马治中 刘 婧
(中国石化管道储运有限公司潍坊输油处 山东 潍坊 261000)
锅炉燃烧器点火故障的原因分析和预防处理
马治中 刘 婧
(中国石化管道储运有限公司潍坊输油处 山东 潍坊 261000)
文章介绍了某输油站热水锅炉在运行过程中出现的燃烧器故障情况,对故障原因进行了分析和处理,找出导致故障发生的主要因素,并提出了相应的预防措施,确保燃烧器的正常工作。
燃烧器;点火;故障
某输油站燃油热水锅炉采用的是意大利百得公司BT 75 DSN-4T型两段火重油燃烧器。自2011年1月开始,燃烧器在使用过程中先后遇到燃烧器不点火、点火后火焰闪烁不稳常常灭火等问题,影响正常生产、生活。本文在对燃烧器产生点火故障的原因进行分析的基础上,提出了处理方法及今后运行中应注意的问题。
准备好运行燃烧器后,按下点火开关,程控器得电开始工作。风机启动,风机开始对燃烧室进行预吹扫;同时油泵也启动,使管路中的油开始循环,通过回油管路将可能存在的气泡排出;点火电极开始工作,在两个电极间出现电火花。直到预吹扫结束,并且燃油进入一段火喷嘴,经雾化后喷入燃烧室。油雾一离开喷嘴就与风机鼓入的空气混合,并立即被点火电极产生的电火花点燃。一旦点火过程结束,燃烧器就开始在检测火焰的光敏电阻及温控器的控制下自动运行。
2.1 燃烧器不点火
在操作时,值班人员按下点火开关,燃烧器电源指示灯亮起,燃油开始预热,风机启动,当预吹扫结束,开始点火时,燃烧器显示故障报警,点火失败。
针对上述现象,经分析认为燃烧器的点火应具备两个最基本的条件:一是要有雾化良好的燃油,二是要有高压火花。前者要求油泵供油量充足,喷油嘴前后能建立起稳定的喷油压力差,形成精细的油雾,点火期间送风量宜小,防止吹散火花和油雾;后者要求高压火花有足够的点火能量,两个点火电极间隙在3-5mm为宜,且两电极间绝缘良好,火花能顺利跳过电极间隙点燃燃油油雾。
根据上述分析,结合实际,燃烧器不着火一般有以下几种原因:
(1)燃烧器喷油嘴不喷油。
可能的原因有供油管道堵塞、油泵不泵油、预热器内形成了水蒸气或气体等。
锅炉的油路包含外部油路和燃烧器油路。
外部油路:燃料油罐--燃油泵--燃油流量计--燃烧器前过滤器--燃烧器燃油泵入口
燃烧器油路:燃烧器燃油泵入口--燃烧器油泵--电加热桶--油枪--喷嘴
外部油路大部分管线处于室外,当冬季室外温度较低,管线保温层如果发生破损或电伴热发生故障,就会造成管内温度降低,导致原油凝管,燃油管路堵塞,燃烧器不点火。
当所用燃料油品质较差,含杂质过多,会导致各过滤器、油枪以及火嘴堵塞,从而造成燃烧器不点火现象。
当预热器中形成了水蒸气或气体,导致它注入过慢,在这种情况下,压力表将只能缓慢地升到预设的操作压力值,大大迟于程序设计器所许可的最大用时,也可导致燃烧器不点火现象。
(2)没有点火高压。点火变压器通电后,产生的电压击穿电极间隙,产生强烈的火花,点燃燃油油雾。当火焰稳定燃烧后,不再需要电火花点火,火焰传感器将火焰状态信息送至控制器,停止点火变压器的工作。不产生高压火花的原因,一是点火变压器没有通电(可能是供电线路或控制器内的继电器接触不良);二是两点火电极间由于积碳或有油污而绝缘不良,高压被泄漏,没有产生放电火花。
(3)燃烧器油泵压力低。当所使用燃料油油质太粘、流动不易或过滤系统堵塞或油阀未开,使油泵吸油不足,油压降低,从而导致雾化效果差,有可能产生燃烧器不点火现象。
对照以上分析原因,经检查后发现:(1)外部油路管线电伴热正常,管线保温层良好。(2)打开供油管线过滤器进行检查清洗,燃烧器前过滤器滤网较脏,有明显黑色粘稠状油污附着在滤网上,油枪及喷嘴均有堵塞现象。(3)打开燃油预加热器排污阀,首先流出的是水,过了一段时间后才流出燃油。又打开燃料油罐排污阀,首先放出的也是水。(4)点火变压器正常,点火电极表面清洁,且电极间距符合要求。(5)燃烧器油泵压力低于正常值。
