趙永冬
(中國石化潤滑油有限公司合成油脂分公司,重慶 400039)
鍋爐作為生產的關鍵及特種設備,安全規(guī)范多,技術復雜性較高,其安裝、調試質量也直接關系今后生產中的安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能、經濟運行及操作的便利。作為中國石化集團公司旗下的潤滑油生產基地,為了擴大產能及產品升級,總部投資興建新廠,鍋爐房的建設是其重點項目之一。自2015年年底開始,鍋爐及附屬設備進入安裝就位階段,主要設備包括6 t蒸汽鍋爐1臺(新購),4 t蒸汽鍋爐1臺(原有利舊),36 m3軟水箱1個,自動軟水器2套,給水泵4臺,循環(huán)泵4臺,余熱回收器2套,汽水分離器1套,以及蒸汽、給排水、天然氣、壓縮空氣、煙氣等管道及調壓閥、流量計等附屬設備。為保證盡快投入生產,公司決定先行將新購的6 t蒸汽鍋爐及附屬設備安裝調試成功。該鍋爐為浙江某公司設計制造,型號為WNS-6-1.0-YQ,額定出力6 t/h,額定蒸汽壓力1 MPa,額定蒸汽溫度184℃,設計熱效率>90%,控制系統(tǒng)采用可編程序控制器(PLC)作為中央控制。
(1)鍋爐本體、燃燒器、儀電控制柜、軟水器以及管線的安裝調試分別來自不同的廠家,交叉作業(yè)多,溝通配合困難,即使完全按照設計圖紙施工,也會有很多不可預料的事件發(fā)生,必須一步一步打通每個難關,才能取得最后的調試成功。
(2)由于是在全新的環(huán)境安裝調試全新的設備,伴隨著設備的升級,自動化水平的提高,安裝調試人員素質參差不齊。
主體裝置安裝結束,完成中交后進入調試階段,先按照水、電、燃氣、壓縮空氣、儀電控制、安全聯(lián)鎖等分單元調試,最后全系統(tǒng)聯(lián)調。調試方案見圖1。
圖1 項目調試實施方案
根據(jù)廠家提供的天然氣壓力要求,最大值≤0.07 MPa,而管網供氣壓力為0.25 MPa,因此必須加裝一調壓閥,使氣壓調節(jié)到規(guī)定范圍內。進入調試階段后,通過調節(jié)調壓閥,當時可將壓力調整到合適范圍,但稍過一會兒,閥的氣壓慢慢升高,最終與管網壓力平衡,達到0.25 MPa,無法起到調壓作用。
(1)故障判斷。調壓閥無法穩(wěn)壓的原因包括調節(jié)不當;安裝方式不當;調壓閥自身缺陷;異物卡住閥芯。根據(jù)原因排查和與廠家溝通,排除了安裝與調試因素,于是由專業(yè)人員進行拆卸閥體,檢查并清理異物,未發(fā)現(xiàn)明顯問題,此時,可判斷故障為新安裝的調壓閥自身質量缺陷所致。
(2)問題解決。因新訂購1臺調壓閥周期較長,決定先臨時拆裝1臺代用,待新件到貨后再進行更換。經綜合評價,找到1臺進、出口口徑為DN50 mm的舊調壓閥(原調壓閥口徑為DN65 mm)。通過對新件與舊件的主要參數(shù)進行分析后,認為可以代換。經安裝調試滿足了臨時使用要求,順利進入下一步調試流程。
該燃燒器選取德國歐科EKEVO 7.4500G/E,燃料種類為天然氣,為鼓風式燃燒器,一次空氣系數(shù)為0,結構緊湊,熱負荷調節(jié)范圍較大。啟動鍋爐,正常進入啟動程序,前吹掃→打火→點小火→點大火→火焰監(jiān)測,其中吹掃、打火、點小火動作均正常,但小火點燃后幾秒鐘即熄滅,反復多次,均如此。
(1)問題查找。檢查點火系統(tǒng),包括點火器、點火線、點火電極,未發(fā)現(xiàn)異常,又反復多次調火焰盤、點火電極間隙,故障依舊;懷疑空燃比調節(jié)不當,于是采用手動方式反復多次調試風門與燃氣蝶閥開度的配比,大、中、小開度均多次試驗進行,但問題還是沒有解決。
