燃燒器作為一種自動化程度較高的機電一體化設備,從其實現(xiàn)的功能可分為五大系統(tǒng):送風系統(tǒng)、點火系統(tǒng)、監(jiān)測系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
一、送風系統(tǒng)
送風系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風速和風量的空氣,其主要部件有:殼體、風機馬達、風機葉輪、風槍火管、風門控制器、風門擋板、擴散盤等。
殼體:是燃燒器各部件的安裝支架和新鮮空氣進風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,箱式燃燒器多數(shù)有一個注塑材料的外罩,且功率一般較小,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合金鑄件。
風機馬達:主要為風機葉輪和高壓油泵的運轉提供動力,也有一些燃燒器采用單獨電機提供油泵動力。某些小型燃燒器采用單相電機,電機只有按照確定的方向旋轉才能使燃燒器正常工作。
風機葉輪:通過高速旋轉產(chǎn)生足夠的風壓以克服爐膛阻力和煙囪的阻力,并向燃燒室吹入足夠的空氣以滿足燃燒需要。它由裝入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合金鋼,也有注塑成形的產(chǎn)品,所有合格的風機葉輪均具有良好的平衡性能。
風槍火管:起引導氣流和穩(wěn)定風壓作用,也是進風通道的組成部分,一般有一個外殼式法蘭與爐口連接。其組成材料一般為高強度和耐高溫的合金鋼。
風門控制器:是一種驅動裝置,通過機械連桿控制風門擋板的轉動。一般有液壓驅動控制器和伺服馬達控制器兩種,前者工作穩(wěn)定,不易產(chǎn)生故障,后者控制精確,風量變化平滑。
風門擋板:主要作用是調節(jié)進風通道的大小以控制進風量的大小。其組成材料有注塑和合金兩種,注塑擋板一般為單片、雙片、三片的多種組合方式。
擴散盤(調風器):其特殊的結構能夠產(chǎn)生旋轉氣流,有助于空氣與燃料的充分混合,同時還有調節(jié)二次風量的作用。
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。
點火變壓器:是一種產(chǎn)生高壓輸出的轉換元件其輸出電壓一般為2X5KV,2X6,2X7,輸出電流一般為15~30MA。
點火電極:將高壓電能通過電弧放電的形式轉換成光能和熱能,以引燃燃料,一般有單體式和分體式兩種。
電火高壓電纜:其作用是傳送電能。
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運行,其主要部件有火焰檢測器,壓力檢測器、監(jiān)測溫度器等。
火焰檢測器: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?;鹧姹O(jiān)測主要有三種:光敏電阻、紫外UV電眼和電離電極。
壓力監(jiān)視器:一般用于氣體燃燒器,主要有燃氣高壓、低壓監(jiān)測,以及風壓監(jiān)測,若燃燒器用于蒸汽鍋爐,還有蒸汽壓力監(jiān)測。
溫度監(jiān)測器:燃油(重油)溫度的監(jiān)測與控制。
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、重油預熱器。
油管及接頭:用于傳輸燃油
油泵:使油形成一定的壓力的機構,輸出油壓一般在10bar(1bar=1Kg/cm2)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機馬達同軸連接,有些有單獨的油泵電機驅動。
電磁閥:用于控制油路的通斷,多為二通閥和三通閥。
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。
重油預熱器:重油燃燒器的特有設備,用于加熱重油至一定的溫度,減小粘度,以增加重油的霧化效果,其溫度控制裝置與燃燒器控制電路連鎖。
燃氣燃燒器的燃料系統(tǒng)主要有:過濾器、調壓器、電磁閥組、電磁閥泄露檢測器、點火電磁閥組。
