震惊!你知道天然气锅炉燃烧器嘛?

在天然气锅炉燃烧器研制设计中,燃气特性—易燃、易爆及毒性,安全控制的首要问题。

  天然气锅炉燃烧器工作过程说明

  燃烧三要素:燃料、着火源、助燃氧气。

  ·过剩空气系数:燃烧实际空气量与燃料理论空气量之比。

  ·NOx:燃烧过程中产生的NO、NO2氮氧化物的统称。

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  ·自然引风扩散式燃烧:燃烧所需空气不是依靠风机或其他强制供风方式供给氧气,而是依靠自然通风或燃料本身的压力引射空气来获得助燃氧气的燃烧方式等。

  ·强制鼓风式燃烧:由风机或压缩机强制供风提供助燃氧气的燃烧方式,一般工业用燃烧器大多为这种形式。

  ·预混合式燃烧(引射式):燃料和空气在喷出燃烧前预先按比例混合,然后喷出燃烧。

  ·FSG:FLAMESAFEGUARDSYSTEM燃烧安全保护装置。FSG一般由以下几部分组成:

  o电源:供给系统运行、继电器吸合之用。

  o火焰检测部分:随时检测、判断火焰的状态。

  o点火输出:供给点火变压器电源以产生着火所需的电火花,确认正常着火后自动关闭,以保护点火变压器。

  o阀门控制输出:在点火输出时或稍微延时后开启燃料电磁阀点火燃烧。

  o报警输出:在点火失败或正常燃烧中发生熄火时,能及时切断燃料阀,并输出报警信号。

  o其他:根据需要不同的FSG配有许多不同的附属装置,如:燃烧器风机压力开关输入、温度控制输入、燃料压力开关输入等。

  ·离子火焰检测:利用高温烟气具有单向电离作用的原理,在火焰中加上一个交流电压,通过检测电流的有无确认火焰状态。

  ·光电火焰检测:利用火焰燃烧本身的光线经光电传感器检测火焰状态。

  ·点火前吹扫:燃烧器一般均装有自动控制点火装置,为确保初次点火的安全,在正式点火前,可以通过助燃风机将新鲜空气送入炉膛,稀释、扫除炉膛内的可燃性气体,吹扫时间与炉膛大小、燃烧器燃烧量有关,一般要求吹扫时间满足炉膛换气4次即可。

  (停炉后吹扫:正常燃烧时,燃烧器喷嘴处的火焰温度可达一千度以上,由于由循环风机不断将高温烟气带走,所以燃烧器及燃烧室能保持在一定的温度以下。如果停炉时将燃烧器及循环风机突然关闭的话,燃烧器及燃烧室由于得不到冷却,温度会急剧上升,使得燃烧器及燃烧室损坏;另外燃烧器风机停止后,炉内的高温辐射也会损坏燃烧器的其他部件。所以对部分炉膛温度较高的加热装置尽量

采用带有停炉后吹扫功能的燃烧器,即在停机时燃烧器风机及循环风机继续运转一段时间以待燃烧室温度适当降低,再停止燃风机运转。此外对部分大中型燃气燃烧器,为确保停机时扫除炉膛内可能积聚的残余废气,一般应选择带有后吹扫功能的燃烧

天然气锅炉燃烧器(燃气燃烧机)安全控制要求

  下面介绍一下天然气锅炉燃烧器的安全控制要求:

   根据燃气在炉膛内的燃烧特性,对其安全控制要求内容主要有预吹风、自动点火、燃烧状态监控、点不着火的保护、熄火的保护、燃气压力高低限保护、空气压力不足保护、断电保护、预防燃气泄漏事故的措施等。

  1.预吹风

  燃烧机在点火前,必须有一段时间的预吹风,把炉膛与烟道中余气吹除或稀释。因为燃烧机工作炉膛内不可避免地有余留的燃气,若未进行预吹风而点火,有发生炸裂的危险.必须把余气吹除干净或稀释,保证燃气浓度不在炸裂极限内。

  预吹风时间与炉膛结构及吹风量有关一般设置为15-60秒

  2.自动点火

  燃气燃烧机宜采用电火花点火,便于实现自动控制。可用高压点火变压器产生电弧点火,要求其输出能量为:电压≥3.5KV、电流≥15mA,点火时间一般为:2~5秒。

  3.燃烧状态监控

  燃烧状态必须予以动态监控,一旦火焰探测器感测到熄火信号,必须在极短时间内反馈到燃烧机,燃烧机随即进人保护状态,同时切断燃气供给。

  火焰探测器要能正常感测火焰信号,既不要敏感,也不要迟钝。因为敏感,燃烧状态如有波动易产生误动作而迟钝,反馈火焰信号滞后,不利于安全运行。

  一般要求从熄火到火焰探测器发出熄火信号的响应时间不超过0.2秒。

  4.点不着火的保护

  燃烧机点火时,通入燃气,燃气着火燃烧。点火动作要求发生在燃气通入前,先形成点火温度场,便于着火燃烧。如果点不着火,火焰探测器感测不到火焰信号,燃烧机进入保护状态。

  从点火到进入保护状态的时间要适当,既不能过短也不能过长。若过短,来不及形成稳定火焰;过长,点不着火时造成大量燃气时入炉膛。一般要求在通入燃气2-3秒,燃烧机对火焰探测器感测的火焰信号进行判断,未着火则进入保护状态,着火则维持燃烧。

