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蒸汽锅炉安装调试过程中的难点分析与解决

2018-05-30赵永冬

设备管理与维修 2018年3期
关键词:蒸汽锅炉调压阀燃烧器

赵永冬

(中国石化润滑油有限公司合成油脂分公司,重庆 400039)

0 引言

锅炉作为生产的关键及特种设备,安全规范多,技术复杂性较高,其安装、调试质量也直接关系今后生产中的安全、稳定、高效、节能、经济运行及操作的便利。作为中国石化集团公司旗下的润滑油生产基地,为了扩大产能及产品升级,总部投资兴建新厂,锅炉房的建设是其重点项目之一。自2015年年底开始,锅炉及附属设备进入安装就位阶段,主要设备包括6 t蒸汽锅炉1台(新购),4 t蒸汽锅炉1台(原有利旧),36 m3软水箱1个,自动软水器2套,给水泵4台,循环泵4台,余热回收器2套,汽水分离器1套,以及蒸汽、给排水、天然气、压缩空气、烟气等管道及调压阀、流量计等附属设备。为保证尽快投入生产,公司决定先行将新购的6 t蒸汽锅炉及附属设备安装调试成功。该锅炉为浙江某公司设计制造,型号为WNS-6-1.0-YQ,额定出力6 t/h,额定蒸汽压力1 MPa,额定蒸汽温度184℃,设计热效率>90%,控制系统采用可编程序控制器(PLC)作为中央控制。

1 难点分析

(1)锅炉本体、燃烧器、仪电控制柜、软水器以及管线的安装调试分别来自不同的厂家,交叉作业多,沟通配合困难,即使完全按照设计图纸施工,也会有很多不可预料的事件发生,必须一步一步打通每个难关,才能取得最后的调试成功。

(2)由于是在全新的环境安装调试全新的设备,伴随着设备的升级,自动化水平的提高,安装调试人员素质参差不齐。

2 调试方案的设计与实施

主体装置安装结束,完成中交后进入调试阶段,先按照水、电、燃气、压缩空气、仪电控制、安全联锁等分单元调试,最后全系统联调。调试方案见图1。

图1 项目调试实施方案

2.1 天然气供给系统调试

根据厂家提供的天然气压力要求,最大值≤0.07 MPa,而管网供气压力为0.25 MPa,因此必须加装一调压阀,使气压调节到规定范围内。进入调试阶段后,通过调节调压阀,当时可将压力调整到合适范围,但稍过一会儿,阀的气压慢慢升高,最终与管网压力平衡,达到0.25 MPa,无法起到调压作用。

(1)故障判断。调压阀无法稳压的原因包括调节不当;安装方式不当;调压阀自身缺陷;异物卡住阀芯。根据原因排查和与厂家沟通,排除了安装与调试因素,于是由专业人员进行拆卸阀体,检查并清理异物,未发现明显问题,此时,可判断故障为新安装的调压阀自身质量缺陷所致。

(2)问题解决。因新订购1台调压阀周期较长,决定先临时拆装1台代用,待新件到货后再进行更换。经综合评价,找到1台进、出口口径为DN50 mm的旧调压阀(原调压阀口径为DN65 mm)。通过对新件与旧件的主要参数进行分析后,认为可以代换。经安装调试满足了临时使用要求,顺利进入下一步调试流程。

2.2 仪电控制系统调试

2.2.1 燃烧器点火问题

该燃烧器选取德国欧科EKEVO 7.4500G/E,燃料种类为天然气,为鼓风式燃烧器,一次空气系数为0,结构紧凑,热负荷调节范围较大。启动锅炉,正常进入启动程序,前吹扫→打火→点小火→点大火→火焰监测,其中吹扫、打火、点小火动作均正常,但小火点燃后几秒钟即熄灭,反复多次,均如此。

(1)问题查找。检查点火系统,包括点火器、点火线、点火电极,未发现异常,又反复多次调火焰盘、点火电极间隙,故障依旧;怀疑空燃比调节不当,于是采用手动方式反复多次调试风门与燃气蝶阀开度的配比,大、中、小开度均多次试验进行,但问题还是没有解决。

