QX32501-Y0燃气锅炉燃烧器异常熄火现象处理一例

林家忠 周从民

(欣龙控股(集团)股份有限公司，海口，571924)

QX32501-Y0燃气锅炉燃烧器异常熄火现象处理一例

林家忠 周从民

(欣龙控股(集团)股份有限公司，海口，571924)

介绍了一则QX32501-Y0燃气锅炉燃烧器故障熄火现象处理案例，由运行现状和工作原理相结合，对该燃气锅炉燃烧器进行剖析。阐明了引起故障熄火的主要原因，通过对电气系统及伺服机构的调整和改进，使其达到了稳定运行的预期效果。

燃气锅炉燃烧器，火焰探测器，熄火，处理措施

某公司水刺非织造布生产线安装有两台圆网烘燥机，其中一台W2724型圆网烘燥机配套使用由常州能源设备总厂制造的QX32501-Y0有机热载体燃气锅炉(燃烧器原以柴油为燃料)，于2004年投入运行。该锅炉原采用德国LANDS＆GYR公司的LAL2.25程控器，控温系统采用双温度控制仪表。随着燃油价格上涨，在2006年将燃烧器改造为以天然气为主要燃料的两用威索(Weishaupt)RGL10燃烧器，程控器改为西门子公司的LFL1.322程控器，控温系统保留。改造后的前两年，设备运行稳定;从2008年开始，锅炉燃烧器偶尔出现不稳定状态，但人工复位后再次启动，燃烧器又恢复正常。由于当时此故障发生频率较低，对生产影响不大，只在生产车间安装一燃烧器故障报警信号灯，一旦报警，操作工人立刻到锅炉房复位再启动，锅炉迅速恢复运行，生产即可照常进行;到2011年初，燃烧器故障频繁，锅炉熄火次数增多，导致工艺温度波动大，直接影响了生产。

原锅炉系统具有自动功能，由于历史原因而未启用，使该锅炉一直运行在单一小火(只能小火运行，因为大火热量更大)状态，造成锅炉系统、燃气系统频繁自动启动与停止，从而降低了燃烧器再次点火的可靠性。为此，针对该问题组织了技术人员共同分析查找原因，采取改进措施，恢复了自动控制功能，并达到了预期的效果。

1 熄火现象及原因分析

1.1 锅炉系统及燃气系统工作原理简介

燃气锅炉以天然气(柴油为备用)为燃料，以导热油作为热载体，利用热油循环泵强制导热油循环，将热量输送给圆网烘燥机，进行热交换。进炉油温控表用来控制燃烧器的大负荷、小负荷状态，出炉油温控表用来控制燃烧器开停(超温)。燃气系统工作原理(图1)分为6个阶段:

①程控器进行气体压力监测和泄漏检查;

②在①阶段通过后，启动风机马达，SQM10.16562 Y6伺服装置(图2)打开全部风门，进行点火前吹扫，助燃气体由炉头部进入，随后关小至点火位置Ⅳ;

③点火气阀Y1打开并释放燃料，燃烧器点火，引火成功燃烧;

④随着在第二安全时间到来，打开主火电磁阀V2，引火点燃主火，2 s后关断点火阀Y1，引火熄灭，主火燃烧;

⑤燃烧器根据锅炉系统功率需要进行负荷调整(大负荷Ⅰ位或是小负荷Ⅵ位);

⑥燃烧器正常燃烧。

图1 燃气系统工作原理示意

图2 程控器与燃烧器接线图

整个过程程控器一直在监控火焰信号，不管是在引火状态，还是在主火状态，或者是在功率燃烧状态，一旦接收不到火焰探测器传来的信号，立刻中止燃料输送，程控器停止运转并故障锁定。

1.2 熄火现象及原因分析

跟踪观察燃气锅炉运行情况，发现当进炉油温控表红灯亮，即超过温度设定的上限值时，燃烧器气燃烧灯灭，燃烧器停止燃烧运行;过一段时间后，待进炉油温控表绿灯亮，即温度下降到设定的下限值时，燃烧器自动启动;不久，气燃烧灯亮，即引火燃烧，约维持5 s，灯灭，燃烧器停止运行，同时燃烧器故障报警红灯亮。再次复位启动燃烧器，故障现象又出现，程控器停止运转并亮黄灯，故障锁定在“2”位置。

由上述熄火现象可分析出其存在着两种类型的熄火现象。

第一种，保护性熄火。进炉油温控表的上限值设定是为了防止超温。不难理解，由于该锅炉采用单一小负荷(气流量调节大)运行方式，使出炉后的导热油经热交换后返回炉之前，油的温度已经超出了上限设定值，因此燃烧器采取了停止燃烧措施。这种现象属于锅炉正常的安全保护性熄火。

第二种，故障性熄火。结合燃烧系统的工作原理进行分析，第①②③阶段都运转正常，但在进行第④阶段过程中，引火未能成功点燃主火而出现了故障性熄火。根据产品说明书介绍，程控器故障显示窗口锁定“2”的意思是在第二段安全时间内没有火焰信号，即火焰探测器没有检测到火焰信号，主火没有点燃。由故障信息，可判断故障可能的原因有4个:①供气量不稳定;②主火管道堵塞;③程控器损坏;④火焰探测器QRA2故障。

