热风干燥机燃烧器常见故障及排除方法分析

陈煜龙，李浩权，刘 军，刘琼瑜，黄隆胜，吴耀森

（1.广东省现代农业装备研究所，广东 广州 510630；2.农业农村部华南现代农业智能装备重点实验室，广东 广州 510630；3.广东弘科农业机械研究开发有限公司，广东 广州 510555）

0 引言

热风干燥[1]，是现代干燥方法之一，是指利用换热设备或发热设备加热常温空气到所需温度，利用热空气直接加热干燥物料的干燥设备，主要由燃烧室和干燥室两部分组成，干燥室排列有热风管、鼓风机等。燃烧室内以煤、油、生物质等化石能源作热源，热风由热风管输入室内，由于鼓风机的作用，使热风对流达到温度均匀，余热由热风口排出，广泛应用于农产品干燥加工[2-4]。本文主要以油气作为热源的热风烘干机，其配套的热风炉[5]或蒸汽锅炉[6]广泛地使用各种类型的燃烧器，按使用燃料来划分，可分为燃气燃烧器、轻油燃烧器、重油燃烧器以及油气混合燃烧器等[7]。常用的燃烧器品牌有百得（Baltur）、利雅璐（Rieello）、意高（Ecoflam）、威索（Weishaupt）和凯利（Career）等，不同品牌型号的燃烧器其结构控制原理都是基本相通的，以意高MAXP45AB 型双段火燃烧器为例，分析其结构形式和控制原理，并依次序列举出常见的故障现象及分析排除方法，其他品牌型号的燃烧器可参照分析排除故障。

1 燃烧器结构

以意高双段火燃烧器为例，图1 为其结构。燃烧器可分为油路系统、风路系统、点火系统和电气控制系统四个部分，由油泵、燃油过滤器、油压调节器、燃油电磁阀和喷油嘴组成了油路系统，风机、风门和风门电机（或油压顶杆组件）组成了风路系统，油泵和风机均由燃烧器电机驱动，点火变压器和点火电极组成了点火系统。

图1 燃烧器结构

2 燃烧器控制原理

图2 为双段火燃烧器的电气控制原理。电气控制系统主要由程控器和继电器、接触器、光敏电阻、指示灯等电气元件组成，下文按启动流程、停机流程和意外停机3 种工况介绍燃烧器的控制原理及流程。

图2 燃烧器电气控制原理

2.1 启动流程

（1）当热风炉（锅炉）的温控器或控制上位机、PLC需要加热时，给程控器发出控制信号，则程控器自动控制燃烧器进入启动流程。

（2）燃烧器电机启动，风机和油泵运转，点火变压器打开，风门在电机或油压顶杆的控制下开到大风档位，开始维持15s 的预吹扫阶段。

（3）在预吹扫阶段期间，燃油电磁阀不会开启，燃油通过旁通管路回流至油箱，燃烧器不会点火，只对炉膛进行吹扫操作，此阶段需对炉膛火焰信号进行监测。

（4）在预吹扫阶段结束时，一段火燃油电磁阀打开，风门转为小风档，燃烧器开始点火燃烧。

（5）当一段火燃烧稳定后，如果热风炉温控器发出二段火（大火）控制信号，则燃烧器二段火燃油电磁阀打开，同时风门转到大风档，开启二段火燃烧。

（6）当热风炉超温后，燃烧器先关闭二段火电磁阀，保留一段火继续燃烧以维持炉膛温度，只有当热风炉超过上限温度时才会关闭一段火电磁阀，燃烧器完全熄火。

（7）点火变压器在燃烧器燃烧运行后保持关闭状态。

2.2 停机流程

（1）热风炉（锅炉）超温，温控器发出停止加热的请求信号。

（2）燃油电磁阀关闭，火焰熄灭。

（3）燃烧器电机停机。

（4）燃烧器进入待机状态。

2.3 意外停机

当发生以下情况时燃烧器进入故障停机状态。

（1）如果在预吹扫阶段光敏电阻检测到火焰信号，即寄生火焰检测，说明炉膛内有残留燃油在继续燃烧。

（2）如果在燃烧启动后，即开始喷油后5s 安全时间内没有产生火焰，光敏电阻没有检测到火焰信号，说明点火失败。

（3）如果在运行过程中发生火焰故障，光敏电阻检测到火焰信号中断，燃烧器会重新进入启动流程，尝试再次点火，但如果尝试失败后仍没有产生火焰。

当燃烧器进入故障停机状态时故障指示灯会亮起，同时外部报警输出端子也会闭合。此时需要先排除故障，并等待至少15min 以上，然后按下重置复位按钮才能重新启用燃烧器。

