热油锅炉系统故障分析及管理讲解

1、2010届大学生实习答辩论文热油锅炉系统的故障分析及管理姓 名：于 浩指导老师：贡建广 专 业：机械设计制造及其自动化 毕业院校：中国石油大学(华东) 实习油田：BZ25-1 时 间：2011-6-16摘要目前明珠号在用的热油锅炉为三台直接火焰式锅炉、一台废热炉，产生的大部分热量供给E-703及E-802，夏天的时候刚刚能够满足原油的处理要求，冬季的时候供热较为紧张。然而三台直接火焰式锅炉的故障却时有发生，严重影响原油的换热，所以为了保证原油的处理，我们有必要分析锅炉的故障，研究故障的解决措施。本文首先对锅炉系统的组成及重要元件作以介绍，然后对锅炉的故障及解决措施进行分析研究，对锅炉系统存在的

2、安全隐患进行分析并提出预防措施，最后对锅炉的管理提出建议。关键词：热油，故障，流量，点火，排烟目录摘要2第1章 热介质锅炉系统概述4第2章 热介质锅炉系统简介52.1系统组成52.1.1燃料系统52.1.2点火系统52.1.3仪表空气系统52.1.4锅炉的进气系统62.1.5锅炉的排气（烟气）系统62.1.6热介质油循环,补充和泄放62.1.7热介质锅炉的控制系统62.1.8热油锅炉的安全保护系统72.1.9热油锅炉系统组成图82.2热油锅炉的工作过程82.3热介质锅炉的参数82.4燃烧器简介9第3章 锅炉以往故障汇总及结论93.1 A炉故障汇总103.2 B炉故障汇总113.3 C炉故障汇总

3、113.4三台锅炉频繁故障发生概率123.5结合现场实际，各个锅炉的经常性故障133.6结论13第4章 锅炉流量故障分析及解决措施134.1热油流量问题产生的影响144.1.1影响生产144.1.2流量波动大影响管线及设备的正常运行144.2热油流量问题的原因分析144.2.1热油的劣化141.热劣化142.氧化劣化143.混入异物劣化154.2.2设备的故障174.3热油流量问题的解决措施174.3.1临时解决措施174.3.2热劣化的解决办法174.3.3氧化劣化的解决办法184.3.4异物劣化的解决办法18第5章 锅炉排烟高温故障分析及解决措施195.1锅炉排烟温度高的故障影响195.2

4、锅炉排烟温度高的故障原因分析195.3锅炉排烟温度高的解决措施215.3.1火焰粗调225.3.2烟气分析精确调节23第6章 总结与管理246.1锅炉高效的运行246.2热油锅炉安全的运行25第1章 热介质锅炉系统概述热介质锅炉系统的目的是为FPSO上的热用户提供充足的热源，使各热用户达到一定的温度，以满足工艺处理的要求。目前明珠号的热用户为E-703A/B，E-802A/B，E-721。本系统由直接火焰式锅炉本体（三台）及其撬块，废热锅炉（两台），热介质膨胀罐（一只），热介质油循环泵（三台）和热介质油过滤器（两台）及其撬块，日用燃油罐和两只燃料油输送泵组及其撬块五部分组成，其余为它的外部设施

5、。本系统是一套密闭系统，热介质运行在独立封闭的管路中，只与热用户交换热能。热介质经过膨胀罐缓冲，再经过循环泵加压，进入热介质锅炉内被加热，然后携带着大量的热能，流经各用户（热交换器、加热盘管等）进行热能传递，经过换热后，冷的热介质汇集在一起，又回到循环泵进口，再进行增压，加热，换热，如此反复循环，提供稳定的热源。目前，夏季的时候，热油系统能够维持原油的处理，冬季的时候，供热就显得紧张，并且三台直接火焰式锅炉的故障时有发生，所以为了保证生产，我们有必要分析锅炉的故障原因及解决措施，研究热油系统的安全隐患及预防措施，并在锅炉的管理方面作以改进。第2章 热介质锅炉系统简介2.1系统组成2.1.1燃料

