PAGEPAGE4題目：鍋爐點(diǎn)火故障分析及維修實(shí)習(xí)平臺：海洋石油112實(shí)習(xí)部門：儀表姓名：邵士發(fā)專業(yè)：測控技術(shù)與儀器（儀表智能化方向）指導(dǎo)教師：孟祥偉職位：儀表師曹妃甸FPSO作業(yè)公司論文完成時(shí)間：2015年06月18日 摘要 本論文主要介紹了海洋石油112熱介質(zhì)鍋爐的點(diǎn)火燃燒的控制理論，以及在日常維護(hù)和運(yùn)行中容易出現(xiàn)的一些引起鍋爐點(diǎn)火失敗的問題，并根據(jù)遇到問題制定相應(yīng)的處理方案，并介紹了鍋爐關(guān)于點(diǎn)過問題方面的相關(guān)改造同時(shí)針對容易出現(xiàn)的問題提出一些設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃和改進(jìn)措施。希望可以對以后處理鍋爐點(diǎn)火失敗故障提過一些借鑒，對鍋爐正常運(yùn)行做好技術(shù)保障。關(guān)鍵詞：鍋爐,點(diǎn)火失敗,控制理論,故障分析AbstractPapermainlyintroducedtheoffshoreoil112thermalmediumboilerburningcontroltheory,Andinthedailymaintenanceandpronetosomeofthecausesintheoperationoftheboilerignitionfailureproblem,Accordingtotheproblemtosetupthecorrespondingtreatmentscheme,Boilerisintroducedaboutthepointleadissuesrelated,Problemsatthesametimeforsomeequipmentmaintenanceplanandimprovementmeasuresareputforward.HopeIcanforlaterprocessingboilerignitionfailurementionedsomelessons,Keeptechnicalguaranteeofnormaloperationofboiler.Keywords:boiler,failuretolightup,controltheory,faultanalysis,第二章鍋爐燃燒控制理論SAACKE公司SKV-150型燃燒器是通過將燃料信號包括燃料形式、壓力、粘度、溫度、流量、以及鍋爐尾氣含氧量信號實(shí)時(shí)變送給鍋爐控制軟件，PLC控制中心將自動按照內(nèi)部設(shè)定曲線進(jìn)行調(diào)節(jié)，把熱介質(zhì)油期望達(dá)到的設(shè)定溫度和現(xiàn)有溫度進(jìn)行比較，決定輸出功率大小，同時(shí)下達(dá)指令給各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，進(jìn)而決定主燃料，一次風(fēng)和二次風(fēng)開度等，保證良好燃燒，除了鍋爐燃燒器控制系統(tǒng)之外，爐體本身還有其他安全保護(hù)儀表，單獨(dú)參與控制鍋爐的安全運(yùn)行。當(dāng)按下鍋爐啟動按鈕后，燃燒控制器將進(jìn)行一個(gè)安全回路的自檢過程，如火焰探測器自檢一次，主燃燒風(fēng)門完全打開，風(fēng)機(jī)啟動60秒預(yù)吹掃，風(fēng)門逐漸關(guān)小，點(diǎn)火油泵開始啟動并增壓，點(diǎn)火變壓器得電并通過點(diǎn)火電極連續(xù)打火約持續(xù)約3秒鐘，點(diǎn)火油路開啟啟動8秒，待火焰探測器探測到持續(xù)、穩(wěn)定的火焰后，主燃料閥在保持最小流量位置打開5秒（天然氣為2秒）內(nèi)如果火焰探測器依然能夠探測到持續(xù)穩(wěn)定的火焰，則系統(tǒng)認(rèn)為鍋爐點(diǎn)火成功并允許其繼續(xù)燃燒，系統(tǒng)將進(jìn)入燃燒控制程序，否則報(bào)點(diǎn)火失敗故障。