化工行业废气处理中催化燃烧设备的故障诊断及排除

在化工行业废气处理领域，催化燃烧设备凭借其高效降解挥发性有机物（VOCs）的能力，成为主流技术之一。然而，设备长期运行中常出现催化剂失活、燃烧室温度异常、废气处理效率下降等故障，直接影响环保达标与企业生产安全。本文聚焦催化燃烧设备故障诊断及排除的核心技术要点，结合实际案例解析故障成因与解决路径，助力企业实现废气处理系统的稳定运行。

催化燃烧设备常见故障类型与成因分析

催化燃烧设备的故障表现多样，但核心问题多围绕“热管理失效”与“催化剂性能退化”展开。例如，燃烧室温度波动超过±20℃时，可能导致催化剂因热冲击开裂；而废气中硫、氯等杂质若未预处理，会与催化剂发生化学吸附，造成“催化剂中毒”。此外，进气浓度超标、风量控制失衡、燃烧器点火故障等也是常见诱因。

以某化工企业为例，其催化燃烧设备曾出现“间歇性熄火”现象。经诊断，问题源于废气中混入过量粉尘，导致燃烧器喷嘴堵塞，燃气供应不稳定。通过增设前置除尘器并优化风量调节阀，故障得以彻底排除。这一案例凸显了故障诊断需结合“工艺参数监测”与“现场设备检查”的双重逻辑。

故障诊断的核心方法与工具应用

现代催化燃烧设备故障诊断已从“经验判断”向“数据驱动”转型。企业可借助红外热像仪检测燃烧室温度分布，通过热图分析判断是否存在局部过热或冷点；利用气相色谱仪监测进气与出气成分，精准识别催化剂失活类型。例如，若出口VOCs浓度突增，可结合催化剂活性检测仪判断是否因铂、钯等贵金属涂层脱落导致催化效率下降。

在故障排除环节，需遵循“先诊断后处理”原则。例如，针对催化剂失活问题，若属物理堵塞（如粉尘覆盖），可采用高压蒸汽吹扫恢复活性；若属化学中毒，则需更换特定抗毒型催化剂。此外，智能控制系统的引入可实现故障预警——通过PLC程序设定温度、压力、浓度阈值，一旦超限即触发报警并自动调整工艺参数，降低人工干预风险。

典型故障案例深度解析

案例一：燃烧室温度失控

某精细化工企业催化燃烧设备在运行中频繁出现温度骤升至900℃以上的异常情况。经检查，发现燃烧器燃气阀门存在内漏，导致燃气在无空气混合状态下直接燃烧，形成“富燃火焰”。通过更换高精度燃气阀门并加装火焰监测器，设备温度稳定在600-700℃设计区间，避免了催化剂高温烧结风险。

案例二：催化剂活性骤降

某制药企业催化燃烧设备投用半年后，处理效率从95％降至70％。经分析，废气中含有的微量氯化氢未预处理，导致催化剂铂涂层与氯离子发生化学反应，形成惰性层。通过在前端增设碱液喷淋塔去除酸性气体，并采用耐氯型催化剂，设备性能恢复至92％以上，运行周期延长至两年。

预防性维护与智能监测趋势

为降低催化燃烧设备故障率，企业需建立“日常巡检+定期维护+智能监测”的三级防护体系。日常巡检重点关注燃烧器、阀门、管道的外观完整性；定期维护包括催化剂活性检测、燃烧室清灰、燃气系统气密性测试等。在智能监测方面，可部署物联网传感器网络，实时采集温度、压力、浓度数据，并通过AI算法预测故障发生概率，实现从“被动维修”到“主动预防”的转变。

结语

化工行业废气处理中，催化燃烧设备的高效稳定运行是环保合规与生产安全的关键。通过科学的故障诊断方法、精准的排除策略及预防性维护体系，企业可显著降低设备故障率，延长催化剂使用寿命，减少非计划停机损失。随着工业互联网与AI技术的深度融合，催化燃烧设备的智能化故障诊断将成为行业发展的新趋势，为化工企业实现绿色生产与可持续发展提供坚实技术支撑。