6、系统气体燃料（伴生气）和液体燃料（柴油）。气体燃料天然气 通过海底供气管线由单点系泊装置引至FPSO上的缓冲、加热罐进行加热除湿的天然气，输送到热介质炉撬块旁，其供气压力360kpa左右，然后经过过滤减压后供锅炉燃烧器进行燃烧。其流程如下：液体燃料柴油来自日用柴油罐的柴油通过供给泵向热油炉供油，供给压力500kpa左右，然后经过过滤被送至锅炉的燃烧器燃烧。平时热油锅炉使用的燃料为天然气。2.1.2点火系统点火时所用的点火气为天然气，而从船尾火炬塔下的丙烷瓶通过管路引至锅炉旁边的丙烷气体作为点火气的备用气体，点火气经过过滤和减压送至燃烧器，然后由控制盘上的火花发生装置进行电火花点火，让点火气燃烧

7、。2.1.3仪表空气系统仪表气体从仪表气罐被引至锅炉撬边，供气压力800kpa左右，主要用于各个控制阀和控制盘内建立正压。2.1.4锅炉的进气系统通过安装在锅炉撬块前端的一台电动鼓风机将大量的空气经过过滤，分为两路分别引至锅炉的燃烧器，其中少量的压缩空气用来雾化柴油，以改善燃烧效果。而大量的空气引入燃烧器，有两个用途，其一，作为燃料燃烧必不可少的空气；其二，部分空气可降低炉温，也可用来作为炉膛的清洁气。2.1.5锅炉的排气（烟气）系统燃料油或燃料气和空气经过燃烧做功（热能）后，作为烟气从排气管排至大气，或者部分排至大气，而另一部分通过排气支管汇集后被引入惰性气体发生装置进行初步冷却、除尘、除湿

8、、含氧分析，当含氧量小于5%时,作为惰性气体被利用。现在明珠号的锅炉烟气直接排入大气。2.1.6热介质油循环,补充和泄放不论是热介质锅炉的内部循环系统,还是包括所有用热设备在内的外部热油循环系统，要完成一个完整的热交换过程都必须实现热油在流通管内一个封闭强制循环。热油在管内流动的能量由热油循环泵提供，在一个循环过程中热介质油会有一定的损耗，比如管子之间的法兰，管路与设备的连接处有时会有出现渗漏或泄露，热油的汽化，以及热介质油的裂解和结焦等 ，因此需要不断的加以补充。三台热油炉上部的膨胀罐就是为这一用途设置的。泵舱设有热介质油一号泄放舱，二号泄放舱和储存舱。储存舱为系统储存新油，一号泄放舱储存临

9、时泄放的热油，二号泄放舱储存废油。各个舱的热油可通过泵舱内的热介质油提升泵注入到膨胀罐。现在明珠号的热油的补充是通过气动式隔膜泵直接就地抽取双罗过道处的热油。2.1.7热介质锅炉的控制系统要完成热油锅炉的正常工作，必须具备一些操作和控制设备，这些设置在不同位置上的控制设备综合协同起来构成了整个热油锅炉的一个完整控制系统。对热油锅炉运行的操作和监控有时需要操作者亲自手动完成（点火初期），大部分期间是自动的，只需定期巡回检查即可。2.1.8热油锅炉的安全保护系统（1）二氧化碳灭火系统在C炉的侧面，安装了一组（共12瓶）二氧化碳灭火气瓶，由专用管路连接绕过炉体后端进入到各个锅炉的炉膛内，以吹灭因炉管

10、破裂所引起的火灾。三个释放控制阀分别对A/B/C三个热介质锅炉单独灭火。（2）预关断报警装置为了使操作者明了锅炉运行达到什么程度，系统会采取预关断，本系统可对下列六种状态进行监测，它们分别是：排气管的排烟温度高，热介质锅炉的热油出口温度高，鼓风机的出气压力低，燃料气或是燃料油的供给压力高和低，以及热介质油流量低。以上六种状态只要控制盘接通电源供电之后的任何时候都可以进行监测，只有鼓风机例外，当鼓风机启动并运行之后，对其出气压力只监测六秒钟。如果上述的六种状态的任何一种超出了它们各自的设定值，控制盘正面上的浅黄色指示灯显示出来，而且公用的预关断报警指示灯接着也亮了，如果执行了预关断报警，只有当每

