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來源:新能源網(wǎng)
時間:2024-08-17 10:38:11
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1PSI=KG1KPA=KG【專家解說】:">也可以說是空壓機:燃燒器什么是燃燒器:將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿脑O(shè)備。燃燒器的應(yīng)用范圍:凡是以液體和氣體燃料為能源,直接利用其熱能的場
【專家解說】:">也可以說是空壓機:燃燒器
什么是燃燒器:將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿脑O(shè)備。
燃燒器的應(yīng)用范圍:凡是以液體和氣體燃料為能源,直接利用其熱能的場合都可適用。如各類鍋爐、加熱爐、烘烤爐、噴涂爐、直燃式空調(diào)機等等。
燃燒器的基本要求:運行安全、節(jié)約能源、保護環(huán)境。
燃燒過程的三要素為:燃料、氧化劑和點火源。這里指的工業(yè)燃燒為迅速氧化碳氫燃料而產(chǎn)生大量能源用于工業(yè)加熱的過程。
通常大氣空氣作為燃料的氧化劑(O2約占21%的體積),有些應(yīng)用場合氧化劑含量少于21% O2(如煙氣再循環(huán)的燃氣渦輪機)或超過21% O2(如富氧燃燒)。
工業(yè)燃燒過程涉及的六個部分:1.燃燒器,2.負荷(物料、水等),3.爐子(鍋爐、烘干機等),4.余熱回收裝置(空氣預(yù)熱器等),5.控制系統(tǒng)(燃燒和負荷控制),6.大氣污染防治系統(tǒng)(除塵等)
燃燒器分類 :1、完全預(yù)混式燃燒器 ,2、擴散式燃燒器 ,3、部分預(yù)混式燃燒器
燃氣的分類 :燃氣可分為天然氣 、人工燃氣 、和液化石油氣以及沼氣等四類。
以華白數(shù)和燃燒勢分:(國標《城市燃氣的分類》)
人工燃氣:5R、6R、7R;天然氣:4T、6T、10T、12T;液化石油氣:19Y、22Y、20Y
天然氣
全世界約25%的能源是天然氣
天然氣一般可分為四種:從氣井開采出來的氣田氣或稱純天然氣;伴隨石油一起開采出來的石油氣,也稱石油伴生氣;含石油輕質(zhì)餾分的凝析氣田氣;從井下煤層抽出的煤礦礦井氣。
甲烷含量一般不少于90%,發(fā)熱值為34300~36000kJ/Nm3。相對密度0.55
碳氫比最小,無硫,產(chǎn)生的溫室氣體最少。是人類最終使用氫燃料的過渡。
人工燃氣
生產(chǎn)過程中有污染、本身有毒性,相對密度0.45。
人工燃氣的主要成份為H2-50~60%,CO-15~20%,CH4-10~15%,其余為惰性氣體(N2、CO2等)。
固體燃料干餾煤氣,熱值一般在16700 kJ/Nm3左右。每噸煤可產(chǎn)煤氣300~400 Nm3。
固體燃料氣化煤氣,發(fā)熱值在15100 kJ/Nm3左右。
油制氣,分為重油和輕油制氣兩種。
重油制氣可分為蓄熱熱裂解氣和蓄熱催化裂解氣兩種。蓄熱熱裂解氣的發(fā)熱值約為41900 kJ/Nm3。每噸重油的產(chǎn)氣量為500~550m3。而蓄熱催化裂解氣,發(fā)熱值在17600~20900 kJ/Nm3左右。每噸重油的產(chǎn)氣量約為1200~1300Nm3。
高爐煤氣發(fā)熱值約為3500 kJ/Nm3。
液化石油氣 (LPG)
液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)和丁烯(C4H8),習(xí)慣上又稱C3、C4,即只用烴的碳原子(C)數(shù)表示。
這些碳氫化合物在常溫、常壓下呈氣態(tài),當(dāng)壓力升高或溫度降低時,很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),其體積約縮小250倍。氣態(tài)液化石油氣的發(fā)熱值約為92100~121400 kJ/Nm3。液態(tài)液化石油氣的發(fā)熱值約為45200~46100kJ/kg。
沼氣
沼氣是一種混合氣體,其中含有60%~70%的甲烷、30%~35%的二氧化碳,還含有少量的一氧化碳、氫、氨、硫化氫、氧和氮等。沼氣作為優(yōu)質(zhì)氣體燃料,除可用于煮飯、點燈外,還可廣泛用于發(fā)電、孵雞、育蠶、烘干、糧果貯藏、二氧化碳施肥等生產(chǎn)領(lǐng)域。
相對密度1.9
優(yōu)點是儲運方便。
燃氣性質(zhì)與燃燒器的形式
燃氣的性質(zhì)決定了燃燒器的形式,對燃燒器來講,主要影響因素為燃氣的燃燒速度(學(xué)名為火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?br/>燃燒速度首先是由燃氣的性質(zhì)決定的,對純氣體來講,氫氣燃燒速度最快,而甲烷燃燒速度最慢。因此,燃燒速度:人工燃氣〉液化石油氣〉天然氣〉沼氣。
燃燒速度與燃氣與空氣的混合濃度有關(guān),呈倒U型的關(guān)系,接近化學(xué)計量比時最快,全預(yù)混燃燒器容易回火就是因為燃燒之前,燃氣和空氣已經(jīng)以接近化學(xué)計量比的濃度混合好了。
燃燒速度還與初始溫度有關(guān),溫度越高速度越快,因此用預(yù)熱空氣的燃燒器容易回火。
沼氣因燃氣中有大量的惰性氣體CO2,因此燃燒速度最慢,其點火、燃燒都比較困難,需要采取一些特殊的措施才能進行理想的燃燒。
燃燒速度較快的燃氣容易脫火,例如天然氣燃燒器主要的技術(shù)問題是如何防止脫火。而燃燒速度較快的燃氣,著重解決防止回火燒壞燃燒器頭部的問題。
最早的燃燒器
早期,很少有設(shè)備能被認為是燃燒器。工業(yè)爐只是簡單配備幾個空氣與燃氣開口(見圖),燃氣和空氣兩股氣流在爐子內(nèi)部進行適當(dāng)混合。盡管這種方法很簡單并且存在明顯的安全隱患,但是它能工作的很好,特別是在高溫熔爐中。事實上,這種概念直到現(xiàn)在仍出現(xiàn)在一些蓄熱式玻璃熔爐和開爐煉鋼爐中。
