牛國(guó)亮

(山西省陽(yáng)城縣竹林山煤炭有限責(zé)任公司，山西 晉城 048105)

0 引言

為了貫徹落實(shí)國(guó)家關(guān)于節(jié)能減排的政策方針，山西省陽(yáng)城縣竹林山煤炭有限責(zé)任公司充分利用資源優(yōu)勢(shì)，淘汰高耗低效的燃煤鍋爐，更新為先進(jìn)的燃燒井下抽出瓦斯氣的燃燒機(jī)鍋爐。燃燒機(jī)型號(hào)，意大利百德GI510－DSPGN－6T自動(dòng)燃燒機(jī);燃?xì)夤夥绞?，井下瓦斯抽出地面后未?jīng)處理直接加壓供氣;供氣額定壓力，(30±3)kPa;供氣的體積分?jǐn)?shù)，28% ～45%(變化)。此類燃燒機(jī)自動(dòng)化程度高，對(duì)原料氣的指標(biāo)要求也相對(duì)較高，燃?xì)鈮毫ΑⅢw積分?jǐn)?shù)等不穩(wěn)定或過(guò)低時(shí)，會(huì)影響燃燒機(jī)的正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)甚至造成鍋爐停運(yùn)無(wú)法再次開(kāi)啟，特別是在直接使用井下抽出未經(jīng)處理(體積分?jǐn)?shù)調(diào)節(jié)、脫水、穩(wěn)壓等)的瓦斯氣作為燃料供給燃燒機(jī)運(yùn)行時(shí)，燃燒機(jī)發(fā)生故障的幾率更高，影響鍋爐正常運(yùn)行的時(shí)間更長(zhǎng)。針對(duì)這種狀況，山西省陽(yáng)城縣竹林山煤炭有限責(zé)任公司對(duì)原料氣的壓力、流量和體積分?jǐn)?shù)進(jìn)行指標(biāo)優(yōu)化控制，對(duì)鍋爐燃燒機(jī)的每個(gè)故障進(jìn)行認(rèn)真分析、研究和總結(jié)，從中找出最方便、快捷的排除方法，制訂措施進(jìn)行定期檢查維護(hù)，使燃燒機(jī)的故障率大幅度下降，極大縮短了故障檢查和排除時(shí)間，保證了鍋爐的安全正常運(yùn)行。本文按照燃燒機(jī)的控制原理對(duì)常見(jiàn)故障的分析、判斷與排除進(jìn)行簡(jiǎn)單總結(jié)，可為同類機(jī)型的故障處理提供參考和借鑒。

1 母火不能點(diǎn)燃的故障分析

母火不能點(diǎn)燃，故障部位大多在電路和燃?xì)夤苈?，要結(jié)合故障狀態(tài)進(jìn)行分析判斷。

1.1 高壓電極不發(fā)火

1.1.1 檢查

通過(guò)鍋爐后面的觀察孔發(fā)現(xiàn)，在開(kāi)機(jī)運(yùn)行至母火點(diǎn)燃時(shí)電極未發(fā)出火花，火焰檢測(cè)裝置檢測(cè)不到火焰信號(hào)，延時(shí)3 s后燃燒機(jī)自動(dòng)停運(yùn)。

1.1.2 原因分析

高壓電極未產(chǎn)生火花，一般是電路直接故障，主要故障可能是高壓點(diǎn)火電路斷線、接頭松脫、高壓電纜燒壞、電極松動(dòng)接地、點(diǎn)火變壓器故障等。

1.1.3 排除方法

(1)高壓電纜各連接插頭應(yīng)接觸可靠，連接插頭可全部撥下重新插接一次，電纜與電極插頭處進(jìn)行螺紋連接時(shí)用力要適度，保證連接可靠即可，擰緊力矩過(guò)大會(huì)將絕緣瓷管損壞，造成漏電。連接插頭全部插接好后用萬(wàn)用表測(cè)量點(diǎn)火變壓器二次側(cè)→電極連接點(diǎn)處，應(yīng)為通路。

