RTO熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)完善

【摘要】本文介紹RTO（蓄熱式廢氣氧化爐）熱循環(huán)風(fēng)機(jī)運(yùn)行存在被爐膛高溫氣流燒“紅”的問(wèn)題，問(wèn)題存在的原因。用最小的成本如何解決熱循環(huán)風(fēng)機(jī)被爐膛高溫氣流燒“紅”的故障，如何完善熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，如何保障熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)安全、可靠、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

【關(guān)鍵詞】RTO熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)；風(fēng)機(jī)保護(hù)

1.引言

我司RTO是2011年從臺(tái)灣引進(jìn)的，不久暴露出很多問(wèn)題。最嚴(yán)重的問(wèn)題是：熱循環(huán)風(fēng)機(jī)被爐膛高溫氣流燒“紅”，被迫停止使用熱循環(huán)風(fēng)機(jī)。RTO使用熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)可降低10%-15%的燃料，節(jié)能省錢(qián)是當(dāng)今社會(huì)的主流。經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析，找出產(chǎn)生問(wèn)題的原因。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，實(shí)施了技術(shù)改進(jìn)。

2.熱循環(huán)風(fēng)機(jī)概述

熱循環(huán)風(fēng)機(jī)主要是為了當(dāng)熱油交換器無(wú)法滿足上膠機(jī)對(duì)熱能需求時(shí)，開(kāi)啟熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。熱油交換器出口的低溫氣體經(jīng)過(guò)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)提升壓力，再進(jìn)入爐膛，降低了爐膛溫度。爐膛溫度控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)爐頭燃燒風(fēng)機(jī)及天然氣開(kāi)度，使?fàn)t膛溫度維持在設(shè)定值附近。另外，使用熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)能提升導(dǎo)熱油溫度上升速度，縮短開(kāi)機(jī)時(shí)間。原理是增大通過(guò)熱油換熱器的氣體流速、流量，相當(dāng)于增大換熱器的有效面積，在同樣功率爐頭、熱油換熱器能為生產(chǎn)提供更多的熱能。熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)如圖所示：

3.存在的問(wèn)題

3.1熱循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)出口有差壓控制，但沒(méi)有壓力報(bào)警停機(jī)保護(hù)。當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)由于某種原因致其出口輸出壓力低，導(dǎo)致?tīng)t膛高達(dá)800℃氣流反串入熱循環(huán)風(fēng)機(jī)，熱循環(huán)風(fēng)機(jī)被燒紅。

3.2熱循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器故障自動(dòng)復(fù)位。設(shè)計(jì)者的初始考慮是：有故障時(shí)，讓其自動(dòng)復(fù)位，盡快開(kāi)啟風(fēng)機(jī)。但實(shí)際上是：熱循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器不斷報(bào)警、不斷復(fù)位，風(fēng)機(jī)不斷開(kāi)停，爐膛高溫氣流不斷反串入熱循環(huán)風(fēng)機(jī)，造成風(fēng)機(jī)被燒紅。

3.3在上膠機(jī)耗熱量減少時(shí)，熱油換熱器導(dǎo)熱油出口溫度有時(shí)超高，原設(shè)計(jì)沒(méi)有考慮關(guān)閉熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。

3.4由于是蓄熱式廢氣氧化爐，爐壓比一般的焚燒爐要大。直接向爐膛供氣的只有爐頭燃燒風(fēng)機(jī)與熱循環(huán)風(fēng)機(jī)。當(dāng)爐膛溫度快速上升時(shí)，爐頭燃燒風(fēng)機(jī)開(kāi)度由最大快速到最小，爐膛氣壓快速降低：反之，爐膛氣壓快速增大。爐膛氣壓快速增大與減少會(huì)傳導(dǎo)到向爐膛直供氣體的熱循環(huán)風(fēng)機(jī)，使熱循環(huán)風(fēng)機(jī)快速加減速，有時(shí)嚴(yán)重的會(huì)使熱循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器在減速過(guò)程中過(guò)電流報(bào)警等故障。

3.5當(dāng)爐膛壓力過(guò)大，高溫氣流克服熱循環(huán)風(fēng)機(jī)的進(jìn)出口差壓流向熱排放風(fēng)門(mén)。即使熱循環(huán)風(fēng)機(jī)出口有差壓控制與差壓報(bào)警停風(fēng)機(jī)也無(wú)法保護(hù)風(fēng)機(jī)。這種狀況下，熱循環(huán)風(fēng)機(jī)出口溫度顯示監(jiān)控與超溫報(bào)警停爐非常重要。

4.技術(shù)完善

只有系統(tǒng)完善后才可投入使用。本次完善改進(jìn)主要是軟件程序修改、通過(guò)熱循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)風(fēng)門(mén)開(kāi)度的調(diào)整，保障風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。硬件只增加熱循環(huán)風(fēng)機(jī)出口至高溫風(fēng)門(mén)之間風(fēng)溫傳感器。主要作如下完善方面的改進(jìn)：