點(diǎn)火電極打火3秒風(fēng)機(jī)60秒預(yù)吹掃安全回路自檢啟動點(diǎn)火電極打火3秒風(fēng)機(jī)60秒預(yù)吹掃安全回路自檢啟動同時(shí)點(diǎn)火油路開啟8秒點(diǎn)火成功主燃料閥打開探測到火焰探測器探測同時(shí)點(diǎn)火油路開啟8秒點(diǎn)火成功主燃料閥打開火焰到穩(wěn)定火焰第三章鍋爐點(diǎn)火失敗故障排查3.1安全回路報(bào)警檢查確定回路有無報(bào)警，啟動鍋爐時(shí)當(dāng)有報(bào)警存在，保護(hù)回路動作，系統(tǒng)不能復(fù)位進(jìn)入正常啟動狀態(tài)，點(diǎn)火動作就無法完成。鍋爐運(yùn)行安全保護(hù)回路的控制點(diǎn)數(shù)較多，需要對照報(bào)警狀態(tài)顯示逐一查找，并檢查排除。在日常處理中可根據(jù)控制柜上的報(bào)警指示做相應(yīng)的處理。該回路包括燃料壓力、溫度設(shè)定，熱介質(zhì)油出口高溫度保護(hù)設(shè)定、低流量關(guān)斷設(shè)定，尾氣排放高溫預(yù)報(bào)警和高溫關(guān)斷設(shè)定，風(fēng)機(jī)風(fēng)壓低壓設(shè)定，膨脹罐低液位設(shè)定，鍋爐房內(nèi)甲烷監(jiān)測等一系列自動保護(hù)，任何一個(gè)環(huán)節(jié)不符合條件，安全回路都將會動作而導(dǎo)致停爐。天然氣進(jìn)撬前高壓報(bào)警停爐開關(guān)300mbar排煙高溫報(bào)警停爐溫度開關(guān)（360度）排煙高溫預(yù)報(bào)警溫度開關(guān)（300度）風(fēng)箱（前爐膛）高溫報(bào)警停爐溫度開關(guān)140℃燃燒器（一次風(fēng)）低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar溫度探頭介質(zhì)油溫度開關(guān)235度 天然氣進(jìn)撬前高壓報(bào)警停爐開關(guān)300mbar排煙高溫報(bào)警停爐溫度開關(guān)（360度）排煙高溫預(yù)報(bào)警溫度開關(guān)（300度）風(fēng)箱（前爐膛）高溫報(bào)警停爐溫度開關(guān)140℃燃燒器（一次風(fēng)）低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar溫度探頭介質(zhì)油溫度開關(guān)235度3.2點(diǎn)火槍無點(diǎn)火火花啟動鍋爐時(shí)通過觀察火焰掃描儀的狀態(tài)或通過鍋爐尾部的探孔觀察點(diǎn)火火花，以判斷點(diǎn)火槍的點(diǎn)火狀態(tài)，如果火焰探測儀從未檢測到火花或從探孔從未觀察到點(diǎn)火火花時(shí)需進(jìn)行一下檢查。3.2.1點(diǎn)火槍檢查 檢查點(diǎn)火槍時(shí)，首先檢查點(diǎn)火電極，觀察點(diǎn)火電極有無積炭，必要時(shí)清潔點(diǎn)火電極的積炭，并觀察點(diǎn)火電極的位置，確認(rèn)兩個(gè)電極位置和間距是否處于最佳狀態(tài)（點(diǎn)火電極兩個(gè)極間間隙為5mm，點(diǎn)火電極與噴嘴之間距離為10mm)，然后對點(diǎn)火變壓器線路、高壓電纜以及電極連接處進(jìn)行檢查，主要檢查有沒有破損、漏電和斷裂現(xiàn)象，如有問題及時(shí)處理。如果這些環(huán)節(jié)處理好，點(diǎn)火變壓器提供的高壓電能足以使點(diǎn)火電極激發(fā)持續(xù)穩(wěn)定的藍(lán)色火花。同時(shí)應(yīng)注意當(dāng)火花發(fā)紅或火化很弱，此時(shí)同樣應(yīng)檢查點(diǎn)火電極是否清潔并調(diào)整電極間隙。注意：點(diǎn)火電極間隙5mm，點(diǎn)火電極與噴嘴間隙10mm注意：點(diǎn)火電極間隙5mm，點(diǎn)火電極與噴嘴間隙10mm在確保點(diǎn)火槍本身正常時(shí)，在回裝過程中應(yīng)注意點(diǎn)火槍插入的深度，點(diǎn)火槍深度過深或過淺會造成點(diǎn)火火焰的偏移，造成點(diǎn)火失敗。