引射式燃燒器:具有自動調(diào)節(jié)燃氣空氣比例的能力。
風(fēng)機混合式燃燒器:風(fēng)機混合器是把燃氣輸送到風(fēng)機入口處,讓燃氣與空氣混合后送到燃燒器。
風(fēng)機混合器偶爾仍在使用,有回火的危險。所謂回火就是火焰砰地回到預(yù)混燃燒器噴嘴逆流而上最終在燃氣與空氣混合的地方停止?;鼗鸢l(fā)生地很快,是一種爆炸,在風(fēng)機內(nèi)部爆炸不是什么好事情。當(dāng)然,在混合管上安裝阻火器可以防止回火的發(fā)生,但是由于增加了成本,所以要研究能避免所有問題出現(xiàn)的方法。
常用物理量的概念和單位—溫度
溫度是物體冷熱程度的度量,單位有攝氏、K氏(絕對溫度)和華氏溫度等不同的表示方式。中國習(xí)慣用攝氏溫度溫度和絕對溫度,美國喜歡用華氏溫度。華氏溫度:F=9/5C+32,絕對溫度:K=C+273
攝氏和華氏溫度通常用小寫t表示,絕對溫度用大寫T表示。
壓力
壓力是液體或氣體內(nèi)部分子運動對周圍壁面單位面積上的作用力,是物理學(xué)中壓強在工程上的簡稱。
表示液體和蒸汽的壓力,常用較大的計量單位:兆帕(MPa)、巴(bar)、公斤/厘米2(kg/cm2)、大氣壓等。
表示氣體的壓力,常用較小的計量單位:千帕(kPa)、毫巴(mbar)、毫米水柱(mmH2O或mmwg)或 公斤/米2(kg/m2)等。
1MPa=1000kPa=1000000Pa, 1bar=1000mbar,1kg/cm2=10000kg/m2。
kg/cm2也叫大氣壓,kg/m2也叫mmH2O。
1MPa=10.2kg/cm2, 1bar=1.02kg/cm2, 1mbar=10.2 mmH2O。
1kPa=100mmH2O。
英美等國常用作PSI壓力單位,1PSI =0.0703 kg/cm2。
壓力的叫法
通常,我們都處在大氣壓的環(huán)境中,壓力表所測得的壓力只是高出大氣壓的部分,叫表計壓力或表壓;從0算起的壓力叫絕對大氣壓。顯然,絕對大氣壓=表大氣壓+1低于大氣壓的環(huán)境稱為負壓或真空,負壓越大或真空度越大,表示比大氣壓低得越多,也就是絕對壓力越低。任何液體和氣體的流動,總是從較高壓力處流向較低壓力處。在液體和氣體流動的流程中,任意取兩個點,測量它們的壓力,流程上游點的壓力減下流點的壓力叫流動壓差,也稱壓降或流動阻力。
熱量和功率
熱量是物質(zhì)分子運動表現(xiàn)出的一種能量,熱量的單位就是能量單位:千焦爾(kJ),千卡或大卡(kcal),千瓦時(kwh)等。
功率是機器單位時間產(chǎn)出的能量,功率單位是單位時間的能量:千焦爾/小時(kJ/h),千卡/小時(kcal/h),千瓦(kw)等。
1kJ = 0.239kcal, 1kwh = 860kcal, 1kw = 860kcal/h。
英美國家喜歡用Btu(英熱單位)。1英熱單位(Btu)=1055.06焦耳(J)= 0.25216 kcal
熱值(發(fā)熱量)
燃料的熱值是指每公斤液體燃料或每標準立方米氣體燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量。燃料熱值分為高熱值和低熱值,高熱值包含了燃燒生成煙氣中的水蒸汽凝結(jié)為水所放出的熱量,低熱值則不包含這部份熱量。在熱工計算中,除特殊注明外,都是用低熱值。
液體燃料熱值單位是kJ/kg或kcal/kg或kwh/kg。
氣體燃料熱值單位是kJ/Nm3或kcal/Nm3或kwh/Nm3。
燃燒器的功率
燃燒器的功率(或出力)是指燃燒器每小時燃燒的燃料所具有的熱量,也就是:
燃燒器的功率 = 每小時燃料消耗量 燃料熱值。
燃燒器功率一般用kw、kcal/h表示,也可以用每小時燃料消耗量kg/h或Nm3/h表示。
如果用每小時燃料消耗量表示燃燒器功率,一定要注明所述燃料的熱值。例如:輕油燃燒器功率100kg/h, 輕油的熱值為10200kcal/kg,表明該燃燒器功率為1,000,000kcal/h;某重油燃燒器功率100kg/h,重油的熱值為9600kcal/kg,表明該重油燃燒器功率為96萬kcal/h。
鍋爐的功率
鍋爐的功率(或出力)也就是鍋爐每小時產(chǎn)生的熱量。熱水鍋爐功率用MW(1MW=1000kW)或萬大卡/小時(萬kcal/h)表示。
蒸汽鍋爐的功率又稱蒸發(fā)量,就是每小時把水變成蒸汽的量:噸/小時(T/h)或公斤/小時(kg/h)。當(dāng)然也可以用MW或kW表示。
在我國,蒸發(fā)量與功率的對應(yīng)關(guān)系是:
1T/h=1000kg/h=0.7MW=700kW=60萬cal/h=600Mcal/h。
功率的單位還有馬力(Hp)和鍋爐馬力(BHp)。
1Hp = 0.745kw, 1BHp = 9.81kw。
燃燒器基本介紹
燃燒器作為一種自動化程度較高的機電一體化設(shè)備,從其實現(xiàn)的功能可分為五大系統(tǒng):送風(fēng)系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
一、送風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的空氣,其主要部件有:殼體、風(fēng)機馬達、風(fēng)機葉輪、風(fēng)槍火管、風(fēng)門控制器、風(fēng)門檔板、擴散盤。
1.殼體:是燃燒器各部件的安裝支架和新鮮空氣進風(fēng)通道的主要組成部分。從外形來看可以分為箱式和槍式兩種,大功率燃燒器多數(shù)采用分體式殼體,一般為槍式。殼體的組成材料一般為高強度輕質(zhì)合金鑄件。(如圖1-1)頂蓋上的觀火孔有觀察火焰作用
(圖1-1)
2.風(fēng)機馬達:主要為風(fēng)機葉輪和高壓油泵的運轉(zhuǎn)提供動力,也有一些燃燒器采用單獨電機提供油泵動力。某些小功率燃燒器采用單相電機,功率相對較小,大部分燃燒器采用三相電機,電機只有按照確定的方向旋轉(zhuǎn)才能使燃燒器正常工作。有帶動油泵及風(fēng)葉作用,電機一般是2800轉(zhuǎn)(如圖1-2)
(圖1-2)