  5.熄火保护

  燃烧机在燃烧过程中,若意外熄火,燃烧机进入保护状态。由于炉膛是炽热的.燃气进入易发生爆燃,故须在极短时间内进入保护状态,切断燃气供给。

  从发生熄火到燃烧机进人保护状态,该过程的响应时间要求不超过1秒。

  6.燃气压力高低限保护

  燃气燃烧机稳定燃烧有一定范围,只允许燃气压力在一定范围内波动。限定燃气高低压的目的是确保火焰稳定性:不脱火、不熄火也不回火,同时限定燃烧机的输出热功率,保证设备安全经济运行。当燃气压力超出此范围,应锁定燃烧机工作。

  燃烧机设计一般用气体压力开关感测压力信号,并输出开关量信号,用以控制燃烧机的相应工作。

  7.空气压力不足保护

  燃气燃烧机设计热强度大,其燃烧方式采用鼓风强制式。如果风机发生故障造成空气中断或空气不足,立即切断燃气,否则会发生炉膛爆燃或向风机回火。因此在提高风机质量的同时,燃气控制必须与空气压力连锁,当空气压力不足时,应立即切断燃气供给。

  一般用气体压力开关感测空气压力信号,并输出开关量信号,用以控制燃气电磁阀的相应工作。

  8.断电保护

  燃烧机在工作过程中突然断电,必须立即切断然气供给,保护设备安全。燃气控制电磁阀必须是常闭型的,一旦断电,自动关闭切断燃气供给。电磁阀关闭响应时间≤5s.

  9.预防燃气泄漏事故的措施

  燃气泄漏包括二个方面,一指燃气通过管路向环境泄漏,二指燃气通过电磁阀阀芯端面向炉内泄漏。

  环境泄漏可能引起人员中毒、工作现场炸裂事故,必须高度重视。首先确保管路密封,定期对管路检漏,若管路泄漏须排除方可继续使用;其次,避免造成中毒与炸裂的燃气浓度,要求工作现场通风良好:配置长久性的通风孔和强制通风装置;另外,要求工作现场禁止烟火、电气件防爆。

  炉内泄漏可能引起炉内炸裂。解决炉内泄漏问题有三个途径:一是加强预吹风时间和吹风量,吹除或稀释炉内燃气;二是燃气管路采用二个电磁阀串联结构,提高系统安全性;三是使用管路泄漏检测装置,在点火前对燃气管路进行检测,若燃气泄漏达到一定量即锁定燃烧机工作。

  预防燃气泄漏措施属外部控制,一般不纳入燃烧机本体控制。

 天然气锅炉燃烧器的维护保养

  1、分解燃烧器

  a.放掉加温油池内的油。拆下电源线、气管、上油管、油泵电机电源线。取下燃烧器。

  b.旋开稳焰盘固定螺丝,取下稳焰盘。旋开燃烧器盖板螺丝,打开盖板,拔下电极电缆线,旋开电极固定螺丝,取下电极。

  c.拧开油管连接喷油头和吸油管的螺栓,取下油管。(可松开进气管连接螺栓和固定螺母)拧下连在进气管上的喷头。拆下喷头上的喷油嘴。取下喷油嘴上的O型圈。

  d.打开温控器盒盖,旋开固定在加温油池上的螺丝,从加温油池上取下温控器盒及加温油池内的温度传感器。拧开固定加热丝的螺母,取出加热丝。拧开加温油池内固定吸油管的螺母,取下吸油管。

  e.拧开过滤罐底部的螺丝,放出油。在拧开过滤罐上盖中间部位的螺丝,打开过滤罐上盖,取出过滤网。燃烧器需要清洗保养的部件分解完毕。

  2、清洗燃烧器部件

  a.去除稳焰盘上的积垢,通开缝隙。去除电极上的积碳。

  b.用化油器清洗剂清洗喷油嘴、喷头、油管、吸油管。如果油管、吸油管管壁积垢,用通条清通。检查O型圈是否完好,必要时更换。不要用化油器清洗剂清洗O型圈。

  c.去除加热丝和温度传感器上的油垢。去除加温油池底部油泥。

  d.清洗过滤罐和过滤网。放掉储油箱内的油,去除底部油泥,清洗油箱。

  3、组装按分解顺序反向组装。

  安装电极时注意电极的间隙(2.5mm),电极与其他部件的间隙。(不能搭铁)组装完毕后,要向加温油池内加入油,至液面标志处,然后安装使用。(以上对燃烧器的维护保养工作每年进行一次。)

  4、日常维护

  1、清洗稳焰盘(根据燃料油的洁净度及燃烧器的使用率清洗3—15日)

  方法:取下燃烧器,用化油器清洗剂清洗稳焰盘,去除积碳、结焦,保持盘面缝隙通畅。同时,检查点火电极间隙(2.5mm)。电极与其他部件的间隙。(不能搭铁)

  2、清洁喷油头及油管(每三个月清洁一次)方法:用高压空气对准喷油嘴吹,清通油路。(不要用化油器清洗剂清洗喷油嘴)

  3、清洁过滤网、感光器、溢油槽(根据使用情况及时清洁)

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