浸没燃烧式汽化器常见故障分析及处理

浸没燃烧式汽化器常见故障分析及处理

唐永娜

中石油京唐液化天然气有限公司，河北唐山063000

摘要：浸没燃烧式汽化器设备（SCV）是冬季保供至关重要的设备，其设备完好率直接关系着公司冬季保供的外输能力。结合去年冬季唐山接收站设备运行实际，将SCV在生产运行过程中常见故障及处理维护过程，进行了分析总结。

关键词：汽化器；故障；分析；处理

一、故障分析及处理

1、鼓风机出口压力低

（1）故障现象：在SCV运行过程中时常出现鼓风机出口压力低故障报警，报警次数较高。鼓风机组要是为SCV燃烧器提供助燃空气，因此助燃气的压力高低直接影响了SCV燃烧的充分性及稳定性。

（2）原因分析及解决方案：鼓风机运行过程中，将空气中的自然风经过滤棉过滤达标后，经叶轮送至助燃气管道中。鼓风机在入口风量一定，功率一定的情况下，输出压力是一定的。此时，输出压力低报警且鼓风机运转正常的情况下，则可能是入口风量减少造成的。经检查是由于入口过滤棉堵塞造成的，通过吹扫、冲洗过滤棉可解决此故障问题。

2、注水管线冻堵，无法加水

（1）故障现象：SCV在启机前，首先需检查水池液位，水池液位低则需加注生产水，使得水池液位达到正常液位值。SCV在冬季运行中，全部SCV全部出现注水管线冻堵，无法加水的情况。造成SCV阀门冻堵故障，也造成SCV无法启机（液位低低时）或者启机难度大风险高（液位低时），同时也影响了冬季保供时的外数量。

（2）原因分析及解决方案：SCV注水管线是由原厂电伴热包裹的，SCV管线冻堵侧可能原因为电伴热未投用或者电伴热带故障失效。经检查发现，原因为伴热带老化失效且全部SCV电伴热全部失效。导致注水阀门及过滤器由于冻堵造成垫片失效漏水，需及时更换点伴热带、过滤器垫片及阀门垫片解决此类故障。

3、火检失败，启机故障

（1）故障现象：SCV在所有启机条件满足后，燃烧器开始工作，点火燃料截止阀打开且给点火器提供10S的交流电压，点燃燃烧室的火花棒打火。如果点火后火焰持续燃烧20S时，燃烧器工作继续向下进行；如果燃烧器启动1min后仍没有火焰，则汽化器关闭；在冬季运行中，多次出现了火检失败报警，造成了SCV的启机失败。

（2）原因分析及解决方案：燃烧器开始工作说明前面的启机条件都满足，此时火检失败可能原因有空燃比有偏差、火花棒故障、火焰探测器故障等。针对火焰探测器故障，首先先清理探头及视镜表面水汽、污垢，假如还是探测不到火焰，则是内部元件故障需维修及更换。针对空燃比有偏差，由于投产初期空燃比厂家已设定完毕，则燃料气阀门是固定开度不变，空燃比变化则是应该仪表空气变化引起的。经对比一期其余三台SCV，故障设备空气压力明显较低，将压力调至统一后则启机成功。经后续几次的启机实践表明，此次空燃比的调节是成功的。

4、PH值测量不准及频繁加碱故障

（1）故障现象：SCV在运行过程中，甲烷燃烧产生CO2和水，公式如下：

CH4+2O2==CO2+2H2O

CO2经由下气管喷出，在水浴池中与水反应，方程式如下：

CO2+H2O=H2CO3

碳酸氢钠PH<7，呈弱酸性。因此在SCV运行过程中，需通过测量水浴PH值来确定加碱的量。PH值测量表向PLC提供一个4-20mA的信号，PLC内部逻辑会生成两个PH信号---L和H。这两个信号会控制供给NaOH的阀门开关，通过这种方式将PH值控制在上述的高低值之间。由于SCV长期运行，偶尔会出现PH值示数不准及加碱过于频繁的现象。去年加碱记录表如表1造成了碱液浪费，同时也与公司节能降耗的目标背道而驰。