3.風(fēng)機葉輪:通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的風(fēng)壓以克服爐膛阻力和煙囪阻力,并向燃燒室吹入足夠的空氣以滿足燃燒的需要。它由裝有一定傾斜角度的葉片的圓柱狀輪子組成,其組成材料一般為高強度輕質(zhì)合金鋼,所有合格的風(fēng)機葉輪均具有良好的動平衡性能。(如圖1-3)
(圖1-3)
4.風(fēng)槍火管:起到引導(dǎo)氣流和穩(wěn)定風(fēng)壓的作用,也是進風(fēng)通道的組成部分,一般有一個外套式法蘭與爐口聯(lián)接。其組成材料一般為高強度和耐高溫的合金鋼。有風(fēng)速調(diào)節(jié)作用。(如圖1-4)
(圖1-4)
5.風(fēng)門控制器:是一種驅(qū)動裝置,通過機械連桿控制風(fēng)門檔板的轉(zhuǎn)動。一般有手動調(diào)節(jié)、液壓驅(qū)動控制器和伺服馬達驅(qū)動控制器三種,前者工作穩(wěn)定,不易產(chǎn)生故障,后者控制精確,風(fēng)量變化平滑。 (如圖1-5)
(圖1-5)
6.風(fēng)門檔板:主要作用是調(diào)節(jié)進風(fēng)通道的大小以控制進風(fēng)量的大小。其組成材料有合金,合金檔板有單片、雙片、三片等多種組合形式。(如圖1-6)
(圖1-6)
7.?dāng)U散盤:又稱穩(wěn)焰盤,其特殊的結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流,有助于空氣與燃料的充分混合,同時還有調(diào)節(jié)二次風(fēng)量的作用。(如圖1-7)
(圖1-7)
二、點火系統(tǒng)
點火系統(tǒng)的功能在于點燃空氣與燃料的混合物,其主要部件有:點火變壓器、點火電極、電火高壓電纜。
8.點火變壓器:分電子式和機械(電感)式兩種,是一種產(chǎn)生高壓輸出的轉(zhuǎn)換元件,其輸出電壓一般為:2 5KV、2 6KV、2 7KV,輸出電流一般為15~30mA。有EDI、丹佛斯、國產(chǎn)丹佛斯、飛達這幾種。油機跟氣機的區(qū)別是:油機一般兩個頭氣機一般一個頭。分電子式和機械式兩種(如圖1-8)
(圖1-8)
9.點火電極:將高壓電能通過電弧放電的形式轉(zhuǎn)換成光能和熱能,以引燃燃料。一般有單體式和分體式兩種。一般點火針是用不銹鋼材料耐800度高溫,而我們用的是鎳鉻絲能耐1500度高溫。注意點火棒不能與金屬接觸(如圖1-9)
(圖1-9)
10.電火高壓電纜:其作用是傳送電能。可以耐150萬伏電壓。(如圖1-10)
(圖1-10)
三、監(jiān)測系統(tǒng)
監(jiān)測系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器安全的運行,其主要部件有火焰監(jiān)測器、壓力監(jiān)測器、外接監(jiān)測溫度器等。
11.火焰監(jiān)測器:其主要作用是監(jiān)視火焰的形成狀況,并產(chǎn)生信號報告程控器?;鹧鏅z測器主要有三種:光敏電阻、紫外線UV電眼和電離電極。(如圖1-11)
(圖1-11)
A、光敏電阻:多用于輕油、重油燃燒器上,其功能和工作原理為:光敏電阻和一個有三個觸點的火焰繼電器相連, 光敏電阻的阻值隨器接收到的光的亮度而變化,接收到的光越亮,阻值就越低,當(dāng)加在光敏電阻兩端的電壓一定時,電路中的電流就越高,當(dāng)電流達到一定值時,火焰繼電器被激活,從而使燃燒器繼續(xù)向下工作。當(dāng)光敏電阻沒有感受到足夠的光線時,火焰繼電器不工作,燃燒器將停止工作。光敏電阻不適用于氣體燃燒器。
B、電離電極:多用于燃氣燃燒器上。程控器給電離電極供電,如果沒有火焰,電極上的供電將停止,如果有火焰,燃氣被其自身的高溫電離,離子電流在電極、火焰和燃燒頭之間流動,離子電流被整流成直流,并通過接地的燃燒器外殼到達火焰繼電器使之工作,以保證燃燒器后序工作順利進行。如果電離電極發(fā)生接地現(xiàn)象,那么產(chǎn)生的電流是交流而非直流的,火焰繼電器將不工作,程控器鎖定。另外,電離區(qū)火焰不穩(wěn)定也會引起火焰還存在時燃燒器斷路,可能是因為空氣燃氣比不合適,可以通過調(diào)節(jié)空氣量或燃氣量來解決,也可能是燃燒頭上空氣燃氣分布不均勻,可以通過調(diào)節(jié)燃燒頭的位置來解決。
C、紫外線UV電眼:一般用于油氣兩用燃燒器上,該電眼只能感受到火焰中的紫外線(光譜范圍190~270納米),UV管不會對爐膛內(nèi)閃爍的耐火材料日光、普通光線或爐內(nèi)輝光物質(zhì)作出反應(yīng),UV管的壽命在不超過50℃的環(huán)境溫度下約為10000小時,環(huán)境溫度過高對其壽命有很大影響。如果它接受到足夠量的紫外線,它就能產(chǎn)生電流,并經(jīng)過適當(dāng)放大,機或火焰繼電器,使它閉合。如果的UV管電量耗盡了,即使不存在紫外線,它仍會表現(xiàn)出接收到了紫外線,為了克服這一缺陷,每次開啟之前,程控器都會在其兩端加上一個適當(dāng)?shù)碾妷?,這樣即使電量耗盡了,它的信號就只會表示沒有火焰,這樣程控器也就隨即停止工作。為檢測UV電眼的效果,點火之后把它從原位上抽出至少一分鐘,UV電眼被抽出后,就檢測不到火焰發(fā)出的紫外線,相關(guān)的繼電器斷開,燃燒器停止工作。即使很少的一點油污都會擋住紫外線進入光電管的通道而導(dǎo)致內(nèi)部的感應(yīng)元件接收不到足夠量的紫外線而無法工作。因此光電管必須徹底清洗干凈。UV管感受不到太陽光或普通燈具的光線,可以用火焰或普通點火變壓器兩電極間的點火花來檢測它的靈敏度。為確保燃燒器正常工作,它的電流必須穩(wěn)定,不能低于程控器所需的電流。該電流可用微安計來檢測,其值不能低于
壓力監(jiān)測器:一般用于氣體燃燒器,主要有燃氣高壓、低壓監(jiān)測,以及風(fēng)壓監(jiān)測,若燃燒器用于蒸汽鍋爐,還有蒸汽壓力監(jiān)測。
四、燃料系統(tǒng)
燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃油燃燒器的燃料系統(tǒng)主要有:油管及接頭、油泵、電磁閥、噴嘴、重油預(yù)熱器。燃氣燃燒器主要有過濾器、調(diào)壓器、電磁閥組、點火電磁閥組。
12.油管及接頭:用于傳輸燃油。
13.油泵:產(chǎn)生壓力油的機構(gòu),輸出油壓一般在10bar以上,以滿足霧化和噴油量的要求,分為單管輸出和雙管輸出兩種。有些燃燒器油泵與風(fēng)機馬達同軸連接,有些有單獨的油泵電機驅(qū)動。常見油泵有J型、E型和TA型,適用于單管和雙管油系統(tǒng),油泵內(nèi)有過濾器、壓力調(diào)節(jié)閥和截止閥。過濾器主要是保護傳動機構(gòu),E型泵過濾器的網(wǎng)目較大,當(dāng)過濾器堵塞時,會導(dǎo)致真空過度,過濾器要定期清洗,清洗或更換過濾器后,必須確保泵蓋緊密密封。油泵在運行前,必須在吸從側(cè)油管灌注油料到泵溢流,否則,泵會由于干運轉(zhuǎn)而損壞。油泵吸入口的抽吸阻力不能超過0.4bar,輸出口的壓力一般在10~24bar。J型泵的最大供油壓力為20bar,E型和TA型泵的最大供油壓力為40bar,最大供油溫度為90℃。壽命5000小時左右,有丹佛斯,桑泰克,國產(chǎn)仿桑泰克(如圖1-12)
(圖1-12)
14.電磁閥:用于控制油路的通斷,多為二通閥和三通閥。(如圖1-13)
(圖1-13)
15.噴嘴:主要作用是霧化油滴。油嘴的主要參數(shù)有噴射角(30 、45 、60 、80 )、噴射方式(實心、空心、半空心)和噴油量。同等壓力下,較小噴油量的噴嘴,霧化效果較好。常用的油嘴有簡單機械霧化噴嘴和回油式機械霧化噴嘴,前者結(jié)構(gòu)簡單,系統(tǒng)簡單,也比較可靠,一般用于較小負荷的燃燒器,后者結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)都要復(fù)雜些,但調(diào)節(jié)特性好,適用于鍋爐負荷經(jīng)常有較大范圍調(diào)節(jié)時用。簡單機械霧化噴嘴有切向槽式和切向孔式,前者霧化角較大且霧化顆粒較小。(如圖1-14)
(圖1-14)
16.重油預(yù)熱器:重油燃燒器的特有設(shè)備,用于加熱重油至一定溫度,減小粘度,以增加重油霧化效果,其溫度控制裝置與燃燒器控制電路聯(lián)鎖。
17.過濾器:其作用是防止雜質(zhì)進入電磁閥組和燃燒器內(nèi)。
18.空氣壓力開關(guān):主要作用是降壓穩(wěn)壓,一般用于高壓供氣系統(tǒng)中,其入口壓力不能低于1bar。
19.電磁閥組:一般由安全電磁閥和主電磁閥組成,有分體式和一體式,一體式電磁閥組內(nèi)一般還組合有穩(wěn)壓閥和過濾網(wǎng)。安全電磁閥一般為快開快閉式。主電磁閥一般為一級二級之分,并有快開快閉式和慢開快閉式之分。
20.電磁閥泄漏檢測器:其作用是檢測電磁閥組的關(guān)閉是否嚴密。一般用在功率大于1400kw的燃燒器上。
21.點火電磁閥組:一般有手動球閥、穩(wěn)壓器、電磁閥組成。主要用于功率較大的燃燒器。
五、電控系統(tǒng)
電控系統(tǒng)是以上各系統(tǒng)的指揮中心和聯(lián)絡(luò)中心,主要控制元件為程控器,針對不同的燃燒器配有不同的程控器,常見的程控器有:LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列,其主要區(qū)別為各個程序步驟的時間不同。機械式:反應(yīng)慢有丹佛斯,西門子等品牌;電子式:反應(yīng)快,國產(chǎn)。(如圖1-15)
(圖1-15)
燃燒器工作過程介紹
以比例式燃氣燃燒器為例,其工作過程有四個階段:準備階段、預(yù)吹掃階段、點火階段和正常燃燒階段。
準備階段:程控器得電后,開始內(nèi)部程序自檢,同時,伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到關(guān)閉狀態(tài),程序自檢完畢后,處于待機狀態(tài),當(dāng)恒溫器、過高過低燃氣壓力開關(guān)、蒸汽鍋爐蒸汽壓力開關(guān)等限制開關(guān)允許時,程控器開始啟動,進入預(yù)吹掃階段。如果電磁閥組帶有泄漏檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)在上述限制開關(guān)允許時先進行閥門泄漏檢測,檢測通過后,才進入預(yù)吹掃階段。
預(yù)吹掃階段:伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到大火開度狀態(tài),同時風(fēng)機馬達啟動,開始13秒送風(fēng),以吹入空氣進行預(yù)吹掃,根據(jù)程控器的不同,約吹掃20~40秒后,伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到點火開度狀態(tài),準備點火。整個預(yù)吹掃階段,空氣壓力開關(guān)測量空氣壓力,只有空氣壓力保持在一個足夠高的水平上,預(yù)吹掃過程才能持續(xù)進行。
點火階段:伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到點火開度狀態(tài)后,點火變壓器切入,并輸出高電壓給點火電極,以產(chǎn)生點火電火花,約3秒后,程控器送電給安全電磁閥和比例式電磁閥,閥打開后,燃氣到達燃燒頭,與風(fēng)機提供的空氣混合,然后被點燃。在閥打開后2秒內(nèi),電離電極應(yīng)檢測到火焰的存在,只有這樣,程控器才繼續(xù)后面的程序,否則,程控器鎖定并斷開電磁閥停止供氣,同時報警。(在電機啟動時間內(nèi)點火)
正常燃燒階段:點火正常并穩(wěn)定燃燒幾秒后 ,伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到大火開度狀態(tài),(燃油機的油泵打開開始噴油)同時,比例式燃氣調(diào)節(jié)閥菜的伺服電機切入,并根據(jù)空氣壓力和爐膛背壓來調(diào)節(jié)燃氣閥后的燃氣壓力以調(diào)節(jié)燃氣量,達到穩(wěn)定、高效燃燒的目的。此后,燃燒器根據(jù)各個限制開關(guān)的要求自動實現(xiàn)大小火轉(zhuǎn)換和停機。此外,整個燃燒過程中,電離電極和空氣壓力開關(guān)對燃燒器實行監(jiān)控。