(2)高壓點(diǎn)火電纜燒壞和電極松動(dòng)造成的接地。電纜長(zhǎng)時(shí)間高溫烘烤，容易使絕緣層老化，絕緣強(qiáng)度降低，或漏出導(dǎo)體與設(shè)備金屬直接接觸。如果有備用電纜，立即更換并插接牢靠即可恢復(fù)正常。如果暫時(shí)無(wú)備用電纜，可用以下應(yīng)急方法處理:將損壞電纜的老化絕緣層清理干凈，在導(dǎo)體表面嚴(yán)密地纏繞3層塑料絕緣帶，外面纏繞2層高壓玻璃絲帶，在玻璃絲帶外面套入合適直徑的高壓黃蠟管2～3層，處理后的外包絕緣層要大于原絕緣層的厚度，將兩端插頭插接牢靠。

電極架松動(dòng)以及電極瓷套管損壞會(huì)使電極與機(jī)體距離縮小或直接接觸造成接地?？蓪㈦姌O架轉(zhuǎn)動(dòng)180°，固定于燃燒頭的正下方，高壓電纜沿進(jìn)風(fēng)口底部穿入并連接可靠。在固定電極架時(shí)，要檢查電極頭距機(jī)體金屬表面不得小于20 mm，不符合要求時(shí)，要適當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)電極架進(jìn)行調(diào)整，最后固定可靠，富余電纜要放置在通風(fēng)口外側(cè)，以防高溫?zé)龎摹?/p>

(3)點(diǎn)火變壓器故障。點(diǎn)火變壓器的一次電壓為220 V、二次電壓為8 kV，常見(jiàn)故障一般為電路接觸不良、斷線或變壓器燒損等。

1)點(diǎn)火變壓器無(wú)輸出。按圖1用萬(wàn)用表測(cè)量電控箱接線端子排X1的#36－#38，點(diǎn)火變壓器一次電壓應(yīng)為220 V。

2)二次側(cè)的試驗(yàn)。點(diǎn)火變壓器二次側(cè)屬于高壓，一般電工儀表無(wú)法測(cè)量，判斷變壓器是否正常的方法一般是直接電源測(cè)試:斷開(kāi)電源，按圖1分別連接接線端子排的#1－#38，#5－#36，接通電源后觀察電極，發(fā)出火花并伴有輕微的“嘶嘶”聲，說(shuō)明變壓器正常。

3)如果電源、電極和高壓電纜均正常，通電后電極不發(fā)火，那么，可斷定為點(diǎn)火變壓器燒損，需更換新的變壓器。

排除以上故障，開(kāi)機(jī)后高壓電極即可正常產(chǎn)生火花15 s。

1.2 燃?xì)夤苈饭收?/h3>

1.2.1 檢查

開(kāi)機(jī)運(yùn)行至母火點(diǎn)燃時(shí)電極發(fā)出火花，觀察母火未點(diǎn)燃，延時(shí)3 s后自動(dòng)停機(jī)。

1.2.2 原因分析

燃?xì)怏w積分?jǐn)?shù)和壓力過(guò)低、引燃電磁閥流量過(guò)小、引燃電磁閥未打開(kāi)。

燃?xì)怏w積分?jǐn)?shù)和壓力必須符合如下要求:進(jìn)氣壓力，16～20 kPa;體積分?jǐn)?shù)，(35±3.5)%。壓力和體積分?jǐn)?shù)過(guò)低都無(wú)法正常點(diǎn)火。

1.2.3 排除方法

(1)引燃電磁閥流量過(guò)小。一般情況下，引燃電磁閥在直接使用瓦斯氣時(shí)，輸出量應(yīng)調(diào)節(jié)在最大位置。調(diào)節(jié)方法是:松開(kāi)螺栓D，用手逆時(shí)針(“+”方向)旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)旋鈕至最大，調(diào)節(jié)完后鎖緊螺栓D。具體調(diào)節(jié)位置如圖2所示。