在回裝過程中注意調(diào)試保證其在合適的深度。3.2.2一次二次風(fēng)閘檢查起機(jī)之前風(fēng)機(jī)的預(yù)吹掃以及燃料的配比都對風(fēng)閘有著很高的要求，風(fēng)閘的故障將直接影響點(diǎn)火過程及燃燒過程的進(jìn)行。點(diǎn)火過程中要求一次風(fēng)二次風(fēng)閘都需準(zhǔn)確動作到點(diǎn)火位。若風(fēng)閘不能準(zhǔn)確到位，則點(diǎn)火槍無法得到得電進(jìn)行點(diǎn)火。同時(shí)風(fēng)閘出現(xiàn)堵塞、卡殼或者故障時(shí)，導(dǎo)致進(jìn)風(fēng)量無法控制，進(jìn)風(fēng)量過強(qiáng)或過弱都將影響點(diǎn)火造成點(diǎn)火失敗。在檢修時(shí)要檢查風(fēng)閘的機(jī)械機(jī)構(gòu)有無損壞，其通風(fēng)口出有無臟污，同時(shí)檢查風(fēng)閘控制線路是否正常、伺服機(jī)構(gòu)工作是否正常。風(fēng)閘伺服機(jī)構(gòu)風(fēng)閘伺服機(jī)構(gòu)風(fēng)閘私服機(jī)構(gòu)是控制風(fēng)閘動作的關(guān)鍵部件，對風(fēng)閘伺服機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查時(shí)主要檢查其電源線，控制信號線及反饋信號線路是否正常以及其轉(zhuǎn)動機(jī)械結(jié)構(gòu)是否有卡殼現(xiàn)象。3.2.3控制柜相應(yīng)卡件檢查對控制柜內(nèi)的卡件和相關(guān)觸點(diǎn)進(jìn)行檢查，檢查各個(gè)卡件有無過熱或損壞及各個(gè)連線是否牢固可靠，同時(shí)測試各個(gè)觸點(diǎn)是否能正常接觸和斷開。3.3無點(diǎn)火火焰點(diǎn)火槍能產(chǎn)生藍(lán)色且足夠強(qiáng)度的點(diǎn)火火花，但無法形成足夠強(qiáng)度的點(diǎn)火火焰時(shí)需要做如下檢查。3.3.1點(diǎn)火油路故障檢查點(diǎn)火槍點(diǎn)火火焰當(dāng)有點(diǎn)火火花且為藍(lán)色時(shí)，此時(shí)表明點(diǎn)火槍點(diǎn)火正常，此時(shí)應(yīng)該對點(diǎn)火油路進(jìn)行檢查。點(diǎn)火槍點(diǎn)火火焰點(diǎn)火槍正常點(diǎn)火的同時(shí)點(diǎn)火油路會打開，正常情況下點(diǎn)火槍的噴油咀在點(diǎn)火油泵的作用下會產(chǎn)生均勻的霧狀柴油，由點(diǎn)火火花點(diǎn)燃霧狀柴油形成足夠強(qiáng)度的點(diǎn)火火焰，如若不然，需檢查噴油嘴是否堵塞，點(diǎn)火電磁閥是否能夠完全打開，點(diǎn)火油泵增壓效果以及點(diǎn)火油路過濾器是否太臟，如有異常，需立即解決。當(dāng)點(diǎn)火油路正常打開時(shí)其油路壓力大概在12bar左右。油路壓力表油路壓力表3.3.2點(diǎn)火風(fēng)量檢查點(diǎn)火槍點(diǎn)火過程中，對其點(diǎn)火風(fēng)量有很高的要求，其過大或過弱都將影響點(diǎn)火火焰的形成。該點(diǎn)火風(fēng)量主要受點(diǎn)火筒上的點(diǎn)火風(fēng)閘控制，需要檢查該風(fēng)閘有無堵塞卡殼和動作到位。點(diǎn)火時(shí)有其固定的位置，該位置有PLC程序控制，在維護(hù)過程中保證風(fēng)閘正常工作即可。點(diǎn)火風(fēng)閘點(diǎn)火風(fēng)閘3.4主火焰不能點(diǎn)燃點(diǎn)火過程中能夠產(chǎn)生穩(wěn)定的，具有足夠點(diǎn)火強(qiáng)度的藍(lán)色火花，但火焰持續(xù)時(shí)間短或出現(xiàn)飄動不穩(wěn)定時(shí)，此時(shí)表明點(diǎn)火槍及其點(diǎn)火油路等都正常，需要做如下檢查。燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar3.4.1火焰探測器檢查燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar火焰探測器主要是探測燃燒火焰的存在并作反饋對鍋爐火焰進(jìn)行控制。當(dāng)火焰探測器本身存在故障或探頭有異物遮擋時(shí)，導(dǎo)致其不能正常反應(yīng)火焰狀況，此時(shí)會有點(diǎn)火失敗的報(bào)警，使系統(tǒng)不能進(jìn)入正常啟動狀態(tài)，造成鍋爐點(diǎn)火失敗。此時(shí)應(yīng)檢查火焰探測放大器的供電是否正常，連接電纜是否可靠，探頭玻璃是否臟污?；鹧姹O(jiān)測器（未檢測到正確的火焰將關(guān)斷停爐火焰監(jiān)測器（未檢測到正確的火焰將關(guān)斷停爐3.4.2主燃料（天然氣）回路故障檢查通過點(diǎn)火電極連續(xù)打火約持續(xù)約3秒鐘，點(diǎn)火油路開啟啟動8秒，待火焰探測器探測到持續(xù)、穩(wěn)定的火焰后，主燃料閥在保持最小流量位置打開5秒（天然氣為2秒）內(nèi)如果火焰探測器依然能夠探測到持續(xù)穩(wěn)定的火焰時(shí)點(diǎn)火才能成功。燃料回路的正常直接影響著點(diǎn)火火焰的燃燒，天然氣點(diǎn)火回路產(chǎn)生阻塞或存在冷凝物會影響燃料的供給造成點(diǎn)火失敗。檢查天然氣供給回路，確保兩個(gè)燃料速關(guān)閥和燃料調(diào)節(jié)閥能夠正常打開，速關(guān)閥2速關(guān)閥1燃料調(diào)節(jié)閥速關(guān)閥2速關(guān)閥1燃料調(diào)節(jié)閥同時(shí)還需檢查回路有無冷凝物阻塞并對回路進(jìn)行沖洗清除冷凝物。在確保天然氣供給回路暢通的同時(shí)還需對天然氣點(diǎn)火控制手閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，該手閥主要用于控制初始點(diǎn)火時(shí)的天然氣進(jìn)氣量，其開度過大或過小都將造成點(diǎn)火失敗，根據(jù)我們長期經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，該手閥開度控制在50%—70%為宜?？刂剖珠y控制手閥3.4.3天然氣噴嘴阻塞小火焰燃?xì)鈬娮禳c(diǎn)火過程中其小火焰燃燒時(shí)，天然氣是通過3個(gè)小火焰進(jìn)氣噴嘴噴射進(jìn)入燃燒室內(nèi)，這樣在燃燒器轉(zhuǎn)杯的作用下能夠使天然氣散布均勻并與空氣充分接觸燃燒，但當(dāng)噴嘴被異物阻塞不通時(shí)會使天然氣噴射不均勻，在點(diǎn)火電極點(diǎn)火時(shí)，由于初始火焰很小，噴射不均的天然氣會產(chǎn)生偏風(fēng)吹滅火焰造成點(diǎn)火失敗。在點(diǎn)火過程中當(dāng)發(fā)現(xiàn)主火焰維持時(shí)間很短或無法維持時(shí)需要對噴嘴進(jìn)行檢查，主要檢查有無堵塞現(xiàn)象。小火焰燃?xì)鈬娮烊紵鞫物L(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar第四章優(yōu)化及改造燃燒器二次風(fēng)低壓報(bào)警停爐風(fēng)壓開關(guān)20mbar4.1天然氣回路的改造鍋爐設(shè)計(jì)之初主要以原油作為燃料，后期主要以天然氣作為燃料一直持續(xù)到現(xiàn)在。熱介質(zhì)鍋爐燃燒使用的天然氣主要來源于兩個(gè)一級分離器（壓力大約為4Bar），這些天然氣經(jīng)過一個(gè)燃料氣洗滌器處理后直接分配到三臺熱介質(zhì)鍋爐，該流程中對天然氣的處理環(huán)節(jié)比較簡單，僅僅依靠燃?xì)庀礈炱?，只能去除天然氣中的一部分雜質(zhì)和進(jìn)行相對簡單的脫水，該環(huán)節(jié)輸出的天然氣中依然存在著大量的水分，對鍋爐點(diǎn)火和正常燃燒造成了嚴(yán)重影響。最初設(shè)計(jì)流程圖如圖1.1所示。