摘 要：通過對鍋爐自動控制系統中的火焰監測器和燃油速斷閥的故障分析，查明原因為鍋爐高壓風系統風壓低、風量不穩所致。通過增加低壓風系統，改進現有風管路，對火焰監測器冷卻用風和燃油速斷閥壓力用風實行分開提供，消除了風系統中存在的隱患，確保了自動控制系統的安全穩定運行。
關鍵詞：鍋爐；用風系統；控制系統；火焰監測器；燃油速斷閥

1 問題分析

中國鋁業中州分公司熱電廠4#、5#、6#高壓鍋爐采用DCS操作系統，其中的火焰監測器和燃油速斷閥作為必備的自動保護設備，運行的可靠性對鍋爐安全生產起著至關重要的作用。
然而一段時間以來，火焰監測器和燃油速斷閥的運行情況一直處在不穩定狀態中。主要故障表現為：一是火焰監測器失靈，不能準確測出爐內火焰信號，如4個火焰監測器有3個出現誤報，則可觸發FSSS保護動作，造成鍋爐意外停爐；二是燃油速斷閥經常自動關閉，使得鍋爐點火時油系統突然中斷，鍋爐運行中不能及時投油助燃，構成了嚴重的安全生產隱患。

通過現場跟蹤與分析，查明原因在高壓風系統上。火焰監測器冷卻用風與燃油速斷閥壓力用風為同一高壓風系統，由氧化鋁廠空壓站空壓機提供。由于空壓機所帶負荷重，用戶多，波動大，高壓風系統用風緊張，壓力經常難以保證。
火焰監測器需要的冷卻用風量較大，設計上卻處于風系統的末端，在風壓偏低或無風的情況下，火監探頭極易被燃燒器內的積渣堵住視線，無法檢測出信號，甚至由于得不到高壓風的冷卻而被燒壞。而燃油速斷閥壓力用風的設計動作壓力為0.4MPa，當高壓風壓力在0.25—0.45MPa之間波動時，燃油速斷閥開關頻繁，失去了正常的保護功能。

2 系統改造

為確保正常的鍋爐用風，考慮建設一套獨立的供風系統，對火焰監測器冷卻用風和燃油速斷閥壓力用風分開提供。

2.1 設計思路

安裝兩臺并聯風機，構成獨立的低壓風系統，專供火焰監測器冷卻用；燃油速斷閥壓力用風仍由高壓風系統供給；在低壓風母管與高壓風母管之間加裝聯絡門，以便在低壓風系統檢修維護時，臨時由高壓風系統供風。

2.2 低壓風系統配置情況

（1）低壓風系統由互為備用的兩臺低壓冷卻風機、壓力表、壓力開關、風道轉換擋板、進風濾網、冷卻風機控制柜等組成。單臺風機出力3167m3/h，功率11KW，風量足以保證3臺鍋爐需要。工作時，一臺運行一臺備用，互為連鎖，每臺風機出口設置一個球閥和一個逆止擋板，在一臺風機運行時，由于另出口逆止擋板的作用，不會使備用風機倒轉。

（2）控制柜控制兩臺風機的啟停和聯鎖，預留與DCS的遠方控制接口，接收DCS指令，并將風機運行、過載和風壓低信號反饋給DCS，還設有電機的過載保護。

（3）控制聯鎖包括探頭冷卻風壓低聯鎖和雙風機互為備用聯鎖。在A（或B）風機運行時，如三支壓力開關任一支動作，系統將自動啟動B（或A）風機。系統正常風壓為4000—6000Pa，當風壓低于2000Pa時，備用風機自啟動，在風壓低的原因查明并消除后，可以人為的停止一臺風機運行。當一臺風機在運行中跳停時,備用風機自啟動。

（4）控制柜分別設有4#、5#、6#爐“停止”和“運行”的切換開關。當任一臺鍋爐運行時，將切換開關旋至“運行”位，同時打開相應的閥門；反之，將切換開關旋至“停止”位，同時關閉相應的閥門。

改造后的系統見圖1。

圖1 鍋爐用風系統改造示意圖
3 效果效益

改造后，用風量較大的火焰監測器不再使用高壓風，從而提高了燃油速斷閥用風壓力，該壓力在0.48—0.50MPa之間，確保了燃油速斷閥動作的可靠性。同時，低壓冷卻風機提供的壓力為7000Pa的冷卻用風完全能夠滿足火焰監測器的冷卻需求，保證了自動控制系統的正常工作。改造后還緩解了整個分公司高壓用風的緊張局面。

改造也帶來了顯著的經濟效益。根據新裝風機運行時的電流，每小時出力按額定能力的50%計算，每小時少用高壓風：3167m3×0.5=1583m3，節約高壓風費用：1583m3×0.06元/m3=94.9元。

低壓風機每小時運行費用：11Kw.h×0.454元/Kw.h=4.99元。
每小時節約運行費用：94.98元-4.99元=89.99元。
每年可節約運行費用：89.99元×24×365=78.83萬元。

4 結束語

實施鍋爐用風系統改造，將火焰監測器冷卻用風和燃油速斷閥壓力用風分開提供，起到了確保自動控制系統安全穩定運行的效果，運行費用也大大降低，實踐證明，改造獲得了成功。

[作者介紹]
劉德陽，男，熱工專業高級工程師，現工作于中國鋁業中州分公司熱電廠，長期從事電廠安全運行及設備管理工作。
電話：0391—3502508Email：ldy501@sohu.com
郵編：454174 地址：河南焦作中州鋁廠熱電廠(end)