(2)引燃電磁閥未打開(kāi)。首先用手握住閥體，開(kāi)機(jī)到達(dá)點(diǎn)火時(shí)間，在正常情況下，能聽(tīng)到電磁閥動(dòng)作時(shí)的“吧嗒”聲響并感覺(jué)到輕微振動(dòng)，觀察燃?xì)鈮毫Ρ頂?shù)值明顯下降，說(shuō)明閥工作正常。反之則可能是電源斷路或電磁閥損壞。

(3)電源斷路。按圖1在控制箱接線端子排上分別連接#1－#37，#5－#36，拆開(kāi)電磁閥排氣側(cè)接頭，通電后電磁閥打開(kāi)，排氣接頭有氣體排出，說(shuō)明電磁閥工作正常。反之則說(shuō)明電磁閥線圈燒壞，需要更換。

以上故障全部排除后，燃燒機(jī)母火可正常點(diǎn)燃。

2 主火不燃燒的故障分析

母火點(diǎn)燃后延時(shí)3 s，如果燃?xì)鈮毫?、體積分?jǐn)?shù)正常，主火點(diǎn)燃，燃燒機(jī)進(jìn)入正常工作狀態(tài);如果主火不能正常點(diǎn)燃，可從電路、燃?xì)夂蜋C(jī)械等方面進(jìn)行綜合檢查排除。

圖1 燃燒機(jī)電氣原理圖

圖2 MVDLE型引燃電磁閥調(diào)節(jié)示意圖

首先排除瓦斯氣體積分?jǐn)?shù)和壓力、管路含水等因素，保證氣源指標(biāo)合格。

2.1 主氣閥電氣故障

2.1.1 檢查

開(kāi)機(jī)后，觸摸主氣閥外殼，當(dāng)?shù)竭_(dá)點(diǎn)火時(shí)間時(shí)，主氣閥未動(dòng)作，工作指示燈未點(diǎn)亮，延時(shí)3 s后自動(dòng)停機(jī)。

2.1.2 原因分析

工作指示燈未點(diǎn)亮，主電磁閥線圈未動(dòng)作，其故障原因可能是主氣閥電源斷線或線圈燒損。

2.1.3 排除方法

(1)參照?qǐng)D1，將電控箱內(nèi)#32，#33線臨時(shí)短接，同時(shí)與#1線連接，拆開(kāi)主氣閥七孔插座，合上電源開(kāi)關(guān)，用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量，七孔插座內(nèi)的N－T1，N－T2分別為220 V，說(shuō)明線路無(wú)斷線或接觸不良現(xiàn)象。

(2)接通七孔插座，合上電源開(kāi)關(guān)，如果主氣閥線圈未燒損，則可聽(tīng)到“咔噠”聲響，手能感到明顯振動(dòng)，工作指示燈點(diǎn)亮，說(shuō)明主氣閥正常。

(3)如果指示燈點(diǎn)亮，未聽(tīng)到“咔噠”聲，電磁閥無(wú)振動(dòng)，則說(shuō)明線圈燒損，需更換新的線圈。

(4)在檢查試驗(yàn)主氣閥電路過(guò)程中，也可打開(kāi)主氣閥正面的檢查孔蓋，觀察閥桿在通電時(shí)是否上下移動(dòng)來(lái)輔助分析主氣閥的狀態(tài)。

(5)如果線圈正常吸合，指示燈點(diǎn)亮但閥桿未動(dòng)作，則可判斷為主氣閥存在機(jī)械故障。

2.2 主氣閥閥芯卡死

這是主氣閥運(yùn)行中最常見(jiàn)的故障，多發(fā)生在開(kāi)機(jī)時(shí)無(wú)法正常打開(kāi)。

2.2.1 檢查

排除電氣故障后，將主氣閥出口側(cè)排氣口打開(kāi)，重新開(kāi)機(jī)，到達(dá)點(diǎn)火時(shí)間時(shí)，排氣口沒(méi)有排氣感，觀察正面檢查孔內(nèi)閥桿無(wú)動(dòng)作，延時(shí)3 s后自動(dòng)停機(jī)。

