灰熔融性測試儀故障原因分析及處理

韓建倉

(神華新疆化工有限公司，新疆 烏魯木齊 831404)

煤灰熔融性是在高溫下達到熔融狀態的溫度，多采用流動溫度(ST)作為灰熔性溫度，無論電廠鍋爐，還是煤氣化爐的運行，灰熔性數據準確測定尤為重要，其值大小直接影響爐膛結渣情況。為了避免出現類似儀器故障，列舉了近年來實驗過程中出現的各種問題及解決方案，希望能為其他同類型儀器使用者提供參考[2]。

1 儀 器

1.1 三德SDAF2000e工作原理及結構

1.1.1 工作原理

該儀器按照國標 GB/T219-2008《煤灰熔融性的測定方法》所規定的方法，以一定的升溫速率加熱，采用CCD高清攝像頭實時監測在受熱過程中灰錐的形態變化，并利用圖像識別技術判斷灰錐的變形溫度(DT)、軟化溫度(ST)、半球溫度(HT)以及流動溫度(FT)四種形態；同步記錄四種特征形態出現時的溫度和圖像，實現了煤灰熔融性的自動判斷[3]。

1.1.2 儀器結構示意圖

三德SDAF2000e主要由灰熔融性測試儀主機(內裝自動攝像機)、專用電源、計算機、SD測控軟件等組成，儀器結構示意圖(如圖1所示)。

圖1 灰熔融性測試儀

2 常見故障和處理措施

2.1 實驗過程中“加熱停止”故障信息

處理措施：從故障信息可知儀器加熱部位出現問題，但儀器加熱電源工作燈亮，用電流表測得線路電流為零，儀器正常啟動但無法加熱。排查出了故障可能產生的部位有兩個，一個可能是硅鉬棒損壞開路，二是硅鉬棒與鋁箔膠帶接觸不良。為了進一步確認故障原因，對儀器降溫后斷電。打開儀器頂蓋檢查硅鉬棒(硅鉬棒檢查方法有電阻法和交流電壓法)電阻法是斷電后拆下主加熱供電連接線接頭，這樣可以脫離變壓器線圈的閉合回路對幾組硅鉬棒線路的影響，若有一組與其他幾組相差過大或開路這說明硅鉬棒斷裂或損壞；交流電壓法是在通電情況下分別測4組硅鉬棒的工作交流電壓(正常電壓在3.5～8 V)若電壓相等或差異不大則說明硅鉬棒正常，若有一組硅鉬棒電壓等于供電電壓則說明這組硅鉬棒開路或斷裂。如果一組硅鉬棒斷裂對其更換4組硅鉬棒(若只更換1組硅鉬棒會導致電流不均，產生熱量不均)后正常。硅鉬棒與鋁箔膠帶接觸不良主要是連接螺絲松動導致，一般出現在儀器幅度挪動[4]。

2.2 在實驗過程中溫度上升緩慢

處理措施：該故障出現時，加熱電源工作燈亮，用電流表測得線路電流不正常，測得硅鉬棒無32 V電壓，初步判斷變壓箱出錯，打開變壓箱后測得經過全隔離單向交流調壓模塊前電流正常，經過全隔離單向交流調壓模塊后電流減小一半，測得控制電路5 V與CON、COM口無電壓，故判斷全隔離單向交流調壓模塊損壞。對其斷電后更換全隔離單向交流調壓模塊(固態繼電器)后儀器加熱正常。

2.3 在實驗過程中報溫度出錯，實驗停止但溫度顯示為室溫

處理措施：加熱電源工作燈亮，用電流表測得線路電流正常，故判斷熱電偶故障，用螺絲刀打開熱電偶保護殼測得熱電偶電阻值不正常或為0，對熱電偶更換(注意有正負極)后，報錯消失，溫度檢測恢復正常。

2.4 圖像識別不正確，導致儀器升溫到設定最高值

處理措施：儀器自動識別系統在900 ℃開始，自動判斷灰錐個數和各灰錐的特征溫度，儀器識別個數比試驗個數多的原因初步判斷有兩個原因，一是攝像機位置不合適導致儀器誤判，二是剛玉舟不處于水平狀態。將帶有灰錐的剛玉舟放入爐膛內，調整到水平位，若屏幕中的圖像出現灰錐前后部有陰影的現象，儀器識別會出現誤判陰影，將攝像機中心和灰錐托板頂面調節到同一水平面，陰影消失后，識別正常。在攝影機位置正常的情況下，剛玉舟左右調節不水平，灰錐沒有處于圖像框合適位置，出現陰影及凸起部位也會被儀器識別為灰錐。剛玉舟、濾光片和攝像機處于同一水平面后，儀器識別圖像正常[5]。

2.5 實驗結果圖像不清晰

處理措施：查閱儀器說明書，當實驗結束后儀器自動判定的結果出現圖像不清晰，故障原因有(1)檢測攝像機及光圈損壞；(2)測控程序設置存在問題；(3)石英片或濾光片或攝像機鏡頭不清潔；(4)攝像機鏡頭焦距調節問題。措施有：針對(1)更換攝像機或光圈；(2)重新設置測控程序；(3)擦拭石英片、濾光片和攝像機鏡頭；(4)調節攝像機鏡頭焦距[6]。

2.6 實驗結果超差

處理措施：查閱儀器說明書，出現實驗測量結果不準確。主要故障原因有(1)實驗氣氛實現和氣氛設置不符合實驗要求；(2)燃燒內管損壞，實驗過程中爐門和背景開關狀態不正確；(3)溫度系數設置不正確；(4)測控程序處于不正常狀態；措施有：針對1)用標準樣品進行實驗，確認最佳實驗氣氛；(2)更換內燃管，并且在實驗開始前檢查儀器狀態顯示爐門和背景正常方可開始實驗；(3)、(4)重新設置溫度系數，用標樣和測試樣品同時驗證調試后的溫控系數，結果都正常后，儀器可正常使用[6]。

3 結 語

在分析和處理灰熔融性測試儀各類故障信息時，不僅要參考儀器說明書及儀器結構圖，而且要對儀器的技術參數設置和測試樣品性質進行綜合考量，只有這樣才能查找到儀器故障產生的真正原因，并對其加以處理，才是使用和維護好儀器。