1stsep.oftrain11stsep.oftrain12ndsep.oftrain2FuelgasscrubberFuelgasscrubberOilWaterWaterOilFlarescrubber1#boiler2#boiler3#boilerHeatmediumExpansionvesselWater仍圖1.1燃?xì)庠剂鞒虉D海上人員和陸地工程師經(jīng)過長期努力，在燃料氣洗滌器后增加了一個(gè)CYCLONE燃料氣脫水裝置，類似水力旋流器的作用效果，增加脫水環(huán)節(jié)，實(shí)時(shí)對產(chǎn)生的冷凝水進(jìn)行收集和排放，確保進(jìn)一步脫水。為了使脫水效果達(dá)到更好，又分別在每臺鍋爐的燃料氣進(jìn)口各增加了一個(gè)小型緩沖收集罐和一臺電子式的自動排水閥，確保對燃料氣在進(jìn)入鍋爐的最后一個(gè)環(huán)節(jié)再次進(jìn)行脫水，這樣一來，基本可以確保給鍋爐提供較為合格的燃料氣，有效地解決了燃料氣含水多的問題（我們在現(xiàn)場做過定期收集統(tǒng)計(jì)，三臺鍋爐前的自動排水閥的排水量約為每天90升左右）。4.2含氧分析儀改造鍋爐含氧量對控制鍋爐燃燒具有十分重要的參考意義，含氧分析儀的故障一是導(dǎo)致鍋爐關(guān)停，而是回路報(bào)警導(dǎo)致鍋爐無法正常點(diǎn)火啟動，對鍋爐的正常運(yùn)行造成了很大的影響。而含氧分析儀的故障主要是由真空泵故障引起。含氧分析儀是檢測鍋爐尾氣的設(shè)備，設(shè)計(jì)中將其探頭安裝在鍋爐排煙口處，其探頭工作需要微正壓的工作環(huán)境，主要利用真空泵將氣體抽到探頭處產(chǎn)生微正壓。由于鍋爐排煙溫度過高，且真空泵安裝位置溫度過高是導(dǎo)致其經(jīng)常故障的主要原因。為徹底解決我們將真空泵從原先位置拆除并單獨(dú)放在一個(gè)控制柜中，很好解決了其工作溫度過高經(jīng)常故障的問題。整改后真空泵位置整改后真空泵位置整改前真空泵位置4.3控制柜卡件改造設(shè)計(jì)之初，鍋爐控制柜卡件位置過于緊湊，導(dǎo)致其無法正常散熱，在鍋爐正常運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)卡鍵溫度過高而造成安全回路報(bào)警，導(dǎo)致鍋爐非正常關(guān)停，同時(shí)對鍋爐啟動也產(chǎn)生很大的影響。針對這一問題，我們將卡件位置進(jìn)行了調(diào)整，保證了各個(gè)卡件的正常散熱，將這一問題很好解決?？刂乒駜?nèi)卡件控制柜內(nèi)卡件第五章維護(hù)保養(yǎng)及合理化建議5.1日常維護(hù)保養(yǎng)維修只是對已經(jīng)出現(xiàn)的故障進(jìn)行解決，為保障鍋爐正常運(yùn)行，我們的重點(diǎn)要放在日常的維護(hù)保養(yǎng)上，要防患于未然只有這樣我們才能保證鍋爐更好的運(yùn)行同時(shí)節(jié)約我們維護(hù)的成本。針對此主要提出以下幾點(diǎn)關(guān)于預(yù)防鍋爐點(diǎn)火故障的維護(hù)保養(yǎng)計(jì)劃。1，經(jīng)常檢查排除燃料中的含水量，日常注意更換和清理燃料管線上的濾器，防止管道的阻塞同時(shí)以保證穩(wěn)定燃燒，因?yàn)楹吡扛撸紵环€(wěn)定；濾器濾器2，對鍋爐各個(gè)溫度開關(guān)，壓力開關(guān)等相關(guān)儀表進(jìn)行定期檢查；3，點(diǎn)火槍易出現(xiàn)老化現(xiàn)象，要定期進(jìn)行保養(yǎng)，去除噴嘴的積碳，并檢查其高壓線路；4，控制柜卡件要定期檢查，保證其散熱良好，各個(gè)接線頭接觸良好。5，對天然氣噴嘴進(jìn)行檢查，定期進(jìn)行清潔和解堵；6，鍋爐每一周十天至少使用油模式啟動一次，保證運(yùn)行性能的連續(xù)性同時(shí)要經(jīng)常轉(zhuǎn)換鍋爐使用還要明確當(dāng)三次點(diǎn)火失敗時(shí)，需檢查爐膛，防止爆炸。7，加強(qiáng)對鍋爐含氧分析儀的維護(hù)，定期對其探頭進(jìn)行檢查,清潔，同時(shí)定期對含氧分析儀進(jìn)行標(biāo)定。5.2合理化建