11、种报警信号被取消后，方可实现复位动作，未复位发来的报警信号不能起到保护热油锅炉正常运行的作用。锅炉控制盘图片如下：锅炉控制盘（3）锅炉的熄火保护装置a、作用：当锅炉的炉膛熄火或火焰失常时，熄火保护装置会发出电讯信号，并通过电气线路的继电器来带动执行机构切断燃料的供给，同时发出报警信号，防止炉膛爆炸事故的发生。b、结构：它主要有检测元件、电气线路、继电器、执行机构等部件构成。其中检测元件是核心部件：U/V扫描器。2.1.9热油锅炉系统组成图2.2热油锅炉的工作过程燃料经过猛烈燃烧产生的高温烟气进入本体，以辐射传热和对流传热为主的方式与盘管内的有机热载体换热。热油从锅炉的对流段流入由烟气预热，然后

12、流入辐射段进行换热，有机热载体系统内由循环油泵实现强制循环，在本体内获得热量的有机热载体作为热源供至用热设备，从而使有机热载炉实现系统供热。燃料燃烧的放热过程如下图：2.3热介质锅炉的参数厂家：econo-therm负荷：7.0MW燃料：天然气和柴油双燃料设计压力：1380kpa设计温度：343热油出口温度：220液压测试压力：7590kpa2.4燃烧器简介燃烧器是锅炉的核心部件，它通过调节空气与燃气的配比，使燃气在炉膛内充分的燃烧，为热油介质提供稳定的热源。燃烧器明珠号的锅炉燃烧器是美国hauck公司生产的，型号为BBC-2114。它是一款油气两用、导流板式燃烧器，为低压空气工作而设计，使用

13、寿命长久，适用于连续/间断的生产操作。能够利用火花式点火器来点火，并可用紫外监测器来监测火焰。非常适合在负压条件下工作。此型号的燃烧器可供选择导流板材料有两种型号：不锈钢导流板和耐火导流板材料，温度可分别达到1150和1550。明珠号的BBC-2114型号油气两用烧嘴的导流板为耐火材料。燃烧器在燃用天然气时，空气与燃气的调节比为8：1，燃用轻油时的调节比为5：1，如果燃烧时有足够的过量空气，调节比可更大。空气压力为8osig（3.5Kpa），燃气压力为4osig（1.7Kpa）,燃油压力为35KPa（0.35Kg/cm2）。第3章 锅炉以往故障汇总及结论锅炉是长运转设备，持续不断的为油田的原油

14、工艺处理提供热源，明珠号的锅炉从投产到现在已有15年，由于设备的老化，锅炉经常会出现故障，锅炉发电的交接班记录上记录着明珠号2010年4月末拖航到25-1矿区至今的锅炉故障情况，这些以往故障对于我们以后顺利的开展工作具有指导作用，以往故障如下：3.1 A炉故障汇总日期故障2010.4.26流量低低关停2010.5.13启炉，点火故障2010.5.15夜低流量关停2010.5.24排烟温度偏高2010.7.8排烟高温停炉2010.7.11夜主燃气故障停炉2010.10.30夜流量低关断两次2011.4.5启炉，点火故障3.2 B炉故障汇总日期故障2010.4.26流量低低关停2011.4.25风