什么是燃燒器:將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿脑O(shè)備。
燃燒器的應(yīng)用范圍:凡是以液體和氣體燃料為能源,直接利用其熱能的場合都可適用。如各類鍋爐、加熱爐、烘烤爐、噴涂爐、直燃式空調(diào)機等等。
燃燒器的基本要求:運行安全、節(jié)約能源、保護環(huán)境。
燃燒過程的三要素為:燃料、氧化劑和點火源。這里指的工業(yè)燃燒為迅速氧化碳氫燃料而產(chǎn)生大量能源用于工業(yè)加熱的過程。
通常大氣空氣作為燃料的氧化劑(O2約占21%的體積),有些應(yīng)用場合氧化劑含量少于21% O2(如煙氣再循環(huán)的燃氣渦輪機)或超過21% O2(如富氧燃燒)。
工業(yè)燃燒過程涉及的六個部分:1.燃燒器,2.負荷(物料、水等),3.爐子(鍋爐、烘干機等),4.余熱回收裝置(空氣預(yù)熱器等),5.控制系統(tǒng)(燃燒和負荷控制),6.大氣污染防治系統(tǒng)(除塵等)
燃燒器分類 :1、完全預(yù)混式燃燒器 ,2、擴散式燃燒器 ,3、部分預(yù)混式燃燒器
燃氣的分類 :燃氣可分為天然氣 、人工燃氣 、和液化石油氣以及沼氣等四類。
以華白數(shù)和燃燒勢分:(國標《城市燃氣的分類》)
人工燃氣:5R、6R、7R;天然氣:4T、6T、10T、12T;液化石油氣:19Y、22Y、20Y
天然氣
全世界約25%的能源是天然氣
天然氣一般可分為四種:從氣井開采出來的氣田氣或稱純天然氣;伴隨石油一起開采出來的石油氣,也稱石油伴生氣;含石油輕質(zhì)餾分的凝析氣田氣;從井下煤層抽出的煤礦礦井氣。
甲烷含量一般不少于90%,發(fā)熱值為34300~36000kJ/Nm3。相對密度0.55
碳氫比最小,無硫,產(chǎn)生的溫室氣體最少。是人類最終使用氫燃料的過渡。
人工燃氣
生產(chǎn)過程中有污染、本身有毒性,相對密度0.45。
人工燃氣的主要成份為H2-50~60%,CO-15~20%,CH4-10~15%,其余為惰性氣體(N2、CO2等)。
固體燃料干餾煤氣,熱值一般在16700 kJ/Nm3左右。每噸煤可產(chǎn)煤氣300~400 Nm3。
固體燃料氣化煤氣,發(fā)熱值在15100 kJ/Nm3左右。
油制氣,分為重油和輕油制氣兩種。
重油制氣可分為蓄熱熱裂解氣和蓄熱催化裂解氣兩種。蓄熱熱裂解氣的發(fā)熱值約為41900 kJ/Nm3。每噸重油的產(chǎn)氣量為500~550m3。而蓄熱催化裂解氣,發(fā)熱值在17600~20900 kJ/Nm3左右。每噸重油的產(chǎn)氣量約為1200~1300Nm3。
高爐煤氣發(fā)熱值約為3500 kJ/Nm3。
液化石油氣 (LPG)
液化石油氣的主要成分是丙烷(C3H8)、丙烯(C3H6)、丁烷(C4H10)和丁烯(C4H8),習(xí)慣上又稱C3、C4,即只用烴的碳原子(C)數(shù)表示。
這些碳氫化合物在常溫、常壓下呈氣態(tài),當(dāng)壓力升高或溫度降低時,很容易轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)。從氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài),其體積約縮小250倍。氣態(tài)液化石油氣的發(fā)熱值約為92100~121400 kJ/Nm3。液態(tài)液化石油氣的發(fā)熱值約為45200~46100kJ/kg。
沼氣
沼氣是一種混合氣體,其中含有60%~70%的甲烷、30%~35%的二氧化碳,還含有少量的一氧化碳、氫、氨、硫化氫、氧和氮等。沼氣作為優(yōu)質(zhì)氣體燃料,除可用于煮飯、點燈外,還可廣泛用于發(fā)電、孵雞、育蠶、烘干、糧果貯藏、二氧化碳施肥等生產(chǎn)領(lǐng)域。
相對密度1.9
優(yōu)點是儲運方便。
燃氣性質(zhì)與燃燒器的形式
燃氣的性質(zhì)決定了燃燒器的形式,對燃燒器來講,主要影響因素為燃氣的燃燒速度(學(xué)名為火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?br/>燃燒速度首先是由燃氣的性質(zhì)決定的,對純氣體來講,氫氣燃燒速度最快,而甲烷燃燒速度最慢。因此,燃燒速度:人工燃氣〉液化石油氣〉天然氣〉沼氣。
燃燒速度與燃氣與空氣的混合濃度有關(guān),呈倒U型的關(guān)系,接近化學(xué)計量比時最快,全預(yù)混燃燒器容易回火就是因為燃燒之前,燃氣和空氣已經(jīng)以接近化學(xué)計量比的濃度混合好了。
燃燒速度還與初始溫度有關(guān),溫度越高速度越快,因此用預(yù)熱空氣的燃燒器容易回火。
沼氣因燃氣中有大量的惰性氣體CO2,因此燃燒速度最慢,其點火、燃燒都比較困難,需要采取一些特殊的措施才能進行理想的燃燒。
燃燒速度較快的燃氣容易脫火,例如天然氣燃燒器主要的技術(shù)問題是如何防止脫火。而燃燒速度較快的燃氣,著重解決防止回火燒壞燃燒器頭部的問題。
最早的燃燒器
早期,很少有設(shè)備能被認為是燃燒器。工業(yè)爐只是簡單配備幾個空氣與燃氣開口(見圖),燃氣和空氣兩股氣流在爐子內(nèi)部進行適當(dāng)混合。盡管這種方法很簡單并且存在明顯的安全隱患,但是它能工作的很好,特別是在高溫熔爐中。事實上,這種概念直到現(xiàn)在仍出現(xiàn)在一些蓄熱式玻璃熔爐和開爐煉鋼爐中。
引射式燃燒器:具有自動調(diào)節(jié)燃氣空氣比例的能力。
風(fēng)機混合式燃燒器:風(fēng)機混合器是把燃氣輸送到風(fēng)機入口處,讓燃氣與空氣混合后送到燃燒器。