2.2.2 原因分析

因電氣故障已排除，可判斷為主氣閥閥芯機(jī)械卡阻造成的故障。

2.2.3 排除方法

(1)打開(kāi)主氣閥底蓋，清除積水、煤塵等污物，清洗閥桿導(dǎo)向孔，閥桿與導(dǎo)向孔因雜質(zhì)擠壓而損傷，要用細(xì)砂布修磨平整、光潔，在導(dǎo)向孔內(nèi)塞滿凡士林或鋰基脂并用手向下推動(dòng)閥桿使之動(dòng)作靈活。

(2)用2.1.3章節(jié)中的方法通電試驗(yàn)閥芯動(dòng)作，應(yīng)能開(kāi)閉自如，指示燈隨動(dòng)作對(duì)應(yīng)亮滅，閥芯開(kāi)啟、關(guān)閉聲音清脆。

(3)按原樣裝配好閥底蓋，檢查孔蓋。打開(kāi)主氣閥排氣側(cè)法蘭上面的檢查孔螺塞，臨時(shí)通電主氣閥打開(kāi)，螺塞孔內(nèi)有排氣感。進(jìn)氣壓力表有下降波動(dòng)，說(shuō)明主氣閥恢復(fù)正常，檢查處理完成后恢復(fù)所有電氣線路至正常位置。

以上故障全部排除后，母火即可正常點(diǎn)燃。

3 主氣閥長(zhǎng)時(shí)間帶水的故障分析

如果主氣閥內(nèi)經(jīng)常帶水，會(huì)使閥桿氧化銹蝕，易造成閥芯與導(dǎo)向孔拉傷、卡阻，增大線圈吸引阻力而無(wú)法打開(kāi)。

排除方法:在主氣閥底蓋內(nèi)側(cè)的最低洼處靠近閥桿的地方各打1個(gè)? 9 mm的小孔，攻M10 mm×1 mm的細(xì)牙螺紋，裝設(shè)暖氣片常用的小排氣閥，每班定時(shí)排水幾次，即可徹底解決該問(wèn)題。

4 運(yùn)行中異常停機(jī)的故障分析

燃燒機(jī)在正常運(yùn)行中，有時(shí)會(huì)因某種原因突然熄火停機(jī)。發(fā)生此類情況時(shí)，要注意保持和觀察停機(jī)時(shí)的設(shè)備狀態(tài)和顯示參數(shù)，給檢查排除故障提供可靠依據(jù)，節(jié)省檢修時(shí)間。

4.1 燃?xì)鈮毫?、體積分?jǐn)?shù)下降

4.1.1 氣源檢查

觀察主氣管上的進(jìn)氣壓力表讀數(shù)，一般情況下低于10 kPa即不能滿足正常燃燒運(yùn)行，特別是燃?xì)怏w積分?jǐn)?shù)低于30%時(shí)，風(fēng)機(jī)會(huì)發(fā)出沉悶的“轟轟”聲并伴隨振動(dòng)，然后熄火停運(yùn)。

4.1.2 原因分析

氣體燃料的特性中與燃燒關(guān)系最密切的是它的成分、熱值和體積分?jǐn)?shù)，成分決定著火的難易和燃燒速度，熱值和體積分?jǐn)?shù)決定燃料消耗和流動(dòng)阻力。燃燒機(jī)進(jìn)風(fēng)量(供氧量)是根據(jù)直供瓦斯氣的熱值設(shè)定的，正常運(yùn)行過(guò)程中進(jìn)風(fēng)量是恒定的，不會(huì)因燃?xì)獾膲毫腕w積分?jǐn)?shù)變化而自動(dòng)調(diào)節(jié)。所以，當(dāng)燃?xì)鈮毫蝮w積分?jǐn)?shù)大幅度下降時(shí)，風(fēng)燃比也隨之下降，不足以維持燃?xì)馀c氧氣在燃燒界面的燃燒反應(yīng)，使界面溫度降低、斷燃。