15、机轴承损坏2010.4.26至2011.7.17流量波动大2011.7.17后墙板存在裂缝停用3.3 C炉故障汇总日期故障2010.3.8夜流量低低报警2010.4.26流量低低关停2010.6.16流量过低2010.6.29流量不稳定，停炉2小时2010.7.8夜流量波动大，停炉2010.7.11夜火焰探头故障无法正常启炉2010.8.1启炉，点火故障2010.9.27流量波动大，停炉2011.1.1主燃料故障，停炉2011.5.12点火故障；主燃料故障停炉3.4三台锅炉频繁故障发生概率100%44.4%流量问题22.2%点火故障22.2%排烟高温11.1%主燃料故障概率A炉频繁故障概率分布

16、B炉频繁故障概率分布100%50%流量问题50%风机故障概率C炉频繁故障概率分布100%61.54%流量问题23.08%点火故障15.38%主燃料故障概率3.5结合现场实际，各个锅炉的经常性故障经常性故障A曾经排烟一直高温B流量波动较大，风机经常报低压C2010年7月份至今一直排烟温度高3.6结论从以往故障汇总中，我们不难看出流量问题、排烟高温是影响锅炉正常运行的两大故障，所以有必要针对锅炉的这两大主要故障作以分析，并研究出可行的解决办法。第4章 锅炉流量故障分析及解决措施根据以往的故障统计，我们可以发现热油流量低或是流量波动大造成锅炉停炉或是影响锅炉正常运行的次数最多，所以有必要针对热油的流

17、量问题进行研究。而流量问题归根结底是热油本身的问题，所以下边对明珠号的热油存在的问题及解决措施作以叙述。4.1热油流量问题产生的影响4.1.1影响生产当流量过低，达到报警值时，锅炉就会关断。或是热油流量波动剧烈，引起管线等强烈抖动，锅炉也需要停炉。锅炉停止就会影响生产的供热。4.1.2流量波动大影响管线及设备的正常运行1）热油流量波动大会引起热油管线的强烈抖动，管线长时间剧烈抖动就会导致热油管线上的固定螺栓松动，由法兰连接的地方就会因为热油流量的波动而出现松动，导致热油的泄露。2）热油循环泵压力不稳定，不能为热油提供持续的循环动力。3）膨胀柜的液位极其不稳定。4.2热油流量问题的原因分析4.2

18、.1热油的劣化热传导液的劣化主要是热传导液加热后逐渐分解及聚合反应，使热传导液原结构发生改变。生成的低分子或高分子物质逐渐增多，从而改变热传导液的特性。劣化原因主要是高温，空气中的氧及生产过程中化学物质的混入等。劣化分为热劣化、氧化劣化和混入异物的劣化三种。1.热劣化热传导液处于高温环境，如由于突然停电等原因，过大的热强度或流动受限制的地方，加热表面温度上升，高于热分解极限温度，会产生过热。则原子间、分子间的链键断裂，化合物发生分解，分解物主要有气体，低分子物及自由基分子。此自由基分子和其他分子发生聚合，生成聚合物的活跃集团。所发生的聚合反应为连锁性，即使在一定温度下，随着时间的延长，所生成的

19、聚合物的分子量和生成量都有增加倾向。粘度等指标发生缓慢的变化。这些因素都会对热油的流动造成影响。2.氧化劣化高温热传导液和空气中的氧接触后，会氧化生成有机酸，有机酸可进一步促进热传导液的聚合反应，并不限于高温，温度100前后也会发生，随温度的升高其反应速度加快。其结果可导致粘度增加，而且所生成的有机酸遇水后对设备带来一定腐蚀作用。从整个热油流程分析，高温、空气两大条件并存的地方为膨胀罐。1）高温分析从用户回流的热油通过膨胀罐进行缓冲，热油及热油的蒸汽使罐内温度升高，另外明珠号的膨胀罐是作为热油循环的一部分来使用的，这样就大大调高了罐内的温度。标准规定的膨胀罐的正常使用温度为70，而现在明珠号的