(2)问题解决。分析原因可能不是点火系统的问题,若火焰监测系统出现问题,则控制系统无法检测到火焰探测电极所产生的μA级电流,系统识别为火焰未点燃而进行熄火保护。检查火焰探测电极及接线端子,发现端子线出厂时接错,重新接线,问题得到解决。

2.2.2 运行中熄火问题

点火成功后,启动运行,一开始点火、小火转大火以及大火运行均正常,但运行约30 min后,突然熄火停炉,重新启动,风机运行,吹扫动作正常,但再也无法点火。

(1)故障判断。无法点火故障原因分析包括仪电系统问题;送风系统问题;燃气气路问题。通过检查燃气气路发现在燃气管道末端装设1只专用SIEMENS阀组,内部由2只电磁阀组成,起到控制燃气通断、二级减压与检漏的作用,该阀组为德国原装进口,结构精密、价格昂贵,为锅炉核心部件之一。其前端压力<70 kPa,后端压力经验值为4 kPa。在对阀组前后端压力测试时发现后端压力几乎为0,判断是阀组内部电磁阀没有打开。拆开阀组后有约100 mL清水从底盖流出,将水放完并用吹风机烘干处理,再装配还原。

(2)故障处理。通过查找积水原因,是天然气管路的最低点有积水所致,于是用抽水机将其抽干后并反复吹扫管线,直到彻底将积水处理干净后,才重新启动试车,点火良好,运行正常。

上述原因是由于施工单位在做天然气管道水压试验后,未将余水排放干净,导致含水天然气进入阀组内部并形成积水,阻碍内部电磁阀阀杆动作,天然气无法通过阀组进入燃烧器喷嘴,造成无法点火的故障。

2.2.3 控制参数的统调及数据保存

在以上问题彻底解决后,进入参数的统调阶段,在烟气检测仪的监测下,对风门开度、燃气蝶阀开度、阀组前、后压力、一氧化碳及氧含量进行了统调,该项调试共有10个控制点,调试数据见表1。

表1 燃烧器调试数据

数据调试完成后,将其保存记录入燃烧器控制器,完成后再与控制柜进行远程联机调试,手、自动控制均可正常工作,表明锅炉主体调试工作已完成。

2.3 附属设备调试

2.3.1 附属设备结构

锅炉附属设备包括给水泵、循环泵、余热回收器、流量计、软水箱及软水器,重点需要调试的设备为2台自动软水器。系统采用2台流量型自动软水器并联供水,分为主、副机,主机驱动副机运行,主要结构为1台进口机头,1个国产树脂罐及1个盐箱,与传统的软水器相比,省去了化盐池、盐泵等装置,具有体积小、重量轻、可实现自动运行等优点,不需要按照老式软水器那样通过频繁人工切换阀门操作。

程序分4步运行,包括反洗、吸盐、正洗和注水,整个周期164 min。装填完树脂及管线连接完成后开始试车调试,很快将副机调试成功,而主机仍然有问题。

2.3.2 软水器出水不合格问题的解决

(1)故障现象。对额定蒸汽压力≤1 MPa的蒸汽锅炉来说,要求给水硬度≤0.03 mmol/L,但软水器主机连续再生处理3次,经分析化验,出水硬度仍超标,水质不合格。

(2)问题解决。对设备进行全面解体检查时发现,机头内部中心管与机头连接处的密封圈有细微伤痕,同时,中心管上的一个直接头连接位置不当,造成与机头连接不到位,重新更换密封圈,更改直接头连接位置后,再次试机,经过164 min的再生处理后分析化验,数据完全达标合格,问题得以解决。

3 结语

在项目调试过程中,在仪电控制、安全连锁、附属设备及公用工程方面遇到了较多问题,有的故障发现和解决时还比较困难,容易导致误判,必须从根本上彻底解决,确保调试质量,提高企业的设备管理水平,加强对设备的维护和保养,确保在任何情况下设备都能处于正常运转状态。通过一年来的运行观察,设备运行稳定可靠,节能减排效果明显,取得了较好的经济效益和社会效益,在此,特向同行们提供新建锅炉房的调试案例,以供在类似项目中参考。

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