風(fēng)機混合器偶爾仍在使用,有回火的危險。所謂回火就是火焰砰地回到預(yù)混燃燒器噴嘴逆流而上最終在燃氣與空氣混合的地方停止?;鼗鸢l(fā)生地很快,是一種爆炸,在風(fēng)機內(nèi)部爆炸不是什么好事情。當(dāng)然,在混合管上安裝阻火器可以防止回火的發(fā)生,但是由于增加了成本,所以要研究能避免所有問題出現(xiàn)的方法。
常用物理量的概念和單位—溫度
溫度是物體冷熱程度的度量,單位有攝氏、K氏(絕對溫度)和華氏溫度等不同的表示方式。中國習(xí)慣用攝氏溫度溫度和絕對溫度,美國喜歡用華氏溫度。華氏溫度:F=9/5C+32,絕對溫度:K=C+273
攝氏和華氏溫度通常用小寫t表示,絕對溫度用大寫T表示。
壓力
壓力是液體或氣體內(nèi)部分子運動對周圍壁面單位面積上的作用力,是物理學(xué)中壓強在工程上的簡稱。
表示液體和蒸汽的壓力,常用較大的計量單位:兆帕(MPa)、巴(bar)、公斤/厘米2(kg/cm2)、大氣壓等。
表示氣體的壓力,常用較小的計量單位:千帕(kPa)、毫巴(mbar)、毫米水柱(mmH2O或mmwg)或 公斤/米2(kg/m2)等。
1MPa=1000kPa=1000000Pa, 1bar=1000mbar,1kg/cm2=10000kg/m2。
kg/cm2也叫大氣壓,kg/m2也叫mmH2O。
1MPa=10.2kg/cm2, 1bar=1.02kg/cm2, 1mbar=10.2 mmH2O。
1kPa=100mmH2O。
英美等國常用作PSI壓力單位,1PSI =0.0703 kg/cm2。
壓力的叫法
通常,我們都處在大氣壓的環(huán)境中,壓力表所測得的壓力只是高出大氣壓的部分,叫表計壓力或表壓;從0算起的壓力叫絕對大氣壓。顯然,絕對大氣壓=表大氣壓+1低于大氣壓的環(huán)境稱為負壓或真空,負壓越大或真空度越大,表示比大氣壓低得越多,也就是絕對壓力越低。任何液體和氣體的流動,總是從較高壓力處流向較低壓力處。在液體和氣體流動的流程中,任意取兩個點,測量它們的壓力,流程上游點的壓力減下流點的壓力叫流動壓差,也稱壓降或流動阻力。
熱量和功率
熱量是物質(zhì)分子運動表現(xiàn)出的一種能量,熱量的單位就是能量單位:千焦爾(kJ),千卡或大卡(kcal),千瓦時(kwh)等。
功率是機器單位時間產(chǎn)出的能量,功率單位是單位時間的能量:千焦爾/小時(kJ/h),千卡/小時(kcal/h),千瓦(kw)等。
1kJ = 0.239kcal, 1kwh = 860kcal, 1kw = 860kcal/h。
英美國家喜歡用Btu(英熱單位)。1英熱單位(Btu)=1055.06焦耳(J)= 0.25216 kcal
熱值(發(fā)熱量)
燃料的熱值是指每公斤液體燃料或每標準立方米氣體燃料完全燃燒產(chǎn)生的熱量。燃料熱值分為高熱值和低熱值,高熱值包含了燃燒生成煙氣中的水蒸汽凝結(jié)為水所放出的熱量,低熱值則不包含這部份熱量。在熱工計算中,除特殊注明外,都是用低熱值。
液體燃料熱值單位是kJ/kg或kcal/kg或kwh/kg。
氣體燃料熱值單位是kJ/Nm3或kcal/Nm3或kwh/Nm3。
燃燒器的功率
燃燒器的功率(或出力)是指燃燒器每小時燃燒的燃料所具有的熱量,也就是:
燃燒器的功率 = 每小時燃料消耗量 燃料熱值。
燃燒器功率一般用kw、kcal/h表示,也可以用每小時燃料消耗量kg/h或Nm3/h表示。
如果用每小時燃料消耗量表示燃燒器功率,一定要注明所述燃料的熱值。例如:輕油燃燒器功率100kg/h, 輕油的熱值為10200kcal/kg,表明該燃燒器功率為1,000,000kcal/h;某重油燃燒器功率100kg/h,重油的熱值為9600kcal/kg,表明該重油燃燒器功率為96萬kcal/h。
鍋爐的功率
鍋爐的功率(或出力)也就是鍋爐每小時產(chǎn)生的熱量。熱水鍋爐功率用MW(1MW=1000kW)或萬大卡/小時(萬kcal/h)表示。
蒸汽鍋爐的功率又稱蒸發(fā)量,就是每小時把水變成蒸汽的量:噸/小時(T/h)或公斤/小時(kg/h)。當(dāng)然也可以用MW或kW表示。
在我國,蒸發(fā)量與功率的對應(yīng)關(guān)系是:
1T/h=1000kg/h=0.7MW=700kW=60萬cal/h=600Mcal/h。
功率的單位還有馬力(Hp)和鍋爐馬力(BHp)。
1Hp = 0.745kw, 1BHp = 9.81kw。
燃燒器基本介紹
燃燒器作為一種自動化程度較高的機電一體化設(shè)備,從其實現(xiàn)的功能可分為五大系統(tǒng):送風(fēng)系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
一、送風(fēng)系統(tǒng)
送風(fēng)系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的空氣,其主要部件有:殼體、風(fēng)機馬達、風(fēng)機葉輪、風(fēng)槍火管、風(fēng)門控制器、風(fēng)門檔板、擴散盤。
1.殼體:是燃燒器各部件的安裝支架和新鮮空氣進風(fēng)通道的主要組成部分。從外形來看可以分為箱式和槍式兩種,大功率燃燒器多數(shù)采用分體式殼體,一般為槍式。殼體的組成材料一般為高強度輕質(zhì)合金鑄件。(如圖1-1)頂蓋上的觀火孔有觀察火焰作用
(圖1-1)
2.風(fēng)機馬達:主要為風(fēng)機葉輪和高壓油泵的運轉(zhuǎn)提供動力,也有一些燃燒器采用單獨電機提供油泵動力。某些小功率燃燒器采用單相電機,功率相對較小,大部分燃燒器采用三相電機,電機只有按照確定的方向旋轉(zhuǎn)才能使燃燒器正常工作。有帶動油泵及風(fēng)葉作用,電機一般是2800轉(zhuǎn)(如圖1-2)
(圖1-2)
3.風(fēng)機葉輪:通過高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生足夠的風(fēng)壓以克服爐膛阻力和煙囪阻力,并向燃燒室吹入足夠的空氣以滿足燃燒的需要。它由裝有一定傾斜角度的葉片的圓柱狀輪子組成,其組成材料一般為高強度輕質(zhì)合金鋼,所有合格的風(fēng)機葉輪均具有良好的動平衡性能。(如圖1-3)