4.1熱循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器故障自動(dòng)復(fù)位功能取消，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時(shí)，停止熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行。只有變頻器人工復(fù)位且觸摸屏報(bào)警復(fù)位后，熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)才允許啟動(dòng)運(yùn)行。

4.2增加導(dǎo)熱油出口溫度過(guò)高報(bào)警停熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)。

4.3PLC程序里增加：當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)出口差壓低于低限值（我司是800Pa），停止熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行，并報(bào)警。只有人工復(fù)位、消除故障報(bào)警后，熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)才能允許啟動(dòng)運(yùn)行。

4.4熱循環(huán)風(fēng)機(jī)增加溫度保護(hù)。在熱循環(huán)風(fēng)機(jī)出口至高溫風(fēng)門(mén)之間增加測(cè)量風(fēng)溫傳感器（本文標(biāo)記為T(mén)），當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)，風(fēng)溫T不可超溫，超過(guò)此（我司是300℃）溫度，報(bào)警停熱循環(huán)系統(tǒng)。分兩種狀況：風(fēng)機(jī)進(jìn)出口差壓正常，此時(shí)檢查方向是爐膛壓力為何高；風(fēng)機(jī)進(jìn)出口差壓不正常，檢查風(fēng)機(jī)本身，參考本文“4.5”所述。

高溫風(fēng)門(mén)關(guān)閉時(shí)，爐膛高溫氣流通過(guò)高溫風(fēng)門(mén)的縫隙滲透到熱循環(huán)風(fēng)機(jī)，形成很微弱的風(fēng)流。熱循環(huán)風(fēng)機(jī)停止時(shí)，爐膛溫度已達(dá)800℃設(shè)定值，此時(shí)測(cè)溫處T的溫度須小于安全溫度（我司的RTO是420℃），超過(guò)此溫度報(bào)警停爐。這種故障可能是高溫風(fēng)門(mén)沒(méi)有關(guān)閉或熱循環(huán)風(fēng)機(jī)進(jìn)口風(fēng)門(mén)未關(guān)好，也有可能是本文“3.5”描述的。此時(shí)須排除故障后RTO才可以開(kāi)始點(diǎn)火升溫。

4.5通過(guò)熱循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)風(fēng)門(mén)調(diào)整，減少氣流對(duì)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)的影響，保障風(fēng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn)。

（1）熱循環(huán)風(fēng)機(jī)管道的風(fēng)溫在300℃，一旦空氣流進(jìn)爐膛后溫度很快升到800℃，氣體會(huì)膨脹近1倍。高溫風(fēng)門(mén)開(kāi)度不能大于50%，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，我司高溫風(fēng)門(mén)設(shè)定為30%。

（2）為防止熱循環(huán)風(fēng)機(jī)從煙囪里抽氣體，避免熱排放風(fēng)門(mén)氣體倒流，VER風(fēng)門(mén)最小開(kāi)度設(shè)定不為零，我司經(jīng)驗(yàn)值是15%。

（3）熱排放風(fēng)門(mén)的設(shè)定很重要。為解決本文“3.4”的問(wèn)題，將熱排放風(fēng)門(mén)開(kāi)度設(shè)置偏小，通過(guò)抬高熱循環(huán)系統(tǒng)氣體壓力，可有效緩沖由于爐頭燃燒風(fēng)機(jī)開(kāi)度快速變化致使熱循環(huán)系統(tǒng)氣流波動(dòng)過(guò)大最終導(dǎo)致熱循環(huán)風(fēng)機(jī)變頻器在減速過(guò)程中過(guò)電流報(bào)警等故障。當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)開(kāi)啟時(shí)，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)與分析，我司熱排放風(fēng)門(mén)開(kāi)度設(shè)定在45%左右。另外，熱排放風(fēng)門(mén)適度開(kāi)小可提高爐壓，廢氣在爐膛內(nèi)停留時(shí)間延長(zhǎng)，對(duì)提高廢氣轉(zhuǎn)化率有好處。

（4）VER風(fēng)門(mén)與RTO出口風(fēng)門(mén)聯(lián)動(dòng)比要合適 （有些RTO出口風(fēng)門(mén)是手動(dòng)調(diào)節(jié)的，沒(méi)有此項(xiàng)），VER風(fēng)門(mén)關(guān)小的風(fēng)量近視RTO出口風(fēng)門(mén)開(kāi)大的風(fēng)量，實(shí)現(xiàn)爐膛壓力穩(wěn)定。為防止RT0出口風(fēng)溫異常，RT0出口風(fēng)溫與RTO進(jìn)口風(fēng)溫差值過(guò)大須停熱循環(huán)風(fēng)機(jī)（我司是50℃）。

5.結(jié)語(yǔ)

我司RTO熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)完善后，效果良好，起到了應(yīng)有的作用。原來(lái)不敢使用的熱循環(huán)風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，現(xiàn)在可放心使用。RTO天然氣耗量降低10%-15%。

作者簡(jiǎn)介

左延平，男，69年2月出生。安徽銅陵人。工作單位：安徽省銅陵市銅陵浩榮電子科技有限公司。電氣自動(dòng)化工程師，主要從事電氣自動(dòng)化工作.