蒸汽相变加热炉工作原理.docx

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蒸汽相变加热炉工作原理

蒸汽相变加热炉工作原理

一、蒸汽相变加热炉的工作原理

蒸汽相变加热炉由上下两个部分组成，下部为卧式内燃湿背式三回程火筒式加热炉，上部为蒸汽相变换热器。

燃料从燃烧器喷出在炉胆内程微正压燃烧，燃烧产生的高温烟气在波纹炉胆燃烧室内辐射换热，经燃室进入第二回程烟管，再经同前烟箱进入三回程烟管，经后烟箱，最终经烟囱排入大气。

产生的蒸气经过连接管进入相变换热器，发生冷凝释放出大量的汽化潜热，加热换器内的油，蒸汽相变换热器的管程分为两个回程，被加热介质在系统循环泵的作用下在管内流动，吸收蒸汽冷凝放出的热量。

（一）ＺＱＸＢＷ加热炉的组成

（1）本体

ＺＱＸＢＷ加热炉本体主要由以下部分组成：

ａ．壳体b．波纹炉胆燃烧室c．前烟箱d．后烟箱c．烟管d．蒸汽相变换热器e．人孔

（2）管路阀门

ＺＱＸＢＷ加热炉管路阀门仪表主要由以下部分组成：

原油进口b．原油出口c．进水口d．双色水位计e．压力控制器f．截止阀g．快速排污阀h．平板水位计i．水位控制器

（3）全自动鼓风式燃烧器

燃烧器主要由以下部分组成：

ａ．风机b．伺服马达c．程序控制器d．火焰检测探头e．点火电极f．风压开头g．燃烧筒h．稳燃盘．

（二）烟气流程

燃烧器→波纹炉胆→第二程烟管→前烟箱→第三回程烟管→后烟箱→烟囱→大气。

（三）燃烧器

燃烧器供气流程

主供气管线→稳压阀→每台燃烧器支进气管线→调压箱（出口压力1~10kPa）→减振器→过滤器→燃烧器稳压阀→双电磁阀（包括燃气检漏装置）→点火电磁阀→燃烧器火嘴。

二、加热炉启动与停炉

1、自动启动

将电源开关置为打开，电源指示灯亮。

把转换开关打到自动。

将一级火手动和二级火手动开关置为关闭位置。

按启动按钮，燃烧器运行指示灯亮，燃烧器进行程序自检，自检是否满足起炉条件，如果满足起炉条件，检漏器对阀组进行检漏，如果阀组没有漏气现象，检漏器指示黄灯亮，检漏通过，风机将起动进行点火前的吹扫，同时伺服机构将带动风门，把风门打开到设定位置，吹扫时间约为一分钟，一分钟后风门自动减小到点火位置，吹扫结束进入点火阶段，点火电极工作，点火电磁阀打开，如果火焰形成正常，火焰监测器把信号送给程控器，程控器把主燃气阀打开，同时燃气量和配风量同时自动调节到满负荷位置，至此，燃烧器自动起动结束，处于正常工作状态。