20、膨胀罐的罐内温度为110，远远超过了允许使用温度。热油系统在刚投入使用时或是热油系统长时间停用再次使用时，需要A、B阀门开启，C阀门关闭，导通热油膨胀罐，在锅炉启动时排放水汽用。但是在平时使用过程中，A、B阀关闭，C、D阀导通，热油膨胀通过D阀所在管线来缓冲到膨胀罐中。但是，现在明珠号的热油膨胀罐处的热油流程长时间处于第一种情况。这样就会导致高温。2）气动隔膜泵将空气泵入热油膨胀罐。气动隔膜泵在抽取热油到热油膨胀罐，每次抽热油桶见底的时候，以及在提起管线插入其他热油桶的时候，都会将一些空气抽入到热油膨胀罐中。3.混入异物劣化所混入的物质有可能成为催化剂，催化热传导液的分解、聚合反应；可直接和热

21、传导液发生反应，生成分解物及聚合物；所混入的物质即使不溶于热传导液，也可在热传导液中进行自身的分解、汽化和聚合反应。以下对异物的来源作以分析：1）热交换器的内部蛇管或套管发生破损而引起被加热物的混入。在2010年5月份，刚刚成功复产的渤海明珠号就因为原油生产流程中E-703B换热器盘管存在漏点，油、气、水混合液混入热油，而使热油遭到严重的污染，这些混入的油、气、水是造成热油流量低、波动巨大的主要原因。E-703A作完试压试压实验后，泄漏的热油盘管用钢靴堵住E-703换热器的整体图2）空气、水等的混入。热传导液填充前加热设备及配管的干燥或洗净不充分，运行开始后法兰盘的结合不良，热油桶等管理不善造

22、成水份的混入。3）铁锈的混入。系统和设备安装完毕后内部清洗工作不充分而残留的焊渣、泥等引起；另外，密封不充分的膨胀罐也会产生锈。4）其他物质的混入。向热油膨胀罐内补热油的气动式隔膜泵用来抽取其他物质如消防用泡沫，再次抽取热油时，这些消防泡沫就会混入到热油中；气动隔膜泵的管线的污染，会将灰尘等杂质混入到热油中。4.2.2设备的故障热油在管内流动的能量由热油循环泵、热油膨胀罐中的惰性气体、热油膨胀罐等高位设备的压头提供，热油长时间循环，如果热油循环泵出现故障、热油膨胀罐出现泄漏或是一段时间后，未能及时给热油膨胀罐补充热油或是氮气，就会影响热油的流动。另外热油管线法兰处泄漏会造成热油的缺失影响热油的

23、流量。4.3热油流量问题的解决措施4.3.1临时解决措施1）观察热油循环泵的出口压力表，如果压力较低，当热油膨胀罐的液位正常时，可以向其中加注氮气；当热油膨胀罐的液位较低，压力也较低时，可以向其中加注热油，这样都可以提高热油的压差，解决流量低的问题；如果可以确定是热油循环泵自身的问题，那么就有必要在生产需热量小的时候，对热油循环泵进行检修。2）以流量计出口接头处为放气点进行放气，放气的方法是：将流量计的进出口阀关闭，将出口接头松开，然后将抹布放于接口处，以免喷油，再缓慢打开进出口阀进行排气，直到流量计显示正常后，再恢复此接头。但是以上解决办法只是临时性的解决办法，不能从根本上解决热油流量低的问

24、题，所以我们应该从引起热油劣化的方面入手，找到解决热油流量低的办法。4.3.2热劣化的解决办法明珠号锅炉目前使用的导热油是首诺公司生产的THERMINOL 55 合成导热油 。它的一些温度数值列举如下：适用温度范围： -25-315推荐最高主流体温度： 300 允许最高使用温度： 315 允许最高膜温： 335 准临界温度： 512 当热油由于某种原因超过了热油允许使用的最高温度时，热油就会热劣化。而这种超温情况多发生于全船失电的情况下，因为此时热油系统的锅炉、热油循环泵都会停止，锅炉由于刚刚停止，内部的余热温度很高，而热油没有热油循环泵做动力循环，在锅炉内会很快被加热到超温状态。所以我们有必

