氫氣鍋爐的儀表控製係統及主要故障分析
科技專論
作者：丁傑 邵卿
【摘要】氫氣鍋爐在氯堿行業應用廣泛，目前的氫氣鍋爐自動化控製程度非常高，從點爐到正常運行再到停爐，均實現自動控製。儀表控製係統在這裏起到了關鍵作用，一旦儀表係統中的某一部分出現故障，有可能造成無法成功點爐，也有可能在運行過程中發生停爐事故，將會對整個鍋爐的正常運行造成的很大的影響。儀表控製係統的結構原理常見故障被分析的透徹，才能避免故障的發生或者在故障發生後迅速找到原因，使生產損失降到最低。
【關鍵詞】氫氣鍋爐；儀表係統；故障分析；氯堿；自動控製
1、氫氣鍋爐的基本情況
1.1氫氣鍋爐的結構
本單位使用的為10t/h的立式鍋爐，其主要構成部分有鍋爐本體、燃燒器、助燃風機、給排水係統。
1.2氫氣鍋爐的基本工藝流程
1.2.1蒸汽鍋爐汽水係統
節能器
↑↓
純水：純水→純水箱→除氧器→給水泵→鍋爐
汽：爐內蒸汽→鍋爐汽水分離器→蒸汽管網
1.2.2蒸汽鍋爐燃燒係統
正常燃燒：壓縮氫氣→氫氣過濾器→減壓閥→阻火器 燃燒器
點火：液化石油汽→燃燒器點火槍→鍋爐爐膛
2、儀表控製係統
氫氣鍋爐正常生產中最重要的控製為燃燒係統控製，鍋爐壓力控製，鍋爐水位控製。這三個部分是經常出現故障的部分，也是造成鍋爐無法點爐或者事故停爐的直接原因。
2.1燃燒係統
2.1.1燃燒係統的構成
燃燒係統主要由氫氣輸送管路、助燃空氣係統、點火係統以及火焰噴嘴部分構成。其中氫氣管路構成依次為氫氣通過過濾器到達減壓閥，降到符合鍋爐燃燒的壓力，再依次通過兩個切斷閥，前一個稱為安全閥，後一個稱為主氣閥，最後通過阻火器以及氣量調節蝶閥進入爐膛。其中安全閥前設置有燃氣低開關，在燃氣輸送壓力過低時，保護連鎖停爐；主氣閥後設置有燃氣高開關，在管道壓力高時連鎖停爐，防止回火引起管路壓力升高，避免事故。在安全閥與主氣閥中間設置有壓力開關以及放空氣動閥，壓力開關用於檢漏，放空閥在停爐時常開，萬一安全閥有泄漏，氫氣就可以從放空管中排放。在啟動燃燒器後，放空閥處於關閉狀態。
2.1.2燃燒係統控製原理
當鍋爐啟動時，助燃係統風門開至滿負荷，開始檢測風壓，正常後檢測風門位置，確認正常開始對爐膛進行預吹掃，結束後關至點火位置。與此同時，氫氣係統開始檢漏，首先放空閥關閉，開始檢測安全閥，正常後開啟安全閥，氫氣進入，關閉安全閥，開始對主氣閥進行檢漏，檢漏通過後開始檢測風門位置。一切正常開點火變壓器點火閥點火，開安全閥主氣閥，氫氣進入，檢測到火焰則點火成功關閉點火變壓器點火閥，正常燃燒。
2.1.3燃燒係統的儀表係統故障分析
在實際生產中，這部分係統最常見的故障是在點火時出現檢漏失敗報警，而往往氣動閥本身並無泄漏，主要由於氣動閥不動作，壓力開關損壞或者PLC控製模塊損壞造成的。若發生檢漏失敗故障，則首先根據燃燒器在點火時檢漏程序中的控製原理，判斷各氣動閥動作是否正常，若有閥門不動作，則初步判斷為由閥門故障造成的，第一時間排除閥門故障。若各氣動閥動作正常，則檢查檢漏壓力開關，是否損壞或者設置是否正常，若損壞則立即更換，排除故障。若壓力開關正常，則檢查控製櫃內接線以及控製模塊，檢查控製模塊是否損壞或者用備用模塊更換，測試原模塊是否損壞，若備用模塊可以正常點火則說明原模塊已經損壞。