礦用熱風爐是礦井供暖、防凍(如井筒防凍)的核心設備,其故障可能導致井下溫度過低、設備凍損,甚至影響采礦作業安全。預防故障需圍繞設備選型、規范操作、定期維護、介質管理、應急準備五大核心環節,建立全生命周期的管理體系,具體措施如下:
設備先天適配性是預防故障的基礎,需結合礦井實際需求規避 “選型不當” 風險:
- 精準匹配負荷需求
根據礦井供暖面積(如井口、井下硐室)、最低環境溫度、防凍標準,計算所需熱負荷(單位:kW),避免 “小馬拉大車”(長期超負荷運行導致部件過熱)或 “大馬拉小車”(熱效率低、能耗高)。例如:嚴寒地區井筒防凍需額外考慮風速對熱損失的影響,選型時需預留 10%-15% 的負荷余量。
- 優先選擇礦用專用型設備
礦用熱風爐需符合《煤礦安全規程》要求,具備防爆、防腐、耐粉塵特性:
- 燃燒系統(如燃燒器)需適配礦井常用燃料(如煤粉、天然氣、煤層氣),避免燃料與設備不匹配導致的結焦、熄火;
- 換熱部件(如換熱管)選用耐腐蝕材質(如 304 不銹鋼、搪瓷管),應對井下潮濕或循環水雜質導致的腐蝕。
- 嚴格執行合規安裝
- 安裝位置需遠離粉塵源、易燃區域,且預留足夠維護空間(至少 1.5 米);
- 管路系統(進風、出風、燃料管、循環水管)需做保溫處理(如用巖棉保溫層),減少熱損失;同時安裝防震支架,避免設備運行振動導致管路接口泄漏;
- 電氣控制系統(如溫控器、壓力傳感器)需接地防爆,接線符合礦用電氣安全標準,避免短路或信號失靈。
操作人員的標準化操作能直接減少 80% 以上的 “人為故障”,需建立嚴格的操作流程:
- 燃料與介質檢查:確認燃料(如煤粉倉料位、燃氣壓力)充足且無雜質,循環水(或導熱油)液位在標準范圍(低于最低液位會導致干燒,高于最高液位可能溢出),水質符合要求(硬度≤0.03mmol/L,避免結垢)。
- 安全裝置檢查:測試安全閥(手動泄壓,確認起跳壓力符合設計值)、防爆閥(檢查密封是否完好)、超溫 / 超壓報警裝置(模擬信號,確認聲光報警正常),確保 “安全防線” 有效。
- 機械部件檢查:檢查風機(軸承潤滑脂是否充足、有無異響)、傳動皮帶(張緊度是否合適,避免打滑)、爐排(若為層燃爐,確認爐排轉動靈活,無卡滯)。
運行時需通過儀表盤或智能監控系統,每 30 分鐘記錄一次關鍵數據,發現異常立即停機排查:
- 短期停機(<24 小時):關閉燃料閥,保留循環水 / 導熱油循環 1 小時(避免局部過熱),清理爐膛內殘留灰渣(用專用清灰工具,避免劃傷爐襯)。
- 長期停機(>7 天):排空循環水(防止冬季結冰脹裂管路),對金屬部件(如爐排、風機軸承)涂抹防銹油,密封燃料進口(防止雜質進入),切斷總電源并掛 “停用標識”。
按 “日常保養 + 定期檢修 + 年度大修” 三級體系,提前排查潛在故障(如結垢、腐蝕、部件老化):
- 清理設備表面及周圍粉塵(避免粉塵堆積影響散熱,或進入風機導致葉輪磨損);
- 檢查密封件(如爐門密封條、管路接口墊片)是否老化破損,若有泄漏立即更換(防止熱損失或燃料泄漏);
- 補充風機、爐排等運動部件的潤滑脂(選用耐高溫型潤滑脂,如鋰基潤滑脂,避免高溫失效)。
- 換熱系統:拆開換熱管端蓋,用高壓水槍(壓力≤0.8MPa)沖洗管內結垢(或用化學除垢劑,如檸檬酸溶液,避免腐蝕材質);檢查換熱管是否有裂紋、腐蝕穿孔,若有需更換整根管子。
- 燃燒系統:拆卸燃燒器,清理噴嘴積碳(用鋼絲刷,避免堵塞導致火焰不均勻);檢查點火電極間隙(通常 0.5-1mm,過大或過小會導致點火失敗),必要時調整或更換電極。
- 電控系統:校準溫度傳感器、壓力變送器(用標準儀表比對,誤差超 ±2% 需校準);檢查接觸器、繼電器觸點是否燒蝕,若有需打磨或更換,避免電路接觸不良。
- 全面檢查爐襯(耐火磚或澆注料)是否剝落、開裂,若損壞面積超 10% 需重新砌筑(防止爐膛竄火,燒毀外殼);