25、要对全船失电情况下，热油系统的处理作出详细分析。1、启动备用机。通常情况下，当全船停电时，备用机会在5S内自动启动，42S内自动并电；42S后，如果备用机不能启动，则应急机将会自动启动，65S后自动并电。但是，当发生全船停电时，发电人员可以就近将备用机手动起来。2、发电人员到空压机现场，将空压机D手动启来。3、启动热油循环泵C。让热油循环起来。4、启动锅炉。只有及时地对热油系统进行处理，才能避免热油的热劣化。4.3.3氧化劣化的解决办法仔细分析热油系统，热油膨胀罐是操作次数最多的设备，它为热油系统补充热油、补充氮气、放残作业，也正是因为这样，空气很容易混入到膨胀罐中。例如，用气动隔膜泵抽取热油

26、到膨胀罐中，每次抽取热油桶见底时或是移动热油管线时，空气就会被抽入到热油膨胀罐中。如果能够尽量减少膨胀罐处空气的混入量，就能够最大程度上减少热油的氧化劣化。解决措施：1、每次抽取热油时，工作人员应该做到认真负责，计算好气动隔膜泵每次抽完一桶热油的时间（每桶热油的体积为369.6L，隔膜泵的排量约为123.2L/min，抽完一桶热油的时间大约为3min）。2、当听到隔膜泵出现急促的抽吸声时，及时地将抽取热油的管线移动到其他热油桶中。3、在补充热油结束时，应该及时地将气动隔膜泵的气源切断。4.3.4异物劣化的解决办法1、换热器是异物比较容易混入的地方，为此，我们应该做到以下几点： A、每天定点查看

27、换热器处原油进出口压力表和热油进出口压力表，进行比对。换热器热油进口压力（Mpa）热油出口压力（Mpa）原油进口压力（Mpa）原油出口压力（Mpa）E-7030.20.180.50.38E-8020.170.150.320.32E-7210.220.220.320.31B、隔段时间对换热器处热油进行取样化验，分析其内部是否含有乳化物。2、对于整个热油系统，由于投用时间较长，设备较旧，热油膨胀罐、系统配管等处脱落铁锈等异物是不可避免的，所以我们应该加强热油的净化。定时查看热油的滤器压差，达到要求值时及时更换热油滤器的滤芯。3、气动隔膜泵及其管线受到污染A、向热油膨胀罐内补充热油用的气动隔膜泵应该

28、保证专用，不能用来抽取其他液体。B、用来抽取热油的管线闲置时应该用塑料防护物包裹，保持清洁，以免受到污染。第5章 锅炉排烟高温故障分析及解决措施5.1锅炉排烟温度高的故障影响在锅炉的热损失中，烟气热损失最大，因此如果排烟温度高，势必会造成传递到热油的热量的减少，又由于排烟温度报警值的限制，热油出口的温度设定值只能设定为低温度值，这样当油田需要热量较大时，锅炉不能提供更多的热量，进而影响生产。另外，由于排烟温度高，锅炉内部结构件过热，有可能引起永久性的损坏和对结构钢的永久破坏。所以针对排烟温度高的问题，我们有必要研究出故障原因及解决措施。5.2锅炉排烟温度高的故障原因分析通过查找资料以及结合现场

29、实际，分析锅炉排烟温度高的原因如下。故障原因排烟高温1、热电偶故障2、燃烧器的空气进气压力过高或是燃气进气压力过高3、后燃4、通风量过大5、热油盘管内部结垢，表面结焦、积灰太多1）排烟道的测温热电偶故障。当锅炉长时间运行，温度探头长期处于高温环境中，很容易出现老化问题，导致探测的数据失真；热电偶接到控制面板上的接线松动会导致热电偶的零点漂移，进而影响温度值的真实测量。2）燃烧器的空气进气压力过高或是燃气进气压力过高。？导致空气与燃气的混合不充分，燃烧延迟，火焰脱离燃烧器，出现脱火现象，火焰整体后移，使得排烟温度升高。3）后燃。锅炉运行时，由于燃烧用的空气不充足会导致燃料的不完全燃烧，新空气进入

