河南能源化工集团安化公司供汽系统现有4台75 t/h循环流化床锅炉,采用的是合成氨弛放气作为点火燃料进行床下点火,燃烧控制器是保障锅炉安全运行的重要仪表设备。燃烧控制器采用高压点火器点燃小火,通过紫外火焰传感器检测火焰是否建立,实现主煤气阀的开/关、报警及联锁、远程监控等智能化全自动控制功能。弛放气中的成分主要有氢气、氨气、氮气、甲烷和少量的氩气等,锅炉在点火升温过程中弛放气流量平均在3000 m3/h, 若此时出现意外情况灭火时,不及时切断煤气阀,在极短的时间内弛放气就会充满燃烧室,遇火源就会有发生爆炸的危险。
存在的问题及原因分析
(1)小火点着后无法点燃大火
小火点着后,2台火焰检测器同时检测到火焰信号,控制器具备打开大火电磁阀的条件,但大火阀打开后主煤气通过喷嘴进入燃烧室却无法引燃大火,虽多次调整一次风及启动风流量,却仍然无法点燃大火。经分析,初步判断点火喷嘴与主煤气喷嘴距离上有偏差。
(2)大火点燃投运主煤气后多次发生熄火现象
大火点燃投运主煤气后,接连多次发生熄火现象。现场仔细观察,发现火焰检测器在主煤气燃烧正常情况下,时有火焰信号频闪的现象发生,其闪动时间极短,仅为短短的1 s或甚至不到1 s,但足以驱动火焰检测器的输出继电器动作,导致燃烧控制器联锁动作,最终关闭主煤气电磁阀,致使锅炉点火升温过程中出现重复点火的现象,严重影响锅炉的安全运行。初步判断原因为:火焰检测器紫外管由于长时间工作性能下降,加上受高温和煤气成分不纯等诸多因素的影响,工作不太稳定。原紫外管型号为GD-18型,经查阅资料将其更换为性能更加稳定的GD-708型。但新型紫外传感器装入现场后,灭火现象仍偶有发生,进一步分析判断,属火焰检测器自身原因及现场存在一些不可抗拒的干扰所致。
改进措施
(1)经仔细查阅图纸及现场实际测量,调整了点火喷嘴长度后顺利点燃了大火,解决了小火点着后无法点燃大火的问题。
(2)针对目前火焰检测器存在的问题,修改了PLC程序,将火焰检测器故障判断时间增加到PLC程序中,使得火焰检测器在判断燃烧器灭火时能够延长3 s。主煤气快速切断球阀采用的是吴忠仪表厂ZSRJ型气动O型球阀,其动作时间大约为4 s,加入延时后即使出现意外情况灭火时,主煤气快速切断球阀完全关闭的时间为7 s,消除了随机故障,从而避免了火焰检测器的误判断和误动作,保证了锅炉点火升温的顺利进行。延时加入后,火焰检测器工作稳定,经过一段时间的运行观察,锅炉点火升温过程中未再出现火焰检测器受干扰出现的灭火现象。
(3)对紫外传感器连接管进行改造,将仪表压缩空气引入到紫外传感器的连接管中,对紫外传感器进行降温冷却,不仅增加紫外传感器的工作稳定性,而且延长了紫外传感器的使用寿命。
改进效果
燃烧控制器经过一系列的改造后,稳定性得到了明显提高,不仅保证了锅炉在点火升温过程中的安全稳定运行,为整个化工系统生产创造了必要的先决条件,同时也在合成氨弛放气点火方面积累了丰富的工作经验。