钢铁厂6#炉锅炉火焰检测装置QC项目报告案例
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
单位 | XX钢铁集团有限公司 | ||||
小组名称 | 热电心动力小组 | 课题类型 | 问题解决型 | ||
所在部门 | 热电厂 | 成立时间 | 2022年1月 | ||
课题名称 | 提高6#锅炉火焰检测装置可靠性 | 注册编码 | RDC-04-2022 | ||
计划完成时间 | 2022年7月 | 人数 | 5人 | ||
序号 | 姓名 | 性别 | 文化程度 | 组内分工 | |
1 | 王X | 男 | 本科 | 组长/协调活动/实施 | |
2 | 吴X | 男 | 高中 | 副组长/技术指导/实施 | |
3 | 薛X | 男 | 大专 | 组员/调研/数据采集 | |
4 | 王XX | 男 | 大专 | 组员/数据收集/实施 | |
5 | 张XX | 男 | 本科 | 组员/调研/记录 | |
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
时间 项目 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
上层锅炉火检故障次数 | 1 | 2 | 2 | 2 | 4 | 1 |
中层锅炉火检故障次数 | 8 | 12 | 16 | 9 | 3 | 2 |
下层锅炉火检故障次数 | 2 | 8 | 5 | 6 | 3 | 2 |
表2-2：2021年7月至12月之间火检的火焰平均强度
时间 项目 | 7月 | 8月 | 9月 | 10月 | 11月 | 12月 |
上层火检平均强度 | 862 | 912 | 856 | 726 | 865 | 928 |
中层火检平均强度 | 456 | 328 | 554 | 386 | 486 | 752 |
下层火检平均强度 | 348 | 584 | 385 | 684 | 456 | 651 |
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�。鄄馐芟蓿鹧媲慷冉档停鹧婕觳庾爸们短坠芡淝且�
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。