(圖1-3)
4.風(fēng)槍火管:起到引導(dǎo)氣流和穩(wěn)定風(fēng)壓的作用,也是進風(fēng)通道的組成部分,一般有一個外套式法蘭與爐口聯(lián)接。其組成材料一般為高強度和耐高溫的合金鋼。有風(fēng)速調(diào)節(jié)作用。(如圖1-4)
(圖1-4)
5.風(fēng)門控制器:是一種驅(qū)動裝置,通過機械連桿控制風(fēng)門檔板的轉(zhuǎn)動。一般有手動調(diào)節(jié)、液壓驅(qū)動控制器和伺服馬達驅(qū)動控制器三種,前者工作穩(wěn)定,不易產(chǎn)生故障,后者控制精確,風(fēng)量變化平滑。 (如圖1-5)
(圖1-5)
6.風(fēng)門檔板:主要作用是調(diào)節(jié)進風(fēng)通道的大小以控制進風(fēng)量的大小。其組成材料有合金,合金檔板有單片、雙片、三片等多種組合形式。(如圖1-6)
(圖1-6)
7.?dāng)U散盤:又稱穩(wěn)焰盤,其特殊的結(jié)構(gòu)能夠產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)氣流,有助于空氣與燃料的充分混合,同時還有調(diào)節(jié)二次風(fēng)量的作用。(如圖1-7)
(圖1-7)
二、點火系統(tǒng)
點火系統(tǒng)的功能在于點燃空氣與燃料的混合物,其主要部件有:點火變壓器、點火電極、電火高壓電纜。
8.點火變壓器:分電子式和機械(電感)式兩種,是一種產(chǎn)生高壓輸出的轉(zhuǎn)換元件,其輸出電壓一般為:2 5KV、2 6KV、2 7KV,輸出電流一般為15~30mA。有EDI、丹佛斯、國產(chǎn)丹佛斯、飛達這幾種。油機跟氣機的區(qū)別是:油機一般兩個頭氣機一般一個頭。分電子式和機械式兩種(如圖1-8)
(圖1-8)
9.點火電極:將高壓電能通過電弧放電的形式轉(zhuǎn)換成光能和熱能,以引燃燃料。一般有單體式和分體式兩種。一般點火針是用不銹鋼材料耐800度高溫,而我們用的是鎳鉻絲能耐1500度高溫。注意點火棒不能與金屬接觸(如圖1-9)
(圖1-9)
10.電火高壓電纜:其作用是傳送電能。可以耐150萬伏電壓。(如圖1-10)
(圖1-10)
三、監(jiān)測系統(tǒng)
監(jiān)測系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器安全的運行,其主要部件有火焰監(jiān)測器、壓力監(jiān)測器、外接監(jiān)測溫度器等。
11.火焰監(jiān)測器:其主要作用是監(jiān)視火焰的形成狀況,并產(chǎn)生信號報告程控器?;鹧鏅z測器主要有三種:光敏電阻、紫外線UV電眼和電離電極。(如圖1-11)
(圖1-11)
A、光敏電阻:多用于輕油、重油燃燒器上,其功能和工作原理為:光敏電阻和一個有三個觸點的火焰繼電器相連, 光敏電阻的阻值隨器接收到的光的亮度而變化,接收到的光越亮,阻值就越低,當(dāng)加在光敏電阻兩端的電壓一定時,電路中的電流就越高,當(dāng)電流達到一定值時,火焰繼電器被激活,從而使燃燒器繼續(xù)向下工作。當(dāng)光敏電阻沒有感受到足夠的光線時,火焰繼電器不工作,燃燒器將停止工作。光敏電阻不適用于氣體燃燒器。
B、電離電極:多用于燃氣燃燒器上。程控器給電離電極供電,如果沒有火焰,電極上的供電將停止,如果有火焰,燃氣被其自身的高溫電離,離子電流在電極、火焰和燃燒頭之間流動,離子電流被整流成直流,并通過接地的燃燒器外殼到達火焰繼電器使之工作,以保證燃燒器后序工作順利進行。如果電離電極發(fā)生接地現(xiàn)象,那么產(chǎn)生的電流是交流而非直流的,火焰繼電器將不工作,程控器鎖定。另外,電離區(qū)火焰不穩(wěn)定也會引起火焰還存在時燃燒器斷路,可能是因為空氣燃氣比不合適,可以通過調(diào)節(jié)空氣量或燃氣量來解決,也可能是燃燒頭上空氣燃氣分布不均勻,可以通過調(diào)節(jié)燃燒頭的位置來解決。
C、紫外線UV電眼:一般用于油氣兩用燃燒器上,該電眼只能感受到火焰中的紫外線(光譜范圍190~270納米),UV管不會對爐膛內(nèi)閃爍的耐火材料日光、普通光線或爐內(nèi)輝光物質(zhì)作出反應(yīng),UV管的壽命在不超過50℃的環(huán)境溫度下約為10000小時,環(huán)境溫度過高對其壽命有很大影響。如果它接受到足夠量的紫外線,它就能產(chǎn)生電流,并經(jīng)過適當(dāng)放大,機或火焰繼電器,使它閉合。如果的UV管電量耗盡了,即使不存在紫外線,它仍會表現(xiàn)出接收到了紫外線,為了克服這一缺陷,每次開啟之前,程控器都會在其兩端加上一個適當(dāng)?shù)碾妷?,這樣即使電量耗盡了,它的信號就只會表示沒有火焰,這樣程控器也就隨即停止工作。為檢測UV電眼的效果,點火之后把它從原位上抽出至少一分鐘,UV電眼被抽出后,就檢測不到火焰發(fā)出的紫外線,相關(guān)的繼電器斷開,燃燒器停止工作。即使很少的一點油污都會擋住紫外線進入光電管的通道而導(dǎo)致內(nèi)部的感應(yīng)元件接收不到足夠量的紫外線而無法工作。因此光電管必須徹底清洗干凈。UV管感受不到太陽光或普通燈具的光線,可以用火焰或普通點火變壓器兩電極間的點火花來檢測它的靈敏度。為確保燃燒器正常工作,它的電流必須穩(wěn)定,不能低于程控器所需的電流。該電流可用微安計來檢測,其值不能低于
壓力監(jiān)測器:一般用于氣體燃燒器,主要有燃氣高壓、低壓監(jiān)測,以及風(fēng)壓監(jiān)測,若燃燒器用于蒸汽鍋爐,還有蒸汽壓力監(jiān)測。
四、燃料系統(tǒng)
燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃油燃燒器的燃料系統(tǒng)主要有:油管及接頭、油泵、電磁閥、噴嘴、重油預(yù)熱器。燃氣燃燒器主要有過濾器、調(diào)壓器、電磁閥組、點火電磁閥組。
12.油管及接頭:用于傳輸燃油。