- 檢測安全閥、壓力表等安全附件(送第三方機構校驗,確保符合國家計量標準,不合格需更換);
- 對風機、引風機進行動平衡測試(若振動值超 6.3mm/s,需校正葉輪,避免軸承過度磨損);
- 整理維護臺賬(記錄檢修內容、更換部件型號、測試數據),為下一年度維護提供依據。
劣質燃料或不合格循環水是導致故障的重要誘因,需從 “輸入端” 嚴格把控:
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燃料質量標準
- 若使用煤粉:粒度需符合要求(200 目篩余≤10%,避免粒度不均導致燃燒不完全),含硫量≤0.5%(防止硫燃燒生成二氧化硫,腐蝕換熱管);
- 若使用燃氣(天然氣 / 煤層氣):純度≥95%,雜質(如硫化氫)含量≤20mg/m³,避免雜質堵塞噴嘴或腐蝕燃燒器。
- 燃料儲存:煤粉倉需密封,防止受潮結塊(結塊會導致下料不暢,負荷波動);燃氣管道需安裝過濾器(每季度清理一次),避免雜質進入燃燒器。
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循環水 / 導熱油管理
- 循環水需經過軟化處理(安裝軟水器,去除鈣、鎂離子),并定期檢測水質(每月 1 次,硬度超標時更換樹脂);
- 若使用導熱油:選用礦用專用導熱油(最高使用溫度需高于爐膛溫度 50℃以上),定期檢測油質(每 3 個月 1 次,若酸值>0.5mgKOH/g 或黏度變化超 20%,需更換新油),避免導熱油老化碳化堵塞管路。
即使做好預防,仍需準備應急方案,避免故障擴大化:
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制定專項應急預案
明確常見故障(如突然熄火、超壓、管路泄漏)的處置流程,例如:
- 熄火故障:立即關閉燃料閥,通風 5 分鐘(排出爐膛內殘留燃氣),檢查點火系統或燃料供應,排除故障后重新點火;
- 超壓故障:若安全閥未自動起跳,立即手動打開泄壓閥,同時降低燃料供應,待壓力降至正常范圍后排查超壓原因(如風機故障、煙道堵塞)。
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定期應急演練
每季度組織操作人員進行 1 次演練,重點訓練 “故障識別 - 停機操作 - 風險隔離 - 維修處置” 流程,確保 3 分鐘內響應、10 分鐘內控制故障。
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儲備關鍵備件
按 “易損件 + 關鍵件” 分類儲備,例如:
- 易損件:密封墊片、點火電極、濾芯、潤滑脂(儲備量滿足 1 個月需求);
- 關鍵件:安全閥、溫度傳感器、燃燒器噴嘴、換熱管(儲備 1-2 套,避免故障后等待采購導致停產)。
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人員資質培訓
- 操作人員需持 “礦用特種設備操作證” 上崗,培訓內容包括:設備原理、安全規程、應急處置(每半年復訓 1 次,考核不合格者暫停上崗);
- 維修人員需掌握部件拆裝、故障診斷技能(如通過異響判斷風機軸承磨損,通過排煙顏色判斷燃燒是否完全),定期參加廠家技術培訓。
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建立責任制度
- 明確 “操作員 - 維修工 - 管理員” 三級責任:操作員負責日常檢查與記錄,維修工負責定期維護與故障處理,管理員負責監督制度執行與備件管理;
- 實行 “故障追責制”:若因操作不當或維護不到位導致故障,分析原因并落實責任,避免同類問題重復發生。