摘 要：通过对锅炉自动控制系统中的火焰监测器和燃油速断阀的故障分析，查明原因为锅炉高压风系统风压低、风量不稳所致。通过增加低压风系统，改进现有风管路，对火焰监测器冷却用风和燃油速断阀压力用风实行分开提供，消除了风系统中存在的隐患，确保了自动控制系统的安全稳定运行。

关键词：锅炉；用风系统；控制系统；火焰监测器；燃油速断阀

1 问题分析

中国铝业中州分公司热电厂4#、5#、6#高压锅炉采用DCS操作系统，其中的火焰监测器和燃油速断阀作为必备的自动保护设备，运行的可靠性对锅炉安全生产起着至关重要的作用。
然而一段时间以来，火焰监测器和燃油速断阀的运行情况一直处在不稳定状态中。主要故障表现为：一是火焰监测器失灵，不能准确测出炉内火焰信号，如4个火焰监测器有3个出现误报，则可触发FSSS保护动作，造成锅炉意外停炉；二是燃油速断阀经常自动关闭，使得锅炉点火时油系统突然中断，锅炉运行中不能及时投油助燃，构成了严重的安全生产隐患。

通过现场跟踪与分析，查明原因在高压风系统上。火焰监测器冷却用风与燃油速断阀压力用风为同一高压风系统，由氧化铝厂空压站空压机提供。由于空压机所带负荷重，用户多，波动大，高压风系统用风紧张，压力经常难以保证。
火焰监测器需要的冷却用风量较大，设计上却处于风系统的末端，在风压偏低或无风的情况下，火监探头极易被燃烧器内的积渣堵住视线，无法检测出信号，甚至由于得不到高压风的冷却而被烧坏。而燃油速断阀压力用风的设计动作压力为0.4MPa，当高压风压力在0.25—0.45MPa之间波动时，燃油速断阀开关频繁，失去了正常的保护功能。

2 系统改造

为确保正常的锅炉用风，考虑建设一套独立的供风系统，对火焰监测器冷却用风和燃油速断阀压力用风分开提供。

2.1 设计思路

安装两台并联风机，构成独立的低压风系统，专供火焰监测器冷却用；燃油速断阀压力用风仍由高压风系统供给；在低压风母管与高压风母管之间加装联络门，以便在低压风系统检修维护时，临时由高压风系统供风。

2.2 低压风系统配置情况

（1）低压风系统由互为备用的两台低压冷却风机、压力表、压力开关、风道转换挡板、进风滤网、冷却风机控制柜等组成。单台风机出力3167m3/h，功率11KW，风量足以保证3台锅炉需要。工作时，一台运行一台备用，互为连锁，每台风机出口设置一个球阀和一个逆止挡板，在一台风机运行时，由于另出口逆止挡板的作用，不会使备用风机倒转。

（2）控制柜控制两台风机的启停和联锁，预留与DCS的远方控制接口，接收DCS指令，并将风机运行、过载和风压低信号反馈给DCS，还设有电机的过载保护。

（3）控制联锁包括探头冷却风压低联锁和双风机互为备用联锁。在A（或B）风机运行时，如三支压力开关任一支动作，系统将自动启动B（或A）风机。系统正常风压为4000—6000Pa，当风压低于2000Pa时，备用风机自启动，在风压低的原因查明并消除后，可以人为的停止一台风机运行。当一台风机在运行中跳停时,备用风机自启动。

（4）控制柜分别设有4#、5#、6#炉“停止”和“运行”的切换开关。当任一台锅炉运行时，将切换开关旋至“运行”位，同时打开相应的阀门；反之，将切换开关旋至“停止”位，同时关闭相应的阀门。

改造后的系统见图1。

图1 锅炉用风系统改造示意图

3 效果效益

改造后，用风量较大的火焰监测器不再使用高压风，从而提高了燃油速断阀用风压力，该压力在0.48—0.50MPa之间，确保了燃油速断阀动作的可靠性。同时，低压冷却风机提供的压力为7000Pa的冷却用风完全能够满足火焰监测器的冷却需求，保证了自动控制系统的正常工作。改造后还缓解了整个分公司高压用风的紧张局面。

改造也带来了显著的经济效益。根据新装风机运行时的电流，每小时出力按额定能力的50%计算，每小时少用高压风：3167m3×0.5=1583m3，节约高压风费用：1583m3×0.06元/m3=94.9元。

低压风机每小时运行费用：11Kw.h×0.454元/Kw.h=4.99元。
每小时节约运行费用：94.98元-4.99元=89.99元。
每年可节约运行费用：89.99元×24×365=78.83万元。

4 结束语

实施锅炉用风系统改造，将火焰监测器冷却用风和燃油速断阀压力用风分开提供，起到了确保自动控制系统安全稳定运行的效果，运行费用也大大降低，实践证明，改造获得了成功。

[作者介绍]
刘德阳，男，热工专业高级工程师，现工作于中国铝业中州分公司热电厂，长期从事电厂安全运行及设备管理工作。
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