3 常见故障及排除方法

在燃烧器使用过程中受多种因素的影响会出现点火失败、意外熄火等故障停机情况，按燃烧器工作先后次序，以下列出了常见的燃烧器故障现象及分析排除方法[8-9]。

3.1 燃烧器不工作

燃烧器油泵、风机不转，不点火，可能存在以下问题。①燃烧器上主开关没有打开，电源没有接通。②燃烧器内保险丝烧断，查找排除导致保险丝烧断的原因后才能更换保险丝重新开机测试。③热风炉温控器或控制上位机、PLC 的一段火（小火）没有输出信号，需排除温控器或PLC 控制输出端是否损坏，如果是新装设备需要检查线路有没有接错。④燃烧器的程控器有故障，可用代换法测试。

3.2 高压电极无火花、点火失败

燃烧器进行了预吹扫动作（油泵、风机已运转），但是高压点火电极没有火花产生，点火失败，可能存在以下问题：①点火变压器故障，测试或更换点火变压器。②点火电极脏了，清洁点火电极上的积碳。③点火电极没有安装在正确位置，两个电极之间距离太远，调整电极位置至合适距离。④燃烧器的程控器故障。

3.3 喷油故障点火失败

燃烧器进行了预吹扫动作（油泵、风机已运转），高压点火电极有火花产生，但喷油嘴没有喷油，点火失败，可能存在以下问题：①供油管内有空气，当新装设备或油箱发生过缺油时就容易导致燃油管路进入空气，此时需要将供油管拆下来进行排空处理。②燃油过滤器堵塞，清洗或更换过滤器滤芯。③喷油嘴堵塞，清洗或更换喷油嘴。④燃烧电磁阀故障，可用万用表测量电磁阀线圈电阻值是否正常，更换损坏的电磁阀线圈。⑤在预吹扫阶段光敏电阻检测到炉膛内有火焰信号（寄生火焰），为防止喷油造成爆燃提示故障停机，待炉膛内残留燃油燃烧完毕后再尝试点火。⑥燃烧器的程控器故障。

3.4 喷油嘴喷油、高压电极正常，但点火失败

燃烧器进行了预吹扫动作（油泵、风机已运转），高压点火电极有火花产生，喷油嘴也有燃油喷出，但仍点火失败，可能存在以下问题：①风量过大，风量与喷油量不匹配，关闭燃烧器二段火开关，调小一段火（小火）风门至燃烧器能顺利点火，且燃烧时不出现黑烟。②风门电机故障，如果是油压式风门则可能是油压顶杆故障，导致风门无法运转到合适档位。③油压太低，安装油压表监测油泵供油压力，通过油压调节器调节供油压力至合适范围。④喷油嘴堵塞或磨损太大，导致喷油不足，清洗或更换喷油嘴。⑤燃烧器的程控器故障。

3.5 成功点火燃烧后熄火

燃烧器进行了预吹扫动作（油泵、风机已运转），高压点火电极有火花产生，喷油嘴也有燃油喷出，并成功点火燃烧，但过一段时间又熄火，可能存在以下问题：①光敏电阻没有检测到火焰信号导致燃烧器意外停机，可能是光敏电阻损坏或检测窗口有积灰，清除光敏电阻上的积灰或更换光敏电阻。②风量过大，风量与喷油量不匹配，关闭燃烧器二段火开关，调小一段火（小火）风门至燃烧器能顺利点火，且燃烧时不出现黑烟。③油箱缺油，请及时补充燃油并注意油管排空。④燃油过滤器堵塞，清洗或更换过滤器滤芯。⑤燃烧器的程控器故障。

3.6 燃烧器一段火正常，但无法切换至二段火

（1）二段火开关没有打开。

（2）温控器或控制上位机、PLC 没有输出二段火（大火）控制信号，需排除温控器或PLC 控制输出端是否损坏，如果是新装设备需要检查线路有没有接错。

（3）二段火的燃油电磁阀线圈损坏，可以用万用表测量电磁阀线圈电阻值是否正常，更换损坏的电磁阀线圈。

（4）油压太低，安装油压表监测油泵供油压力，通过油压调节器调节供油压力至合适范围。

（5）燃油过滤器堵塞，清洗或更换过滤器滤芯。

（6）二段火的喷油嘴堵塞或磨损太大，清洗或更换喷油嘴。

（7）风门电机故障，如果是油压式风门则可能是油压顶杆故障，导致风门无法运转到合适档位。

（8）燃烧器的程控器故障。

4 结语

当燃烧器发生故障停机时，操作人员可根据上述常见故障及排除方法快速分析查找故障原因。在燃烧器的日常使用过程中，还应注重做好维护和保养工作，防范于未然，减少故障的发生。根据燃烧器的使用频率情况，应定期清理燃油过滤器和喷油嘴，定期清洁光敏电阻和点火电极上的积灰、积碳，定期检查油路及管件，清理程控器和接线端子上的灰尘，防止短路故障的发生，定期保养油泵、风机和风门，定期测试燃油电磁阀，及时更换维修易损件。做好维护保养工作，发生故障时快速分析排除问题，才能提高设备的无故障运行时间，减少对生产活动的影响。