30、炉中便可以引起后燃。炉中出现后燃现象时，从炉子的外部去观察并不明显，唯一的迹象是排气管温度迅速增加，排烟处冒黑烟。4）通风量过大。？无论在何种情况下，风量过大、含氧量过高，都会使排烟温度升高，烟气量增加，使锅炉效率下降。5）热油盘管内部结垢，表面结焦、积灰太多。A、热油盘管内部结垢。长期运行的锅炉，很容易出现热油盘管内部凝聚残炭，残炭的传热系数很小，大约是金属的几百分之一，如果热油盘管内部结垢，则会严重影响高温烟气与管内热油介质的换热，使得换热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少。B、热油盘管受热面结焦、积灰热油盘管受热面结焦、积灰是导致锅炉排烟温度升高主要原因之一，其对排烟温度影响主要体

31、现在传热方面。从烟气到热油的传热过程中，受热面表面层积物的导热系数较其它介质要小得多，因而其所引起得附加热阻在总传热热阻中占主导地位，较为轻度结焦和积灰便会使传热量大幅度下降。据有关资料介绍：炉膛积灰厚度由lmm增加到2mm时，传热量减少28，当受热面有3mm积灰就可造成炉膛传热量下降将近40，相应炉膛出口烟温升高近300。热油盘管表面积灰5.3锅炉排烟温度高的解决措施当排烟温度高时，首先应该采取的办法是立即将热油锅炉的热油出口温度设定值调低，这样就能暂时性的将锅炉的排烟温度调低。但是这样是以降低热油出口温度为代价的，如果生产需要大量的热量，锅炉将不能起到作用，另外，排烟温度高终究是个问题，长

32、此以往必然会导致问题的恶化。所以我们有必要对于此问题进行研究。仔细分析排烟高温的原因，除了一些设备故障外，主要还是因为燃烧器对空气/燃气的调配比不合适，所以我们有必要针对空气/燃气的调配比进行研究。燃料气动阀空气阀的伺服电机燃料蝶阀的伺服电机主风门气动阀电子系统微调系统燃烧器的控制系统属于机械电子式，其温度的调节过程为：控制系统收集到热油出口温度的数据，根据此温度，系统发出主风自动门相应开度的调整指令，主风门的调节阀为气动阀，而燃料调节阀从主风门后的管线取控制气，根据此控制气的压力进行燃料阀的开度调节。以上阀门都属于机械式阀门，精度不高，经常会出现燃料与空气配比不合适的情况，造成燃料不充分燃烧

33、，火焰不稳定，形状不正确，甚至出现火焰不断冲击热油盘管的情况。燃烧器的燃料及空气供给管线流程出现上述问题时，需要进行手动调节空气与燃料的进量，调节的根据为：1）粗调：火焰（直观的调节根据）。2）细调：烟气（利用烟气分析仪进行烟气成分及燃烧效率分析）。5.3.1火焰粗调火焰正确地说是一种状态或现象，是可燃物与助燃物发生氧化反应时释放光和热量的现象。 火焰按照距反应区距离由近至远分为：（1）焰心。粒子运动速度低，光谱集中在红外区，因供氧不足，燃烧不完全，温度最低。（2）内焰。粒子运动速度中等，光谱集中在可见光部分，包围焰心的最明亮部分，是气体未完全燃烧的部分。含着碳粒子，被烧热发出强光，并有还原作

34、用，也称还原焰。（3）外焰。粒子运动速度最快，光谱集中在紫外区，无色，因供氧充足，燃烧完全，温度最高，有氧化作用。称外焰或氧化焰。火焰温度由内向外依次增高。天然气主要成分为甲烷，也包括一定量的乙烷、丙烷和重质碳氢化合物。还有少量的氮气、氧气、二氧化碳和硫化物。不同燃烧条件的火焰状态如下表：燃烧条件火焰状态充分燃烧火焰呈淡蓝色，饱满，长度为炉膛长度的2/3左右燃烧不充分，燃料较少，进气量过多火焰呈黄色，长度较长燃烧不充分，燃料较多，进气量较少火焰呈红色，火焰较短，并伴有烟火焰根据火焰的状态，我们就可以对锅炉的燃料阀，空气阀进行调节，使锅炉达到最佳的燃烧状态。5.3.2烟气分析精确调节1）烟气成分

