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

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

1.引言

我司RTO是2011年從臺灣引進(jìn)的，不久暴露出很多問題。最嚴(yán)重的問題是：熱循環(huán)風(fēng)機被爐膛高溫氣流燒“紅”，被迫停止使用熱循環(huán)風(fēng)機。RTO使用熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)可降低10%-15%的燃料，節(jié)能省錢是當(dāng)今社會的主流。經(jīng)過認(rèn)真分析，找出產(chǎn)生問題的原因。結(jié)合現(xiàn)場實際情況，實施了技術(shù)改進(jìn)。

2.熱循環(huán)風(fēng)機概述

熱循環(huán)風(fēng)機主要是為了當(dāng)熱油交換器無法滿足上膠機對熱能需求時，開啟熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)。熱油交換器出口的低溫氣體經(jīng)過熱循環(huán)風(fēng)機提升壓力，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)機及天然氣開度，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)機系統(tǒng)能提升導(dǎo)熱油溫度上升速度，縮短開機時間。原理是增大通過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)機系統(tǒng)如圖所示：

3.存在的問題

3.1熱循環(huán)風(fēng)機進(jìn)出口有差壓控制，但沒有壓力報警停機保護(hù)。當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機由于某種原因致其出口輸出壓力低，導(dǎo)致爐膛高達(dá)800℃氣流反串入熱循環(huán)風(fēng)機，熱循環(huán)風(fēng)機被燒紅。

3.2熱循環(huán)風(fēng)機變頻器故障自動復(fù)位。設(shè)計者的初始考慮是：有故障時，讓其自動復(fù)位，盡快開啟風(fēng)機。但實際上是：熱循環(huán)風(fēng)機變頻器不斷報警、不斷復(fù)位，風(fēng)機不斷開停，爐膛高溫氣流不斷反串入熱循環(huán)風(fēng)機，造成風(fēng)機被燒紅。

3.3在上膠機耗熱量減少時，熱油換熱器導(dǎo)熱油出口溫度有時超高，原設(shè)計沒有考慮關(guān)閉熱循環(huán)風(fēng)機系統(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)機與熱循環(huán)風(fēng)機。當(dāng)爐膛溫度快速上升時，爐頭燃燒風(fēng)機開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傳導(dǎo)到向爐膛直供氣體的熱循環(huán)風(fēng)機，使熱循環(huán)風(fēng)機快速加減速，有時嚴(yán)重的會使熱循環(huán)風(fēng)機變頻器在減速過程中過電流報警等故障。

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

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、通過熱循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)風(fēng)門開度的調(diào)整，保障風(fēng)機運行平穩(wěn)。硬件只增加熱循環(huán)風(fēng)機出口至高溫風(fēng)門之間風(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)機變頻器故障自動復(fù)位功能取消，當(dāng)變頻器發(fā)生故障時，停止熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)運行。只有變頻器人工復(fù)位且觸摸屏報警復(fù)位后，熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)才允許啟動運行。

4.2增加導(dǎo)熱油出口溫度過高報警停熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)。

4.3PLC程序里增加：當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機進(jìn)出口差壓低于低限值（我司是800Pa），停止熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)運行，并報警。只有人工復(fù)位、消除故障報警后，熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)才能允許啟動運行。

4.4熱循環(huán)風(fēng)機增加溫度保護(hù)。在熱循環(huán)風(fēng)機出口至高溫風(fēng)門之間增加測量風(fēng)溫傳感器（本文標(biāo)記為T），當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機正常運行時，風(fēng)溫T不可超溫，超過此（我司是300℃）溫度，報警停熱循環(huán)系統(tǒng)。分兩種狀況：風(fēng)機進(jìn)出口差壓正常，此時檢查方向是爐膛壓力為何高；風(fēng)機進(jìn)出口差壓不正常，檢查風(fēng)機本身，參考本文“4.5”所述。

高溫風(fēng)門關(guān)閉時，爐膛高溫氣流通過高溫風(fēng)門的縫隙滲透到熱循環(huán)風(fēng)機，形成很微弱的風(fēng)流。熱循環(huán)風(fēng)機停止時，爐膛溫度已達(dá)800℃設(shè)定值，此時測溫處T的溫度須小于安全溫度（我司的RTO是420℃），超過此溫度報警停爐。這種故障可能是高溫風(fēng)門沒有關(guān)閉或熱循環(huán)風(fēng)機進(jìn)口風(fēng)門未關(guān)好，也有可能是本文“3.5”描述的。此時須排除故障后RTO才可以開始點火升溫。

4.5通過熱循環(huán)系統(tǒng)相關(guān)風(fēng)門調(diào)整，減少氣流對熱循環(huán)風(fēng)機的影響，保障風(fēng)機運行平穩(wěn)。

（1）熱循環(huán)風(fēng)機管道的風(fēng)溫在300℃，一旦空氣流進(jìn)爐膛后溫度很快升到800℃，氣體會膨脹近1倍。高溫風(fēng)門開度不能大于50%，根據(jù)經(jīng)驗，我司高溫風(fēng)門設(shè)定為30%。

（2）為防止熱循環(huán)風(fēng)機從煙囪里抽氣體，避免熱排放風(fēng)門氣體倒流，VER風(fēng)門最小開度設(shè)定不為零，我司經(jīng)驗值是15%。

（3）熱排放風(fēng)門的設(shè)定很重要。為解決本文“3.4”的問題，將熱排放風(fēng)門開度設(shè)置偏小，通過抬高熱循環(huán)系統(tǒng)氣體壓力，可有效緩沖由于爐頭燃燒風(fēng)機開度快速變化致使熱循環(huán)系統(tǒng)氣流波動過大最終導(dǎo)致熱循環(huán)風(fēng)機變頻器在減速過程中過電流報警等故障。當(dāng)熱循環(huán)風(fēng)機系統(tǒng)開啟時，根據(jù)經(jīng)驗與分析，我司熱排放風(fēng)門開度設(shè)定在45%左右。另外，熱排放風(fēng)門適度開小可提高爐壓，廢氣在爐膛內(nèi)停留時間延長，對提高廢氣轉(zhuǎn)化率有好處。

（4）VER風(fēng)門與RTO出口風(fēng)門聯(lián)動比要合適 （有些RTO出口風(fēng)門是手動調(diào)節(jié)的，沒有此項），VER風(fēng)門關(guān)小的風(fēng)量近視RTO出口風(fēng)門開大的風(fēng)量，實現(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)溫差值過大須停熱循環(huán)風(fēng)機（我司是50℃）。

5.結(jié)語

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

作者簡介

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。電氣自動化工程師，主要從事電氣自動化工作.