对以上可能的原因逐项进行了检查和分析。

(1)检查减压阀前后压力表的压力，属于正常范围，不存在压力不足现象，压力是稳定的，即供气量稳定。

(2)更换一台同型号的程控器，根据燃气系统工作原理进行目测判断。启动燃烧器，在运行到第③阶段时，从燃烧器的观察窗观察到有火焰，但当运行到第④阶段转主火时，从管道上的燃气压力表观察到指针在6.3 kPa位置明显轻微向下摆动，同时燃烧器熄火，故障又出现。这说明程控器没有损坏，是好的;电磁阀V2、主火管道没有堵塞，是畅通的。

(3)拆下火焰探测器QRA2，加上AC220V电压，用明亮手电筒对着火焰探测器照射，观察到火焰探测器发出紫色耀眼的光，说明火焰探测器良好，没有损坏。

综上分析，4种可能的原因都不存在。从熄火现象来看，就是程控器22、23端接收不到火焰探测器传送的火焰信号，有可能是火焰信号太弱。为了验证，参考相关资料，并进行试验。用量程0.5 mA直流档的指针式万用表MF47串入程控器23端，按要求接好线，启动燃烧器;当程控器转到“1”时，引火燃烧，万用表的指针转到了满偏，火焰电流信号已超过500 μA;当程控器运转到“2”，引火转主火时，指针迅速向左摆动，火焰电流减小，故障黄灯亮，燃烧器停止运行。根据产品说明书介绍，程控器需要的火焰信号最小传感电流为70 μA。很明显，在引火转主火的瞬间，炉内火焰的中心位置、长度及亮度确实发生了改变，使火焰探测器瞬间测量到的火焰电流信号已低于70 μA，造成了程控器停止运行，并故障报警。经综合分析，其原因是燃烧器在完成第④阶段过程中，由在燃烧器风口中抽取助燃风、炉内水蒸气及主火管道释放燃料组成的混合气流的压力、速度等在炉内发生瞬间变化，造成火焰的中心位置、长度及亮度发生改变，即火焰探测器紫外线辐射强度出现摆动。由于火焰的摆动是瞬间的、短时的，很快就会恢复正常，并没有真正熄火，但是火焰探测器已将故障信号送到了程控器，造成了误动作和误报警。

2 处理措施

从以上分析可知，QX32501-Y0燃气锅炉燃烧器异常熄火实际上是锅炉正常保护性停机熄火与再启动，引起燃烧器频繁起火是因某次火焰探测器检测到的火焰的中心位置、长度及亮度达不到设定值而进行保护性停机，故障熄火信号是误信号。换句话说，如果锅炉正常运行在保温加热状态，燃烧器燃烧是不会熄火与再启动的，那么燃烧器发生第二种熄火现象是不存在的。但是，在实际运行中燃烧器表现出来的就是第二种熄火现象，按维修惯例，应该是寻求消除第二种熄火现象的方法来进行处理，然而这样往往会陷入维修误区，影响生产。如果反向思维，采用回避燃烧器重新起火带来的可能出现第二种熄火现象的方法，即在燃烧器初次点火(或重复多次点火)必须可靠起火的前提下，在生产前通过改变锅炉的运行方式，使锅炉运行在保温加热的自动状态下，往往能达到事半功倍的效果。在实际设备抢修中，根据锅炉运行现状按此方案进行了改造。

(1)电路修改(见图2和图3虚线框)。在进炉油温控系统中接入一个继电器，由继电器的辅助触点替代转换开关5SA;用Kz的常闭触点控制小火，常开触点控制大火。按上述方案修改的电路，当进炉油的温度在下限设定值上下波动时(波动不能超过上限设定值，否则会出现保护性停机)，继电器Kz也随着不断地得电、失电，触点也不断地吸合、释放，那么锅炉就一直保持运行在小火转大火及大火转小火状态。

(2)低负荷运行调节。因小火燃烧的热量非常大，造成锅炉运行在加热与熄火状态，低负荷开关必须进行调节。根据产品说明书介绍，低负荷调整是由伺服机构开关Ⅵ的凸轮的机械角度决定的。经过几次边调整边观察，将开关的角度由原75°调至60°，确定60°是最为合适的角度。

图3 进炉油温控制系统

3 改造效果

运行实践证明，上述改造方案取得了较好的效果。锅炉运行在大负荷状态下，燃烧器风门指示在4.5，天然气工况流量约为 186.2 m3/h;转为运行在小负荷状态时，风门指示变为2.2，工况流量减少到约为40.5 m3/h;进炉导热油温控制在下限设定值的±4℃左右。改造后的燃气锅炉运行半年多来没有再出现熄火故障，运行稳定、可靠、节能，恢复了自动控制功能，并达到了预期的效果。

QX32501-Y0 An example of abnormal burnout of gas boiler burner

Lin Jiazhong，Zhou Congmin
(Xinlong Holiding(group)Co.，Ltd.)

The flame-out phenomenon of QX32501-Y0 gas-fired boiler burner was introduced.Basing on combined of operation condition and work principle the gas boiler burner was analyzed and the main cause for flame out was presented.By adjustment and improvement of the electric system and servo system to realize the stable operation.

gas-fired boiler burner，flame detector，flame out，trouble shooting

TK175

B

1004－7093(2011)11－0028－04

2011－07－20

林家忠，男，1973年生，电气工程师。长期从事设备维修及管理工作。