過濾器:其作用是防止雜質進入電磁閥組和燃燒器內。
調壓器: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100mbar(1bar=1Kg/CM2)。
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。主電磁閥一般為二級式,并有快開快閉式和慢開快閉式之分。
電磁閥泄露檢測器:其作用是檢測電磁閥組的關閉是否嚴密。一般用于功率大于1400Kw的燃燒器上。
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。
鍋爐燃燒器的使用注意事項
燃氣本身具有有毒,易燃易爆等特性,根據(jù)燃氣在爐膛內的燃燒特性,在燃氣鍋爐燃燒器使用過程中,要注意各階段的安全使用問題。
1.預吹風
燃燒機在點火前,必須有一段時間的預吹風,把爐膛與煙道中余氣吹除或稀釋。因為燃燒機工作爐膛內不可避免地有余留的燃氣,若未進行預吹風而點火,有發(fā)生爆炸的危險.必須把余氣吹除干凈或稀釋,保證燃氣濃度不在爆炸極限內。預吹風時間與爐膛結構及吹風量有關一般設置為15-60秒。
2.自動點火
燃氣燃燒機宜采用電火花點火,便于實現(xiàn)自動控制??捎酶邏狐c火變壓器產(chǎn)生電弧點火,要求其輸出能量為:電壓≥3. 5K V、電流≥15mA,點火時間一般為:2~5秒。
3.燃燒狀態(tài)監(jiān)控
燃燒狀態(tài)必須予以動態(tài)監(jiān)控,一旦火焰探測器感測到熄火信號,必須在極短時間內反饋到燃燒機,燃燒機隨即進人保護狀態(tài),同時切斷燃氣供給。
火焰探測器要能正常感測火焰信號,既不要敏感,也不要遲鈍。因為敏感,燃燒狀態(tài)如有波動易產(chǎn)生誤動作而遲鈍,反饋火焰信號滯后,不利于安全運行。
一般要求從熄火到火焰探測器發(fā)出熄火信號的響應時間不超過0.2秒。
4.點火失敗后的保護
燃燒機點火時,通入燃氣,燃氣著火燃燒。點火動作要求發(fā)生在燃氣通入前,先形成點火溫度場,便于著火燃燒。如果點不著火,火焰探測器感測不到火焰信號,燃燒機進入保護狀態(tài)。
從點火到進入保護狀態(tài)的時間要適當,既不能過短也不能過長。若過短,來不及形成穩(wěn)定火焰;過長,點不著火時造成大量燃氣時入爐膛。一般要求在通入燃氣2-3秒,燃燒機對火焰探測器感測的火焰信號進行判斷,未著火則進入保護狀態(tài),著火則維持燃燒。
5.燃燒器熄火保護
燃燒機在燃燒過程中,若意外熄火,燃燒機進入保護狀態(tài)。由于爐膛是熾熱的.燃氣進入易發(fā)生爆燃,故須在極短時間內進入保護狀態(tài),切斷燃氣供給。
從發(fā)生熄火到燃燒機進人保護狀態(tài),該過程的響應時間要求不超過1秒。
6.燃氣壓力高低限保護
燃氣燃燒機穩(wěn)定燃燒有一定范圍,只允許燃氣壓力在一定范圍內波動。限定燃氣高低壓的目的是確?;鹧娣€(wěn)定性:不脫火、不熄火也不回火,同時限定燃燒機的輸出熱功率,保證設備安全經(jīng)濟運行。當燃氣壓力超出此范圍,應鎖定燃燒機工作。
燃燒機設計一般用氣體壓力開關感測壓力信號,并輸出開關量信號,用以控制燃燒機的相應工作。
7.空氣壓力不足保護
燃氣燃燒機設計熱強度大,其燃燒方式采用鼓風強制式。如果風機發(fā)生故障造成空氣中斷或空氣不足,立即切斷燃氣,否則會發(fā)生爐膛爆燃或向風機回火。因此在提高風機質量的同時,燃氣控制必須與空氣壓力連鎖,當空氣壓力不足時,應立即切斷燃氣供給。
一般用氣體壓力開關感測空氣壓力信號,并輸出開關量信號,用以控制燃氣電磁閥的相應工作。
8.斷電保護
燃燒機在工作過程中突然斷電,必須立即切斷然氣供給,保護設備安全。燃氣控制電磁閥必須是常閉型的,一旦斷電,自動關閉切斷燃氣供給。電磁閥關閉響應時間≤5s。
9.預防燃氣泄漏事故的措施
燃氣泄漏可能引起鍋爐爆炸,解決燃氣爐內泄漏問題有以下幾個辦法:一是加強預吹風時間和吹風量,吹除或稀釋爐內燃氣;二是燃氣管路采用二個電磁閥串聯(lián)結構,提高系統(tǒng)安全性;三是使用管路泄漏檢測裝置,在點火前對燃氣管路進行檢測,若燃氣泄漏達到一定量即鎖定燃燒機工作。
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