从上述分析原因可以看出,导致燃烧器不点火的原因为:(1)所用燃料油品质较差,含杂质过多,导致各过滤器、油枪、火嘴堵塞以及燃烧器油泵压力低。(2)燃油含水较多。
2.2 燃烧器点火后小火运行正常,转大火时火焰闪烁不稳定常常灭火
值班人员在燃烧器点火成功后,一开始燃烧器小火运行,当小火转大火运行时,大火熄灭,或者有时大火被点起,但火焰闪烁不稳定。
导致这种现象发生的原因主要有以下几种:
(1)大火的风门风量设定太大。风门风量的调整在燃烧器的正常燃烧中占有很重要的地位,如果风量过大,会把燃烧火焰吹灭,从而导致燃烧器灭火。
(2)油品差、粘度高,不易雾化。为了便于燃油在一定时间内得到充分燃烧,必须使燃油快速蒸发,而其蒸发速度除了与燃料自身的物理化学特性及外界环境有关之外,还取决于燃料与周围环境介质之间的接触面积。火焰盘为枪式燃烧器的重要组成部件,其特殊的结构能够产生旋转气流,有助于空气与燃料的充分混合,降低、稳定风速,使火焰定形。当燃烧器结焦时,导致风量供应不足,影响燃油与空气的充分接触。
燃油雾化后形成小液滴,可以强化液体燃料与空气的混合过程,加快燃烧速度,因此燃油雾化质量的好坏直接影响到燃烧效率。当燃油品质较差、粘度较高时,不利于其有效雾化。
(3)大火油嘴磨损或脏污。燃烧器喷嘴的磨损主要是喷嘴变形或出现裂纹。燃烧器喷嘴因暴露在炉膛中,直接接受炉膛的高温辐射热,局部产生应力集中,导致发生变形或裂纹,从而引起雾化不良。
(4)预热器加热温度过高,致使蒸汽使油泵送油不顺。当燃油预热器加热温度过高,产生蒸汽,这时供油管道内的液体可能伴有气泡,使喷油压力不稳,燃烧也就不稳定,燃烧器火焰闪烁,伴有“扑哧、扑哧”的声音。另外当油管内有气泡存在时,油泵的运转阻力会随之忽大忽小,因此出现前述的“扑哧、扑哧”的声音。
(5)所使用燃料油含水。燃料油中含有水分可使燃烧过程恶化、着火不稳定,严重时产生“断火”,低温时还容易堵塞油路和过滤器,减少供油量,影响燃烧器正常工作。
对照以上原因,经检查后发现:(1)将大火风门开度正产范围之内。(2)打开供油管路过滤器,滤网清洁,无明显杂质。(3)大火喷嘴出现变形。(4)预热器排污阀内排除部分水分。
由此可以确,导致大火火焰闪烁甚至灭火的原因为两个,即大火喷嘴变形,不能有效进行雾化;燃油含水。
(1)检查燃烧机进回油管线上的阀门是否全部打开(必须保证油路畅通),燃烧器本体油泵前油压是否稳定。(2)定期检查电伴热、电加热丝是否正常,进回油管线保温层是否完好,从而确保油泵正常工作。(3)定期清洗供油系统滤网,包括燃料油泵进口滤网、燃油流量计进口滤网、燃烧器前过滤器滤网、燃烧器油泵滤网、预热器滤网等,确保油流畅通。(4)查看燃油预热器,打开其排污阀,看是否有水分排出,如果是燃料而非水流出,那么可以肯定,预热器中生成的气体来自于燃料的蒸发。调节控制恒温器至适宜的温度。(5)查看油压表指示。卸下高压出油管即可检查油泵的泵油情况,正常泵油时应有油柱向外喷出。(6)查看点火变压器运行情况,定期清洗点火电极,查看点火电极间距,点火电极间的距离应为3mm左右,点火电极距喷嘴前端面的距离约为5-7mm,两电极间必须绝缘良好。(7)正确设置大小火风门风量,使空气更好地进入,空气与燃油能够充分地混合,提高火焰的稳定性。(8)定期清洗喷嘴,发现损坏,及时更换。(9)定期对燃料油罐进行排污,将所含水分排出,如有必要,可利用合适的泵从油罐中将水排出。
锅炉燃烧器的点火故障与多种因素有关,具体解决措施要根据燃烧器的型号和现场实际情况进行具体分析。本文根据某输油站所使用的BT 75 DSN-4T型燃烧器不点火的实际情况对各种因素进行了逐一分析,采取了清洗过滤器,清洗油枪、喷嘴,对燃料油罐和燃油预加热器定期排污等正确的处理措施,该输油站锅炉燃烧器现已运行正常,确保热水锅炉的正常使用。
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1007-6344(2016)10-0241-01