钢铁厂6#炉锅炉火焰检测装置QC项目报告案例

QC小组概括

1.1 小组简介

1.2小组活动计划

一、选择课题

1. 公司方针：科学管理，降本增效。

2. 厂部要求：深入探究火检原理，提高火检装置的可靠性，减少因火检故障引起的生产停台事故。

3. 背景介绍：#6锅炉拥有20只煤气燃烧器，分布于锅炉炉膛南北两侧，按照锅炉燃烧室有序排列为下8，中8，上4结构，可以更据公司用电需求、煤气产气水平、能控调度指令等，及时、灵活调整锅炉燃烧器投用数量。下层8只燃烧器还拥有天然气点火功能，不仅可以烧煤气，还可以烧天然气。

4. 选题理由：6#锅炉经常因为火检的不稳定多次引起对应煤气燃烧器的跳停故障，由此引发的锅炉负荷波动，进而导致6#机组发电效率的下降和提高公司煤气管网放散的频次。若能保证火检的稳定性，对锅炉燃烧和机组发电效率有极大的提高。

5、选择课题：提升6#锅炉火焰检测装置可靠性

二、现状调查

1、每层处于中间位置燃烧器的火焰检测强度普遍偏弱，火焰强度约在100至600之间（在锅炉正常燃烧情况下，火焰强度为800至1000）；

2、火检探头的火焰强度显示屏经常故障。

表2-1：2021年7月至12月之间火检故障次数及火焰平均强度

表2-2：2021年7月至12月之间火检的火焰平均强度

图2-1：2021年7月至12月之间火检的火焰平均强度折线图

结论一：通过历史数据统计可知，2021年7月—2021年12月期间火检装置在雨季故障较多，多为设备进水后显示器故障。

结论二：中下层火焰检测装置的火焰检测强度显示较弱。

三、设定目标

1、火检装置设计参数：

检测探头按90°正对火焰中心时，火检有效观测面积比值为100%，火检强度检测值为800-1000；

检测探头按85°—— 89°面对火焰中心时，火检有效观测面积比值为75%——99%，火检强度检测值为200-1000；

检测探头按80°—— 84°面对火焰中心时，火检有效观测面积比值为25%——75%，火检强度检测值为0-500。

2、锅炉负荷历史最佳燃烧工况下，火检的故障发生率为月均4次。

我们QC小组经讨论，参考原锅炉设计参数以及锅炉历史最佳燃烧工况，设定目标为将所有火焰检测装置的检测火焰强度提升至800，火检的故障发生率降低至月均6次。

四、原因分析

1.小组成员经过现场调查和分析，通过召开“头脑风暴法”找出导致症结问题的原因：

①、火检密封性差，进水情况较多

②、火检观测孔内层有嵌套套管受热后弯曲

③、火检法兰焊接不平整，火检观测方位有偏差

④、火检有火门槛较高

五、确定要因

要因确认一：操作员操作水平不高

确认方法：现场操作调查

通过现场调查发现操作员日常工作中切换煤气燃烧器次数较少，操作经验不足

结论：操作员的操作均按照热电厂锅炉操作规程正常操作，与火检强度无相关性，因此为非要因

要因确认二：火焰检测装置嵌套管弯曲

确认方法：现场拆卸设备检查

通过现场拆卸火检装置，检查火检观测管道，发现管道受热弯曲变形，观测面积变小

结论：观测管道受热后发生金属软化弯曲，使火检观测面积减小，观测受限，火焰强度降低，火焰检测装置嵌套管弯曲是要因

要因确认三：法兰焊接不平整

确认方法：现场测量

小组成员使用角度尺检测原先焊接的法兰与管道实际角度

结论：法兰焊接不平整是要因

要因确认四：火检密封性差

确认方法：试验验证

通过现场调查发现使用中的火检装置盖壳间缺少O型圈和紧固螺丝，观测玻璃未紧密贴合盖壳

结论：火检密封性差是要因

要因确认五：有火门槛设置过高

确认方法：统计比对

对2021年7-12月火检装置的平均强度采集，再对比有火门槛值的设置

结论：通过现场调查发现火检装置的有火门槛设置值在150，当值低于150时，火检自动判定无火。平均火焰强度均高于门槛值，该值无法影响火检的正常运行。所以有火门槛设置过高是非要因

最终，经小组成员调查讨论，确认三项主要原因：

六、制定对策

七、实施对策

1. 切除嵌套的弯曲管道

2. 重新焊接法兰

3. 加强火检的密封性

八、效果检查

小组在实施后对2022年5-7月份火检故障次数和火检强度进行追踪。

8.1 火检故障频次

对策实施后，小组成员对2022年5月至7月火检故障频次进行了统计分析。即使在今年雨季，火检故障次数下降明显，月均故障次数达到预期目的，月均故障次数＜6次。

8.2 火检平均强度统计分析

8.3 效益测算

经济效益测算：月均减少因火检引起的故障次数10次，每次故障将减少2万方/小时的煤气用量，减少发电负荷0.71MW/h。0.71*1000*0.56*10=3978.95元/月；共计折合47747.37元/年。

隐形效益：稳定锅炉负荷，减少公司煤气波动和放散，延长火检探头的使用寿命。

九、巩固措施及标准化

为维持小组改造效果的良好水平，将火检的安装流程和检修步骤标准化，步骤化。通过班组学习的方式，将火检装置的标准检修维护流程教授给每个员工,并将检修流程写入检修规程。

十、总结和下一步计划

经小组对策实施后，在2022年5月中旬开始，火检故障次数下降明显，月均故障次数未超过预期目标值6次，三层火检的平均火焰强度均达到800以上，达到小组目标。