(2)問題解決。分析原因可能不是點火系統(tǒng)的問題,若火焰監(jiān)測系統(tǒng)出現(xiàn)問題,則控制系統(tǒng)無法檢測到火焰探測電極所產生的μA級電流,系統(tǒng)識別為火焰未點燃而進行熄火保護。檢查火焰探測電極及接線端子,發(fā)現(xiàn)端子線出廠時接錯,重新接線,問題得到解決。
點火成功后,啟動運行,一開始點火、小火轉大火以及大火運行均正常,但運行約30 min后,突然熄火停爐,重新啟動,風機運行,吹掃動作正常,但再也無法點火。
(1)故障判斷。無法點火故障原因分析包括儀電系統(tǒng)問題;送風系統(tǒng)問題;燃氣氣路問題。通過檢查燃氣氣路發(fā)現(xiàn)在燃氣管道末端裝設1只專用SIEMENS閥組,內部由2只電磁閥組成,起到控制燃氣通斷、二級減壓與檢漏的作用,該閥組為德國原裝進口,結構精密、價格昂貴,為鍋爐核心部件之一。其前端壓力<70 kPa,后端壓力經驗值為4 kPa。在對閥組前后端壓力測試時發(fā)現(xiàn)后端壓力幾乎為0,判斷是閥組內部電磁閥沒有打開。拆開閥組后有約100 mL清水從底蓋流出,將水放完并用吹風機烘干處理,再裝配還原。
(2)故障處理。通過查找積水原因,是天然氣管路的最低點有積水所致,于是用抽水機將其抽干后并反復吹掃管線,直到徹底將積水處理干凈后,才重新啟動試車,點火良好,運行正常。
上述原因是由于施工單位在做天然氣管道水壓試驗后,未將余水排放干凈,導致含水天然氣進入閥組內部并形成積水,阻礙內部電磁閥閥桿動作,天然氣無法通過閥組進入燃燒器噴嘴,造成無法點火的故障。
在以上問題徹底解決后,進入?yún)?shù)的統(tǒng)調階段,在煙氣檢測儀的監(jiān)測下,對風門開度、燃氣蝶閥開度、閥組前、后壓力、一氧化碳及氧含量進行了統(tǒng)調,該項調試共有10個控制點,調試數(shù)據(jù)見表1。
表1 燃燒器調試數(shù)據(jù)
數(shù)據(jù)調試完成后,將其保存記錄入燃燒器控制器,完成后再與控制柜進行遠程聯(lián)機調試,手、自動控制均可正常工作,表明鍋爐主體調試工作已完成。
鍋爐附屬設備包括給水泵、循環(huán)泵、余熱回收器、流量計、軟水箱及軟水器,重點需要調試的設備為2臺自動軟水器。系統(tǒng)采用2臺流量型自動軟水器并聯(lián)供水,分為主、副機,主機驅動副機運行,主要結構為1臺進口機頭,1個國產樹脂罐及1個鹽箱,與傳統(tǒng)的軟水器相比,省去了化鹽池、鹽泵等裝置,具有體積小、重量輕、可實現(xiàn)自動運行等優(yōu)點,不需要按照老式軟水器那樣通過頻繁人工切換閥門操作。
程序分4步運行,包括反洗、吸鹽、正洗和注水,整個周期164 min。裝填完樹脂及管線連接完成后開始試車調試,很快將副機調試成功,而主機仍然有問題。
(1)故障現(xiàn)象。對額定蒸汽壓力≤1 MPa的蒸汽鍋爐來說,要求給水硬度≤0.03 mmol/L,但軟水器主機連續(xù)再生處理3次,經分析化驗,出水硬度仍超標,水質不合格。
(2)問題解決。對設備進行全面解體檢查時發(fā)現(xiàn),機頭內部中心管與機頭連接處的密封圈有細微傷痕,同時,中心管上的一個直接頭連接位置不當,造成與機頭連接不到位,重新更換密封圈,更改直接頭連接位置后,再次試機,經過164 min的再生處理后分析化驗,數(shù)據(jù)完全達標合格,問題得以解決。
在項目調試過程中,在儀電控制、安全連鎖、附屬設備及公用工程方面遇到了較多問題,有的故障發(fā)現(xiàn)和解決時還比較困難,容易導致誤判,必須從根本上徹底解決,確保調試質量,提高企業(yè)的設備管理水平,加強對設備的維護和保養(yǎng),確保在任何情況下設備都能處于正常運轉狀態(tài)。通過一年來的運行觀察,設備運行穩(wěn)定可靠,節(jié)能減排效果明顯,取得了較好的經濟效益和社會效益,在此,特向同行們提供新建鍋爐房的調試案例,以供在類似項目中參考。