在加热炉正常运行过程，燃烧器会根据比例调节仪温度及控制参数，自动进行大火、小火及暂停等工况的转换。

具体流程如下：

燃烧机工作流程

风机启动

电源开关、燃烧机开关、自动开关打开

一级火、二级火开关关闭

开大风门，前吹扫约一分钟

关小风门至点火位置

出油温度仍高，达到停机温度时停机

点火电极工作

点火电磁阀工作

主气阀工作

负荷调节燃烧

排除故障

故障停机

复位

2.手动启动

把转换开关打到手动，在电控柜面板上选择一级火手动开关或二级火手动开关。

按启动按钮后，燃烧器从自检到满负荷燃烧这段时间都是自动完成的，与自动起炉时相同。

注意在手动启动功能下出油温度不参与控制燃烧器工况调节。

如果加热介质温度高于要求，需人功进行工况调节。

3、自动停炉

如果加热介质温度达到停炉设定值时，燃烧器自动停机，当加热介质温度降低到自动启炉值时，燃烧器将自动启动。

如果由于故障原因，如不正常熄火、极低水位、超温、超压等燃烧器也会自动停机，并报警。

但燃烧器再次启动时，须将故障排除后，并按复位才可启动。

4、手动停炉

如果要正常停炉检修或发现外围设备故障需要停炉时，就要手动停炉。

手动停炉只需按电控柜上的停炉按钮，即可实现加热炉停炉。

三、常见故障原因及排除方法

（一）故障识别与处理

1、蒸汽相变加热炉缺水（低液位报警）

当蒸汽相变加热炉水位低于警界水位时，系统进入连锁状态并声光报警关闭所有受控设备，加热炉停炉。

必须停炉待加热炉冷却后对加热炉进行补水，水位达到水位计二分之一处时，方能启炉。

2、超温故障

当出口介质温度超过设定超温点时，控制系统立即关闭相应燃烧器设备，并声光报警，加热炉停炉。

必须检查a、介质循环泵是否正常运行，加热介质流量是否正常；b、热电偶是否正常工作。

以上检查结果均正常，待出口介质温度下降到燃烧器启动温度后启炉。

3、熄火故障

燃烧器如果因各种原因不能正确点火或燃烧，控制系统能立即关闭相应燃烧器设备，并声光报警，加热炉停炉。

4、蒸汽相变加热炉超压、蒸汽超温

加热炉在运行过程中，如果加热炉蒸汽压力超过预先设定的压力或蒸汽温度超过预先设定温度，控制系统立即关闭相应燃烧器设备，并声光报警。

必须检查a加热炉换热器（盘管）内是否结垢，b介质泵是否正常运行，被加热介质流量是否正常。

以上检查结果均正常，方能启动加热炉。

5、水位极高

系统在运行过程中，如果油田专用蒸汽相变加热炉水位超高，控制系统将声光报警，加热炉停炉。

必须等加热炉冷却后，打开排污阀，将炉水放出，水位达到水位计二分之一处时，关闭排污阀，方能启炉。

6、排烟温度高

加热炉在运行过程中，如果排烟温度超过整定值时，控制系统将声光报警，加热炉停炉。

必须停炉对加热炉进行内部检查，检查本体及换热器的情况，有无影响传热的故障，排除故障后，方能启炉。

（二）燃烧器常见故障检查

在发生燃烧器故障时必须先检查蒸汽相变加热炉正常运转的前提是否满足。

a.是否有电。

b.供气管路上的燃气压力是否正确，球阀是否打开。

c.所有的调节器如加热炉温度调节器、水位控制器、压力限制开关等，是否设置正确。

d.燃气量与相应的配风量是否有所变化。

e.如果确定故障不是由上述原因造成的，则必须对燃烧器的动作联系起来进行检查。

例如燃烧器由于故障停机，要找出故障所在就要复位燃烧器，启动燃烧器，准确的观察以下的工作过程，出现的问题大多能很快查清并被排除。

（三）燃烧器故障原因及故障排除方法

故障现象

故障原因

排除方法

一般故障

燃烧器马达不转

没有电压

接上电路

保险丝损坏

更换

零线中断

修理

马达损坏

更换

控制电路中断

寻找断开点，接通或断开调节器或监控器

燃气输送中断球阀被关闭

打开球阀，在长时间燃气量不足的情况下，通知燃气管理机构

控制器失灵

更换

检漏装置故障红灯亮，马达不启动

燃气压力开关接触不良，管道阻塞，电磁阀不密封

清洁燃气压力开关，排除不密封的情况，并复位检漏装置

空气量不足

燃烧器马达运转，但在预吹扫后发生故障停机

空气压力开关失灵

更换

燃烧器马达运转，但在10秒后在预吹扫状态停机

空气压力开关设置错误，空气塑料软管或接头漏气

正确调节压力开关，检查软管和接头，如果需要，进行更换

鼓风机受污

清洁

燃烧器马达旋转方向错误

更换马达极性

点火失败

燃烧器马达运转，程控器端子16上有电压，没有点火，稍后故障停机

点火电极间距离太大

调节电极间距离

点火电极或电路接地，或绝缘体损坏

排除接地处，更换受损的电极或电缆

点火变压器损坏

更换点火变压器

火焰未形成

马达运转，点火正常，但稍后故障停机

电磁阀没有打开，因为电磁阀线圈损坏或电缆断裂

更换电磁阀，或检验连接的电缆及插座，检查程控器端子17、18、19的电压

马达运转，点火正常，稍后停机（无故障显示）

由于过滤器堵塞或燃气压力开关设置不正确，打开电磁阀时压力下降引起停机

清洁或更换过滤器，检查燃气压力开关设定值

火焰形成后停机

火焰形成，但在大火状态运转时停机

过滤器堵塞引起压力下降

清洁过滤器

火焰监测故障

燃烧器马达运转，可以听到点火，火焰形成正常，但随后故障停机

电眼脏

清洁电眼.

燃气、空气混合调节不妥

重新调节

点火时风门过大

减小点火时风门开度

将电源开关（SA1）打开，电源指示灯（HG1）亮。

把转换开关（SA4）打到自动。

将一级火手动（SA2）和二级火手动（SA3）开关置为关闭位置。

按启动按钮（SB1），燃烧器运行指示灯（HG2）亮，燃烧器进行程序自检，自检是否有故障，包括蒸汽起温、本体起压、水位低和燃烧机故障等。

如果没有故障输出，风门复位到关闭位置，程控器故障显示窗口上的符号运行到◣位置，检漏器对阀组进行检漏，如果阀组没有漏气现象，检漏器指示黄灯亮，检漏通过，风机将起动进行点火前的吹扫，同时伺服机构将带动风门，把风门打开到设定位置，吹扫时间约为一分钟，一分钟后风门自动减小到点火位置，吹扫结束进入点火阶段，点火电极工作，点火电磁阀打开，如果火焰形成正常，火焰监测器把信号送给程控器，程控器把主燃气阀打开，同时燃气量和配风量同时自动调节到满负荷位置，至此，燃烧器自动起动结束，处于正常工作状态。

在加热炉正常运行过程，燃烧器会根据比例调节仪温度及控制参数，自动进行大火、小火及暂停等工况的转换。

程控器故障位置：

◣　燃烧器准备起运，检漏器故障或外部开关没有打开．

▲风门开启，准备预吹扫．

Ｐ　风压检测，检测风压是否正常，如果此时故障灯亮，有可能风机没有启动或反转,或风门进口有东西堵塞.

▼风门减小,准备点火.

位置1点火电极开始打火,点火阀打开,双电磁阀指示灯V1亮,如果此时故障,检查供气阀是否打开,风门是否过大将火吹灰,火焰监测器是否脏.从观火镜看,点火电极打火是否正常.

位置2主燃气阀V2打开,如果此时故障,检查供气压力是否过低.

︱︱︱位置燃烧器正常工作位置.