蒸汽鍋爐安裝調(diào)試過程中的難點分析與解決

趙永冬

（中國石化潤滑油有限公司合成油脂分公司，重慶 400039）

0 引言

鍋爐作為生產(chǎn)的關(guān)鍵及特種設(shè)備，安全規(guī)范多，技術(shù)復(fù)雜性較高，其安裝、調(diào)試質(zhì)量也直接關(guān)系今后生產(chǎn)中的安全、穩(wěn)定、高效、節(jié)能、經(jīng)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(chǎn)基地，為了擴大產(chǎn)能及產(chǎn)品升級，總部投資興建新廠，鍋爐房的建設(shè)是其重點項目之一。自2015年年底開始，鍋爐及附屬設(shè)備進入安裝就位階段，主要設(shè)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(diào)壓閥、流量計等附屬設(shè)備。為保證盡快投入生產(chǎn)，公司決定先行將新購的6 t蒸汽鍋爐及附屬設(shè)備安裝調(diào)試成功。該鍋爐為浙江某公司設(shè)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(shè)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 難點分析

（1）鍋爐本體、燃燒器、儀電控制柜、軟水器以及管線的安裝調(diào)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(shè)計圖紙施工，也會有很多不可預(yù)料的事件發(fā)生，必須一步一步打通每個難關(guān)，才能取得最后的調(diào)試成功。

（2）由于是在全新的環(huán)境安裝調(diào)試全新的設(shè)備，伴隨著設(shè)備的升級，自動化水平的提高，安裝調(diào)試人員素質(zhì)參差不齊。

2 調(diào)試方案的設(shè)計與實施

主體裝置安裝結(jié)束，完成中交后進入調(diào)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(diào)試，最后全系統(tǒng)聯(lián)調(diào)。調(diào)試方案見圖1。

圖1 項目調(diào)試實施方案

2.1 天然氣供給系統(tǒng)調(diào)試

根據(jù)廠家提供的天然氣壓力要求，最大值≤0.07 MPa，而管網(wǎng)供氣壓力為0.25 MPa，因此必須加裝一調(diào)壓閥，使氣壓調(diào)節(jié)到規(guī)定范圍內(nèi)。進入調(diào)試階段后，通過調(diào)節(jié)調(diào)壓閥，當(dāng)時可將壓力調(diào)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(wǎng)壓力平衡，達到0.25 MPa，無法起到調(diào)壓作用。

（1）故障判斷。調(diào)壓閥無法穩(wěn)壓的原因包括調(diào)節(jié)不當(dāng)；安裝方式不當(dāng)；調(diào)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(diào)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(diào)壓閥自身質(zhì)量缺陷所致。

（2）問題解決。因新訂購1臺調(diào)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(jīng)綜合評價，找到1臺進、出口口徑為DN50 mm的舊調(diào)壓閥（原調(diào)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(jīng)安裝調(diào)試滿足了臨時使用要求，順利進入下一步調(diào)試流程。

2.2 儀電控制系統(tǒng)調(diào)試

2.2.1 燃燒器點火問題

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(fēng)式燃燒器，一次空氣系數(shù)為0，結(jié)構(gòu)緊湊，熱負荷調(diào)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(fù)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(fù)多次調(diào)火焰盤、點火電極間隙，故障依舊；懷疑空燃比調(diào)節(jié)不當(dāng)，于是采用手動方式反復(fù)多次調(diào)試風(fēng)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(chǎn)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。

2.2.2 運行中熄火問題

點火成功后，啟動運行，一開始點火、小火轉(zhuǎn)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(fēng)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(fēng)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(shè)1只專用SIEMENS閥組，內(nèi)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(jié)構(gòu)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(jīng)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(nèi)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(fēng)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(fù)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(dǎo)致含水天然氣進入閥組內(nèi)部并形成積水，阻礙內(nèi)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。

2.2.3 控制參數(shù)的統(tǒng)調(diào)及數(shù)據(jù)保存

在以上問題徹底解決后，進入?yún)?shù)的統(tǒng)調(diào)階段，在煙氣檢測儀的監(jiān)測下，對風(fēng)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(diào)，該項調(diào)試共有10個控制點，調(diào)試數(shù)據(jù)見表1。

表1 燃燒器調(diào)試數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)調(diào)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(diào)試，手、自動控制均可正常工作，表明鍋爐主體調(diào)試工作已完成。

2.3 附屬設(shè)備調(diào)試

2.3.1 附屬設(shè)備結(jié)構(gòu)

鍋爐附屬設(shè)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(diào)試的設(shè)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(qū)動副機運行，主要結(jié)構(gòu)為1臺進口機頭，1個國產(chǎn)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(diào)試，很快將副機調(diào)試成功，而主機仍然有問題。

2.3.2 軟水器出水不合格問題的解決

（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(jīng)分析化驗，出水硬度仍超標，水質(zhì)不合格。

（2）問題解決。對設(shè)備進行全面解體檢查時發(fā)現(xiàn)，機頭內(nèi)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(dāng)，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(jīng)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。

3 結(jié)語

在項目調(diào)試過程中，在儀電控制、安全連鎖、附屬設(shè)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(dǎo)致誤判，必須從根本上徹底解決，確保調(diào)試質(zhì)量，提高企業(yè)的設(shè)備管理水平，加強對設(shè)備的維護和保養(yǎng)，確保在任何情況下設(shè)備都能處于正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)。通過一年來的運行觀察，設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，節(jié)能減排效果明顯，取得了較好的經(jīng)濟效益和社會效益，在此，特向同行們提供新建鍋爐房的調(diào)試案例，以供在類似項目中參考。