4.1.3 排除方法

在瓦斯氣加壓站，人工調(diào)節(jié)使壓力和體積分?jǐn)?shù)符合要求。

4.2 保護(hù)性停機(jī)

4.2.1 檢查

發(fā)生保護(hù)性停機(jī)，一般都能從控制屏和壓力表上直接觀察到，還可以聽(tīng)到報(bào)警信號(hào)，主要有過(guò)壓和缺水動(dòng)作停機(jī)。

4.2.2 原因分析

在燃燒機(jī)的控制系統(tǒng)中，設(shè)置有鍋爐缺水保護(hù)和過(guò)壓自動(dòng)停機(jī)，只要其中一項(xiàng)動(dòng)作，燃燒機(jī)將自動(dòng)停止工作。水位:共有4個(gè)方塊指示，一般設(shè)定中水位(顯示屏上只有2個(gè)方塊)報(bào)警，低水位(1個(gè)方塊)保護(hù)停機(jī)。過(guò)壓:設(shè)定1個(gè)鍋爐工作壓力值ps，當(dāng)工作壓力小于ps時(shí)，燃燒機(jī)正常運(yùn)行，等于ps時(shí)保護(hù)停機(jī)，同時(shí)發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

4.2.3 排除方法

(1)低水位停機(jī)后，需及時(shí)檢查鍋爐液面計(jì)上的水位，如果還能觀察到水位，要按鍋爐水位檢查程序進(jìn)行必要的水位檢查和確認(rèn)，避免假液位造成的誤導(dǎo)，當(dāng)確定水位真實(shí)后，按操作規(guī)程補(bǔ)水，補(bǔ)充至正常水位時(shí)，閉鎖解除，按“復(fù)位”后方可正常開(kāi)機(jī)。當(dāng)經(jīng)檢查無(wú)法觀察到水位時(shí)，不得盲目補(bǔ)水，必須立即按鍋爐缺水程序進(jìn)行處理，防止發(fā)生事故。

(2)蒸汽過(guò)壓停機(jī)后，不要急于進(jìn)行檢查處理。聽(tīng)到超壓報(bào)警，首先觀察鍋爐壓力表，數(shù)值等于ps，為過(guò)壓保護(hù)，不要進(jìn)行任何操作;當(dāng)鍋爐壓力表數(shù)值小于ps時(shí)，燃燒機(jī)內(nèi)部可編程邏輯控制器(PLC)接收到壓力下降信號(hào)，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)入運(yùn)行程序，無(wú)需人工操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

在對(duì)直供瓦斯氣燃燒機(jī)鍋爐的運(yùn)行管理及故障處理過(guò)程中，結(jié)合設(shè)備結(jié)構(gòu)原理，對(duì)相同部位不同的故障表現(xiàn)形式和結(jié)果加以綜合分析和研究，從中摸索出相同的原因和規(guī)律，制訂出各種故障的預(yù)防、分析、判斷與排除措施，通過(guò)技術(shù)培訓(xùn)，使檢修和作業(yè)人員熟練掌握，增強(qiáng)分析判斷能力，做到預(yù)防有效、分析合理、判斷精確、排除迅速?gòu)氐住２扇∫陨洗胧┖?，燃燒機(jī)的故障率同比下降90%以上，故障周期由原來(lái)的十幾天延長(zhǎng)至8個(gè)月以上，全年只有1～2次常見(jiàn)故障，并且能在幾分鐘或十幾分鐘內(nèi)迅速排除，省工省時(shí)、快捷高效，2年來(lái)未發(fā)生因燃燒機(jī)故障而導(dǎo)致的停爐事故，收到良好的技術(shù)效益。