空氣和燃?xì)夤苈烽y門、燃燒控制系統(tǒng)、脈沖控制系統(tǒng)、檢漏系統(tǒng)及控溫系統(tǒng)。燃?xì)庵鞴苈氛{(diào)壓系統(tǒng)包括手動球閥、過濾器GFK、機(jī)械超壓切斷閥JSAV、調(diào)壓閥VGBF、超壓放散閥VSBV、高/低壓力表、高/低壓力報警開關(guān)、電動緊急切斷閥VK、檢漏儀TC410、壓力開關(guān)DG。燃?xì)庵Ч苈酚墒謩忧蜷y、空/燃比例電磁閥VAG、功率調(diào)節(jié)閥GEHV、金屬軟管連接組成，用于對單個燒嘴安全切斷和燃?xì)饬髁空{(diào)整。并安裝氣氛閉環(huán)自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)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(diào)節(jié)閥IC40組成燃?xì)庵鞴苈氛{(diào)壓系統(tǒng)包括手動球閥、過濾器、機(jī)械超壓切斷閥、調(diào)壓閥、超壓放散閥、高/低壓力表、高/低壓力報警開關(guān)、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(nèi)部的點火電極引出電火花，并打開天然氣管路的電磁閥，燃?xì)膺M(jìn)入燒嘴后被電火花引燃。約3秒內(nèi)，燒嘴內(nèi)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(fēng)量，同時天然氣管路的空燃比例閥通過導(dǎo)壓管檢測到風(fēng)壓變大，比例閥的開度增大，天然氣的流量按比例增大，實現(xiàn)燒嘴由小火狀態(tài)向大火狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。

5 燒嘴故障解析

圖1 加熱爐燃燒系統(tǒng)圖

圖2

常見故障：⑴現(xiàn)象：始終有燒嘴故障，復(fù)位后現(xiàn)象依舊?？赡茉?復(fù)位頻繁導(dǎo)致燒嘴控制器自動保護(hù)。解決方法: 打開對應(yīng)的燒嘴控制箱，按下燒嘴控制器面板左側(cè)的復(fù)位按鈕。⑵現(xiàn)象：多次在燒嘴控制器IFD258面板中復(fù)位，燒嘴仍不能點火成功。可能原因: a.燃?xì)鈮毫κ欠裾?；b.風(fēng)機(jī)供風(fēng)壓力是否正常；c.燃?xì)怆姶砰y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(jiān)火功能是否正常；“04”閃爍是監(jiān)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(jù)具體原因進(jìn)行解決。⑶現(xiàn)象：控制器啟動-沒有點火火花“02”閃爍?？赡茉? 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(xiàn)象：控制器啟動--沒有燃?xì)狻?2”閃爍?？赡茉? 燃?xì)忾y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?xì)忾y的供電電壓；吹掃管線并重復(fù)復(fù)位幾次。⑸現(xiàn)象：控制器啟動-燒嘴點燃、未監(jiān)測到“04”閃爍。可能原因: 測量火焰的監(jiān)測電流低于設(shè)定值；電極絕緣套上有結(jié)碳，結(jié)焦，灰塵或水分；火焰監(jiān)測電極短路；火焰電離監(jiān)測電極的位置沒有放在火焰的根部；燃?xì)? 空氣比例不正確；燃?xì)鈮毫蚩諝鈮毫^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(jiān)測電纜短接或斷路。解決方法:1）檢查監(jiān)火、點火電極是否燒損燒壞，被污垢污染發(fā)生漏電，檢查火焰形狀是否異常，脫火等原因造成監(jiān)火、點火失敗。2）調(diào)整空燃比，改善點火、監(jiān)火的工作條件，提高點火成功率。及對比例閥進(jìn)行開度調(diào)節(jié)。3）工廠進(jìn)口燃?xì)夥€(wěn)壓站工作是否正常，總管上閥門是否開啟，使用的燃?xì)鈮毫κ欠裾?，爐前管段上的閥門是否開啟到位，確定穩(wěn)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(fā)現(xiàn)有，及時修理。

[1]天然氣加熱爐維護(hù)手冊[Z].

[2]天然氣加熱爐使用說明[Z].