35、分析：天燃气主要由烷烃构成，其主要成分是甲烷，含有少量的乙烷、丙烷和丁烷，此外还含有硫化氢、二氧化碳、氮和水气等，因此燃烧后产生的气体绝大多数为CO2和水蒸气，以及极少量的未燃尽的CO，SO2，NOx等，还有空气中本身含有的N2 。燃烧及燃烧反应计量方程式2）过量空气系数：为了保证完全燃烧，必须多给一些空气，这种比理论计算多余的空气量称之为过剩空气量。也就是实际空气量等于理论空气量加上过剩空气量。过量空气系数即为过剩空气量与理论空气量的比。燃烧不完全时的放热量约为完全燃烧时的1/3。通常锅炉的过量空气为15%-20%。在燃烧过程中，正确选择和控制过量空气系数的大小是十分重要的，过小或过大都会导

36、致不良后果：A、过小会导致不完全燃烧，造成能源的浪费和对环境的污染。火焰燃烧不稳定，甚至出现熄火的可能；B、过大则使烟气量增大，炉膛温度与烟气温度降低，导致换热设备换热效率的降低与排烟热损失的增大，同样造成能源的浪费。因此，先进的燃烧设备一般在保证完全燃烧的前提下，尽量使值趋近于1。目前BBC-2114型燃烧器的过量空气为10%（天然气），15%（柴油）。而随时掌握燃烧设备的值又是我们监测燃烧器具运行工况的重要手段。根据烟气成分可计算出过剩空气系数。完全燃烧：不完全燃烧：3）烟气分析仪的应用A、烟气分析仪简介：烟气分析仪 烟气分析仪 烟气分析仪的组成烟气分析仪由机身、探针，探针上插有烟气取样管

37、（用于分析烟气组成成分及比例），气流管（用于分析烟气的压力），烟气温度测量探头，及附加的环境温度测量探头组成。烟气分析仪可以测量烟气中的O2，CO2，CO和烟气温度、压力等燃烧效率方面的参数，还会根据这些数据进行分析计算，算出锅炉运行的燃烧效率，过剩空气系数，烟气露点，烟气排烟损失。1、CO，CO是燃烧不充分的标志，含量过高易在热油盘管上结碳影响换热。2、压力，根据尾气的压力可以判断尾气在烟道中流动是否通畅。3、O2，风量过大、含氧量过高，会使排烟温度升高，烟气量增加，使锅炉效率下降。4、过量空气系数，过大或是过小都会造成不良后果。第6章 总结与管理热油锅炉系统是具有一定自动调节与控制功能的系

38、统，平时只需要我们对其进行周密的巡检、定期的维修与保养等常规性工作，就可以保证锅炉的正常运行。但是这仅仅是我们对于锅炉运行的最低要求，保证锅炉高效、安全的运行才是我们在锅炉管理过程中始终追求的目标。6.1锅炉高效的运行热油作为热油系统的工作介质，在一定程度上反映了各个设备的工作状态，所以对于热油的化验应该作为热油系统的重点工作来做。现有的热油化验周期为1月，热油的取样点为热油循环泵出口。 但是热油较庞大，热油流程中的每个设备又各有不同，因此一个设备出现了问题不仅不能迅速的反映在整个的热油系统中，而且每个设备出现的故障对热油系统的影响又各有不同。所以对于热油的化验应该选取几个重要设备进行多点检测。以2011年7月24日对热油进行多点取样化验为例作以说明。取样点水含量（ppm）乳化物含量(ppm)杂质含量E-703热油出口5003000少量热油循环泵出口5002000少量热油膨胀罐30008000很多热油循环泵、膨胀罐、E-703，是热油系