13.油泵:產(chǎn)生壓力油的機構(gòu),輸出油壓一般在10bar以上,以滿足霧化和噴油量的要求,分為單管輸出和雙管輸出兩種。有些燃燒器油泵與風(fēng)機馬達同軸連接,有些有單獨的油泵電機驅(qū)動。常見油泵有J型、E型和TA型,適用于單管和雙管油系統(tǒng),油泵內(nèi)有過濾器、壓力調(diào)節(jié)閥和截止閥。過濾器主要是保護傳動機構(gòu),E型泵過濾器的網(wǎng)目較大,當(dāng)過濾器堵塞時,會導(dǎo)致真空過度,過濾器要定期清洗,清洗或更換過濾器后,必須確保泵蓋緊密密封。油泵在運行前,必須在吸從側(cè)油管灌注油料到泵溢流,否則,泵會由于干運轉(zhuǎn)而損壞。油泵吸入口的抽吸阻力不能超過0.4bar,輸出口的壓力一般在10~24bar。J型泵的最大供油壓力為20bar,E型和TA型泵的最大供油壓力為40bar,最大供油溫度為90℃。壽命5000小時左右,有丹佛斯,桑泰克,國產(chǎn)仿桑泰克(如圖1-12)
(圖1-12)
14.電磁閥:用于控制油路的通斷,多為二通閥和三通閥。(如圖1-13)
(圖1-13)
15.噴嘴:主要作用是霧化油滴。油嘴的主要參數(shù)有噴射角(30 、45 、60 、80 )、噴射方式(實心、空心、半空心)和噴油量。同等壓力下,較小噴油量的噴嘴,霧化效果較好。常用的油嘴有簡單機械霧化噴嘴和回油式機械霧化噴嘴,前者結(jié)構(gòu)簡單,系統(tǒng)簡單,也比較可靠,一般用于較小負荷的燃燒器,后者結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)都要復(fù)雜些,但調(diào)節(jié)特性好,適用于鍋爐負荷經(jīng)常有較大范圍調(diào)節(jié)時用。簡單機械霧化噴嘴有切向槽式和切向孔式,前者霧化角較大且霧化顆粒較小。(如圖1-14)
(圖1-14)
16.重油預(yù)熱器:重油燃燒器的特有設(shè)備,用于加熱重油至一定溫度,減小粘度,以增加重油霧化效果,其溫度控制裝置與燃燒器控制電路聯(lián)鎖。
17.過濾器:其作用是防止雜質(zhì)進入電磁閥組和燃燒器內(nèi)。
18.空氣壓力開關(guān):主要作用是降壓穩(wěn)壓,一般用于高壓供氣系統(tǒng)中,其入口壓力不能低于1bar。
19.電磁閥組:一般由安全電磁閥和主電磁閥組成,有分體式和一體式,一體式電磁閥組內(nèi)一般還組合有穩(wěn)壓閥和過濾網(wǎng)。安全電磁閥一般為快開快閉式。主電磁閥一般為一級二級之分,并有快開快閉式和慢開快閉式之分。
20.電磁閥泄漏檢測器:其作用是檢測電磁閥組的關(guān)閉是否嚴密。一般用在功率大于1400kw的燃燒器上。
21.點火電磁閥組:一般有手動球閥、穩(wěn)壓器、電磁閥組成。主要用于功率較大的燃燒器。
五、電控系統(tǒng)
電控系統(tǒng)是以上各系統(tǒng)的指揮中心和聯(lián)絡(luò)中心,主要控制元件為程控器,針對不同的燃燒器配有不同的程控器,常見的程控器有:LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列,其主要區(qū)別為各個程序步驟的時間不同。機械式:反應(yīng)慢有丹佛斯,西門子等品牌;電子式:反應(yīng)快,國產(chǎn)。(如圖1-15)
(圖1-15)
燃燒器工作過程介紹
以比例式燃氣燃燒器為例,其工作過程有四個階段:準備階段、預(yù)吹掃階段、點火階段和正常燃燒階段。
準備階段:程控器得電后,開始內(nèi)部程序自檢,同時,伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到關(guān)閉狀態(tài),程序自檢完畢后,處于待機狀態(tài),當(dāng)恒溫器、過高過低燃氣壓力開關(guān)、蒸汽鍋爐蒸汽壓力開關(guān)等限制開關(guān)允許時,程控器開始啟動,進入預(yù)吹掃階段。如果電磁閥組帶有泄漏檢測系統(tǒng),該系統(tǒng)在上述限制開關(guān)允許時先進行閥門泄漏檢測,檢測通過后,才進入預(yù)吹掃階段。
預(yù)吹掃階段:伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到大火開度狀態(tài),同時風(fēng)機馬達啟動,開始13秒送風(fēng),以吹入空氣進行預(yù)吹掃,根據(jù)程控器的不同,約吹掃20~40秒后,伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到點火開度狀態(tài),準備點火。整個預(yù)吹掃階段,空氣壓力開關(guān)測量空氣壓力,只有空氣壓力保持在一個足夠高的水平上,預(yù)吹掃過程才能持續(xù)進行。
點火階段:伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到點火開度狀態(tài)后,點火變壓器切入,并輸出高電壓給點火電極,以產(chǎn)生點火電火花,約3秒后,程控器送電給安全電磁閥和比例式電磁閥,閥打開后,燃氣到達燃燒頭,與風(fēng)機提供的空氣混合,然后被點燃。在閥打開后2秒內(nèi),電離電極應(yīng)檢測到火焰的存在,只有這樣,程控器才繼續(xù)后面的程序,否則,程控器鎖定并斷開電磁閥停止供氣,同時報警。(在電機啟動時間內(nèi)點火)
正常燃燒階段:點火正常并穩(wěn)定燃燒幾秒后 ,伺服馬達驅(qū)動風(fēng)門到大火開度狀態(tài),(燃油機的油泵打開開始噴油)同時,比例式燃氣調(diào)節(jié)閥菜的伺服電機切入,并根據(jù)空氣壓力和爐膛背壓來調(diào)節(jié)燃氣閥后的燃氣壓力以調(diào)節(jié)燃氣量,達到穩(wěn)定、高效燃燒的目的。此后,燃燒器根據(jù)各個限制開關(guān)的要求自動實現(xiàn)大小火轉(zhuǎn)換和停機。此外,整個燃燒過程中,電離電極和空氣壓力開關(guān)對燃燒器實行監(jiān)控。
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