分体相变炉燃烧器故障处理

祝守丽 谢 勇 李 勇 盖军萍

①克拉玛依职业技术学院 ②中国石油天然气销售新疆分公司 ③中国石油新疆油田油气储运分公司

相变加热炉具有结构紧凑，重量轻，比水套炉体积和重量减轻热媒密封，热损耗好，热效率高，不易窜气，炉内真空，与外部大气隔绝，腐蚀轻微等优点。燃烧器是相变加热炉重要部分，包括了整个加热炉的燃烧系统。本文针对燃烧器常见的故障如燃烧器马达不转、预吹扫状态停机和延迟故障停机等现象进行一一分析。

1 分体相变炉的工作原理

燃料在外部管线流经过滤器、调压器后进入燃烧器，由于燃烧器风机的作用，燃料从燃烧器喷出后在炉胆内呈微正压状态燃烧，燃烧产生的高温烟气在波纹炉胆燃烧室发生辐射并对流与水进行换热，经回燃室再进入第二、第三回程烟管，继续与管外的低温水发生对流和热传导，将热量传递给低温水，水吸收了这些热量开始气化，蒸汽经过高效相变换热器，与温度较低的换热器管束相遇，发生冷凝释放出大量的汽化潜热，加热换热器内的介质（原油），蒸汽冷凝水在重力作用下，回流到加热炉内[1]。

图1 相变加热炉原理图

2 燃气燃烧器工作原理

目前公司在用的燃烧器有芬兰奥林燃烧器（GP型）和奥林匹亚燃烧器（AGP型）两种。燃烧器电源处于接通电源状态，之后进行燃气压力检测、温度控制信号检测，根据检测结果来判断是否启动燃烧器。若符合启动条件，则启动风机电机，将风门缓慢开到最大，启动期间要进行风压检测（后续运行中也要持续进行压力、温度等监测）。若出现风压不正常现象，则需停机报警；若风压正常，则将风门调至点火位置，点火变压器点火，燃气阀门打开，点火后检测火焰情况，如遇熄火等特殊情况，则停机报警。

如图2所示，满负荷吹扫时，阀（1、2和7）关闭。预吹扫后，点火开始。阀（1和7）打开，气体送至喷嘴，被火花点燃，控制器决定点火时间，阀（2）打开，火焰在设定的点火位置燃烧，点火阀关闭。

图2 燃气燃烧器工作原理流程图

3 燃烧器故障及原因分析

遇到燃烧器故障时，先检查蒸汽相变加热炉运转是否正常。

（1）设备是否正常通电。

（2）供气管路上的燃气压力是否符合要求，球阀是否处于打开状态。

（3）所有的调节器、温度调节器、水位控制器、压力控制阀门等，是否设置正确。

（4）燃气量与配风量是否发生变化。

假如确定故障不是由上述原因造成的，则必须对燃烧器的动作关联起来进行检查。如燃烧器由于故障停机，想找出故障点就需要先复位燃烧器，再启动燃烧器，准确的观察工作过程，通过这样的观察，设备出现的问题大多能很快查清并被排除[2]。

3.1 燃烧器马达不转

加热炉在运行过程当中，假如发生马达不转的现象。可能由以下原因造成：①马达损坏；②控制器失灵或电路中断；③保险丝损坏或零线中断；④没有电压。

3.2 预吹扫状态停机

加热炉在运行过程中，如果燃烧器马达运转，但在10秒后在预吹扫状态停机的情况。可能由以下故障原因：①空气压力开关设置出现错误，空气塑料软管泄漏，或接头泄漏；②鼓风机受污；③燃烧器马达旋转方向错误。

3.3 延迟故障停机

加热炉在运行过程当中，如果燃烧器马达运转正常，可以听到点火声音，火焰能够正常形成，但随后出现故障停机的现象。可能由以下故障原因：①电离电流不稳，电流太低；②燃气、空气混合比例调节不当；③点火火花影响到电离电流。

4 燃烧器故障分析

表1

5 实例分析—燃烧器不能点火的故障排查

新疆油田公司某站加热炉正常停炉后，重新点炉时无法正常点炉，重新复位也不能完成点火。经现场观察，按启动按钮后，加热炉顺利进入启动程序，风机开始执行吹扫命令，吹扫结束后，进入预点火程序，2秒钟后点火失败，微电脑发出报警。现场排查如下：

（1）燃气系统：阀前0.03MPa，阀后0.02MPa，放空排气正常，无堵塞、泄露。

（2）供电系统：配电柜供电正常，炉前燃烧器电源显示正常。

（3）参数设定：操作面板显示原油实际温度30℃，设定温度40℃。

（4）点火棒及火焰检测：位置、外观正常无松动、位移，紫外线火焰检测干净正常。

（5）电气元件：点火程序在运行到点火位置时，对应继电器无动作，万用表测量无开关量输出。

经现场处理，更换继电器后点炉成功。

6 结束语

目前相变加热炉在新疆油田应用数量还不多，还有大量的水套炉和管式加热炉在役，且使用年限都较长，需继续淘汰、更新老旧炉型，降低油田加热炉总体能耗，提高加热炉运行安全水平。