（2）原因分析及解决方案：公司自投产已有五年，也已接近PH测量仪使用年限，PH值测量不准时，先排除仪表接线问题，之后清理下PH值探头，如依旧测量不准侧可能是探头损坏。频繁加碱则需要检查阀门控制回路及阀门内漏情况。今年针对SCV-E频繁加碱，检维修中心更换了水浴PH值测量仪，通过大量检测数据对比排除控制回路、PH测量仪问题，初步推断是加碱管路阀门内漏造成。

5、设备达不到满负荷

（1）故障现象：冬季保供期，随着外数量需求的不断增高，部分SCV设备出现了达不到“满负荷”的情况。SCV-G和SCV-B在运行过程中产生的异常声音、无法提升到额定负荷等问题。

（2）原因分析及解决方案：SCV通过控制水与温度恒定来调节符合大小的。水域中有水温控制系统TIC，设定值为15℃。当外数量增大，入口LNG流量增大时，水浴因LNG流量的增加而温度降低，TIC收到温度低信号则控制燃料气阀门TCV阀门开度加大，TCV阀门开度加大则空气分配阀门加大，形成闭环控制。当设备负荷达不到满负荷，原因有多种，如温度探头故障、控制线路故障、燃料气阀门阻塞、空气阀门堵塞等等。针对SCV-B达不到满负荷，检维修中心配合生产运营中心做了一系列检查及测试。最终发现当升负荷过程中，空气阀门开大，空气管线震动增大导致鼓风机出口阀门在震动中关小，从而导致空气流量达不到需求量，燃烧器无法充分燃烧，设备达不到满负荷。

6、可燃气体探测器误报

（1）故障现象：红外型气体检测仪是为了监测接收站危险场所的可燃气体泄漏，从而防止意外事故的发生。在接收站实际运行过程中，对射式可燃气体探测器出现数值不稳定、IOP等误报现象。

（2）原因分析及解决方案：对射式可燃气体探测是由发射器和接收器两部分组成，发射器和接收器按轴线安装并拉开一定的距离，形成一个监视区域。当被监视区域有可燃气体泄漏时，发射器发射的红外光通过监测区域到达接收器并被接收。出现误报可能是对心不准、基座不稳、风沙及阳光直射等原因导致的。针对SCV可燃气体探测频繁报警的情况，检维修中心分析可能原因逐个采取措施，通过对心校准、重新修筑探测器基座及探头配对互换等措施来消除误报警。

二、建议及措施

针对去年冬季保供出现的高频率的问题，有以下建议：

1.鼓风机滤网清洁由以前故障维修转变为日常维保，且清洗滤网频次考虑天气雾霾程度等因素

2.自投产5年以来，全场电伴热带从未更换过。绝大部分电伴热带已经老化且温度已经达不到设定值，建议整体对全场电伴热进行检查，更换老化电伴热带。

3.冬季保供结束SCV停机，整体检查SCV的设备情况，重点放在未更换的火焰探测器、频繁加碱液设备管路阀门、水浴池积碳、空气分配阀门堵塞、下气管等钢结构腐蚀情况。

4.针对多次校验维修依旧误报的可燃气体报警器，跟厂商沟通更换升级版产品待观察。

参考文献：

[1]韩昌亮,任婧杰,董文平，等.沉浸式汽化器壳程流体传热实验与数值模拟[J].化工学报.，2016(10)

[2]齐超,王博杰,易冲冲,等.浸没燃烧式气化器的运行特性及优化[J].化工学报，2015(S2)

[3]焦月明,陈帅,杨力,等.浸没燃烧式气化器运行效率及能耗成本核算[J].石油与天然气化工，2014(05)、

作者简介：唐永娜（1990-），女，毕业于北京化工大学机械工程及自动化专业，工程师，主要从事液化天然气接收站运营工作。