旋转RTO故障诊断与维修探讨

煤矿的乏风焚烧项目是将低品位甲烷气焚烧后用于产热发电等，一般采用塔式RTO较多，但前几年也报道过某地的乏风项目采用旋转RTO技术。新闻也曾报道过某RTO企业在山西做的煤矿乏风项目，还有一则涉及爆炸的报道！因此，将乏风的RTO系统运行好是技术和工程能力的集中体现之一。

今日分享以旋转RTO为例，其故障诊断和维修的知识，如下：

旋转式RTO及导热油系统主要结构及组成如图所示：

1．天然气管路；2.新风管路；3.废气管路；4.排废管路；5.导热油换热器；6.导热油管路；7.热旁通管路；8.热旁通管路阀门；9.高温直排管路；10.高温直排阀门；11.氧化室；12.燃烧器

一、常见故障检修

RTO主要发生故障包括：阀门控制失灵、关键部位温度异常、燃烧器点火故障、导热油系统故障等。

1.阀门控制失灵

控制失灵即阀门开度与设定不符，原因主要包括：阀门机械故障、阀门定位器故障。

（1）阀门定位器故障

阀门开度由阀门定位器精确控制，阀门控制失灵多由阀门定位器故障导致。阀门定位器是一种精密、高集成度的机电产品，接收PLC输出的信号可实现阀门的精确控制，其外形如下图所示。

阀门定位器出现故障，一般检修流程如下：

A.检查阀门定位器的供气管路（气管、三联件），确保压缩空气压力正常，满足使用需求，且无杂质堵塞阀门定位器进气口，冬季北方地区还应注意压缩空气残留水汽积聚结冰。

B.检查定位器控制信号线是否正常，阀门定位器输入信号线使用环境恶劣，长期使用会发生老化破损，导致控制信号受干扰，可使用万用表测量定位器输入信号是否与设定值相符合。

C.输入信号及气压正常，则使用便携式信号发生器输出电流或电压信号，驱动阀门定位器，观察阀门定位器、阀门是否动作，阀门开度是否与设定值一致。若阀门定位器不动作，则阀门定位器故障，考虑更换或维修。

（2） 阀门机械故障

若阀门定位器能动作正常，但信号发生器输出控制极限信号时，阀门不能完全闭合或完全打开，应检查阀门是否发生机械故障。阀门机械故障包括旋转轴承损坏，阀门形变与绝热材料干涉等。阀门轴承损坏导致的故障表现为阀门开闭正常但动作阻塞，由于阀门使用的轴承一般寿命较长，定期保养的情况下发生概率不高。RTO风管阀门长期工作于高温状态，隔热材料可能有松脱、阀门出现裂缝形变，阀门边缘与隔热材料之间间隙变小，发生干涉，会导致阀门动作异常，常表现为阀门不能完全闭合或完全打开。出现此类情况应及时更换阀门，确保温控正常。

2. 导热油温度超标

导热油温度超标故障产生原因一般为系统换热器前端高温气体阀门（热旁通管路阀门）控制异常或损坏。一般优先排查阀门控制是否正常，即观察PLC是否能够输出阀门开闭信号，且阀门开度与设定值相近。

导热油温度超标故障产生原因一般为系统换热器前端高温气体阀门（热旁通管路阀门）控制异常或损坏。一般优先排查阀门控制是否正常，即观察PLC是否能够输出阀门开闭信号，且阀门开度与设定值相近。

3. 氧化室温度异常

（1） 温度异常升高

RTO氧化室温度能够依靠废气氧化产生的热量自行维持是理想的工作状态，但炉温过高亦有一定安全隐患。出现温度异常升高故障应优先排查高温直排阀门是否存在打开故障。若阀门工作正常则可判断温度异常升高原因为有机废气量大、浓度高，应提高RTO废气风机频率、增大风量，以降低氧化室内温度。

（2）氧化室温度低、升温慢

RTO氧化室温度低、升温慢会导致天然气使用量急剧增大，主要由以下3个因素造成：

A.高温直排阀门关闭故障，高温气体直排。

B.废气风机风量过大，大量低温气体进入氧化室，废气浓度低。

C.炉体内陶瓷蓄热砖、蓄热砖隔板、保温层损坏，蓄热能力下降，同时会出现排烟温度超标、废气处理率低等现象，应及时检查RTO内部情况，根据实际情况实施大修。

4.炉体异常锈蚀

炉体表面均有多层起防锈处理，不易发生锈蚀。但炉体内保温层破损会导致高温气体直接作用于壳体表面，造成炉体异常大面积锈蚀，甚至鼓包，如下图所示。因此，出现炉体、管道异常锈蚀应及时大修处理。

 

5.燃烧器点火故障

（1） 燃烧器点火过程

RTO准备完毕，对燃烧室进行预吹扫后执行点火程序，点火变压器、点火电极开始工作，形成电火花。天然气喷入燃烧室与风机鼓入的空气混合，立即被电火花点燃。当火焰稳定燃烧后，火焰传感器将火焰状态信息送至控制器，点火过程结束，燃烧器开始在火焰传感器和温控器的控制下自动运行。

（2）点火故障原因及处理

燃烧器天然气气压不足，供气不稳。故障原因：市政天然气供气不足或天然气减压阀故障。应及时排查联系燃气公司处理。

无高压电火花。故障原因：点火变压器没有通电（可能是供电线路或控制器内的继电器接触不良）或损坏；点火电极间由于积碳、氧化或有污染物而绝缘不良，高压被泄漏，没有产生放电火花。故障处理：检查线路，更换损坏的线缆、点火变压器等电器元件；清理点火电极表面污染物及氧化层。

6. 导热油系统故障

导热油系统负责热能传输，是RTO余热回收系统的核心，正常工作时应油压稳定，循环泵电机运行平稳。导热油会氧化分解产生废气，不及时排出会在管道内积聚，导致导热油系统油压降低、压力不稳定、油泵异常震动、运行噪声大等故障。导热油氧化分解还会产生焦结炭，堵塞导热油泵过滤器，同样会造成系统油压降低，因此维护人员需定期检测油品、清理积碳。循环泵电机联轴器为损耗件，损坏后传动失效，系统油压基本归零。油路阀门泄漏是另一类常见故障，存在安全隐患，应做好定期巡检，及时更换破损阀门。

二、蓄热式氧化炉系统维护

1. 常规日常点检

2.周期性检修

RTO长时间运行之后，应利用停机期间做好阶段性检查，周期一般为半年，主要由专业检查维修人员完成。主要周期性检修内容如下表所示。

3. 维修保养备件

为缩短设备维修时间，应配置必要的备件，主要包括：温度传感器、PLC模块、阀门定位器、点火变压器、传动皮带、油泵电机联轴器等。