干冰膨脹線燃燒爐熄火故障及處理分析范文

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摘要：煙廠干冰膨脹線熱端燃燒爐長期存在生產過程中異常熄火故障,確定故障原因并采取增加新風含氧量、提高火焰檢測準確性、降低工藝風含水率等措施，解決燃燒爐熄火問題,降低燃油損耗量，保證生產的連續性與穩定性。

關鍵詞：燃燒爐；熄火；故障分析；火焰檢測；新風

引言

燃燒爐是柳州卷煙廠干冰膨脹線的關鍵設備,是熱端升華裝置的重要設備組成。經過二氧化碳液體浸漬形成的干冰煙絲被均勻地送入升華器，在升華管中干冰煙絲與由空氣、二氧化碳氣體、蒸汽組成的高溫工藝氣體接觸，在輸送過程中，煙絲與工藝氣體充分混合并被加熱，高溫氣流使煙絲中的干冰急劇升華、水分急劇蒸發，在兩者共同作用下，煙絲得到充分膨脹。燃燒爐作為工藝氣體的加溫設備，一旦出現故障、熄火，將無法保證工藝氣體的溫度要求，影響產品質量。

1燃燒爐系統組成及工作原理

燃燒爐主要由爐頭、管路系統、助燃風管道、爐體、輸送風道、煙道連接管路、工藝氣體加熱器、廢氣預熱器、電氣控制系統等組成。燃油經油槍進入爐頭的燃燒器，點火后燃燒器噴出的火焰在爐體內充分燃燒，并將由助燃風管道切向流入的工藝廢氣中的有機物質焚化，同時將爐膛內的熱空氣送入工藝加熱器殼體。升華系統中的工藝氣體從工藝加熱器管束內流過，被加熱后流向升華器。管束外熱空氣繼續前行進入廢氣加熱器殼體。升華系統中廢氣風機送來的助燃廢氣從廢氣加熱器管束內流過，被加熱后由助燃廢氣管道送入爐頭后助燃焚燒，殼體內的熱氣體由煙道排入大氣。

2問題

柳州卷煙廠干冰膨脹線燃燒爐自投入使用以來，熄火故障時有發生，雖然進行過多次應急維修，但一直未能根本解決。工藝風溫度是膨脹煙絲生產工藝的重要控制指標，按照生產膨脹絲牌號的不同，工藝風溫度要求（300～330）℃，而一旦出現燃燒爐熄火故障，工藝風溫度會在20min內下降40℃，不能滿足生產工藝要求，整個升華膨脹系統需要停機，燃燒爐需要重新點火預熱才能繼續生產。燃燒爐熄火→點火預熱→重新進料生產，整個過程需要25min左右,燃油每小時消耗65L/h，每次熄火會造成約9kg的煙絲浪費。燃燒爐熄火故障不僅造成生產成本的增加，同時嚴重影響膨脹煙絲生產的連續性及膨脹煙絲產品質量。分析燃燒爐熄火原因并采取相應措施，防范焚燒爐熄火現象發生，降低給產品質量及生產效率帶來的影響。

3原因分析

針對焚燒爐熄火問題，運用頭腦風暴法分別從人、機、料、法、環、測等方面進行原因分析，如圖1所示，共辨識出13個可能造成燃燒爐熄火的末端影響因素。通過現場調查、試驗、檢測和統計分析等方法及手段對13個可能造成燃燒爐熄火的末端影響因素進行逐一排查，最終確認干冰膨脹線燃燒爐熄火主要有3方面原因。（1）助燃新風含氧量低，燃燒前含氧量只有12%左右，導致燃油不能充分燃燒。助燃新風含氧量低主要因為有部分工藝風通過新風管道進入爐膛燃燒，而工藝風含有水汽、粉塵、二氧化碳氣體等雜質。（2）火焰檢測裝置因線路干擾或性能不穩定誤報熄火信號，導致燃油供給系統自動切斷供油，造成燃燒爐熄火。（3）進入爐膛燃燒的工藝風含水率高，影響爐膛燃燒環境。

4解決（改進）方案

（1）通過補充新風，增加爐膛內燃燒含氧量，在廢氣風機前端加裝1臺新風補充風機，提高燃燒前的含氧量。（2）增加1個火焰檢測器，增加的火焰檢測器與原火焰檢測器并聯使用，即2個火焰檢測器同時輸出火焰檢測信號，燃燒爐控制器同時接收2個火焰信號，只要其中一個檢測器有火焰信號，即可認為燃燒正常，避免火焰檢測器誤報。（3）加裝排水裝置，通過工藝風管道排水，減少進入爐膛內廢氣的含水率，改善爐膛內的燃燒環境。

5實施過程

5.1增加新風補充風機設備原設計燃燒爐膛新風主要由廢氣風機提供，新風口距離廢氣風機15m，且為自然吸風口，新風含氧量檢測只有12%左右（圖2），在風口加裝1臺新風補充風機，增加新風量從而提高新風的含氧量。（1）補充新風風機選型。原燃燒爐新風主要由廢氣風機提供，生產過程中廢氣風機運行狀況：運行頻率30Hz，風機額定風量138m3/min，進入爐膛的風量4968m3/h。參考廢氣風機的風量、現場的安裝位置、需要的風機尺寸、運行噪聲等因素，選擇輸入約為同等風量的風機。風機型號為多翼式離心風機ZCF-3A，風量（3399～5019）m3/h。（2）安裝新風補充風機。利用原來的新風補充風管，在風管入口處安裝新風補充風機（圖3）。（3）安裝風機電氣控制器。在廢氣風機控制電柜中安裝新風補充風機電氣控制器，并編寫新風補充風機控制程序，對原新風控制程序及操作畫面進行完善。

5.2增加一個火焰檢測器為避免火焰檢測器誤報熄火信息，在原有火焰檢測器的對面，利用火焰觀察孔，加裝一個火焰檢測器，加裝的火焰檢測器與原檢測器相對獨立，兩路信號并聯輸入控制器，只要其中一個火焰檢測器的信號不為0，即認為燃燒爐運行正常，原理見圖4。（1）在原火焰檢測器的對面，對原鏡式人工火焰觀察孔進行改造，加裝一個火焰檢測器，2個火焰檢測器同時檢測同一火焰區域。（2）安裝、連接新裝火焰檢測器的控制信號線路，將新火焰探測器的信號并入燃燒爐控制器，并修改、完善相應的控制程序。

5.3工藝管道加裝排水裝置燃燒爐運行過程中，有部分工藝風進入爐膛內燃燒，工藝風主要成分有粉塵、膨脹后的二氧化碳氣體、水汽等，為避免過多的水汽進入爐膛對柴油燃燒環境產生影響，在工藝管道熱交換器前端，蒸汽噴加口下方加裝冷凝水排放裝置，及時排放存積的冷凝水。

6結束語

通過對燃燒爐熄火末端影響因素的分析和驗證，明確造成燃燒爐熄火的根本原因，針對各項原因實施相應改進措施。改進后，平均每月減少燃燒爐熄火故障時間4h，通過折算可降低干冰膨脹線設備故障率0.3%，生產過程連續性得到有效改善，保障了膨脹絲產品內在質量，同時減少了燃油、物料的消耗。

參考文獻

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作者：黃海松 單位：廣西中煙工業有限責任公司柳州卷煙廠