工業(yè)燃氣燃燒器

1、工業(yè)燃氣燃燒器、燃氣燃燒機目錄目錄大氣式工業(yè)燃氣燃燒器自動鼓風式燃氣燃燒機燃氣燃燒設備燃氣燃燒機燃氣供氣系統(tǒng)燃氣閥組種類燃氣閥檢漏裝置燃氣穩(wěn)壓裝置及燃氣調(diào)節(jié)器安全閥切斷全自動工業(yè)燃燒機控制器與控制時序燃燒機控制系統(tǒng)的組成燃燒機控制器及控制時序1大氣式工業(yè)燃氣燃燒器燃氣燃燒器按一次空氣系數(shù)分類有擴散式、大氣式、無焰式；按空氣供給方式分類有引射式、鼓風式。大氣式工業(yè)燃氣燃燒器的工作原理與民用燃氣灶燃燒器相同。燃氣噴嘴中噴出的燃氣進入引射器，同時卷吸部分空氣（一次空氣），燃燒時，在火焰的外部仍需供給一部分空氣（二次空氣）。（一次空氣系統(tǒng)：先和燃氣混合的助燃空氣量與燃氣完全燃燒所需的理論空氣量之比，用

2、（X表示。燃燒器按類型和應用領域分工業(yè)燃燒器、燃燒機、民用燃燒器、特種燃燒器幾種。廣義上來說，民用灶具、打火機、噴燈、發(fā)動機中噴燃裝置都屬于民用燃燒器和特種燃燒器的范疇。）引射器用于在燃氣噴嘴噴出燃氣射流作用下，卷吸部分空氣（一次空氣）。燃氣與一次空氣在引射器中充分混合。燃燒器頭部（燭燃燒器）燃燒器頭部是燃氣與空氣混合的位置，也是燃燒的位置。因此是燃燒器中最重要的部件之一，也是技術含量最高的部件。燃氣燃燒火焰的長度，直徑等均由頭部裝置調(diào)節(jié)。燃氣噴嘴燃氣從燃氣噴嘴中高速噴出，進入燃燒器。燃氣噴嘴前的壓力決定了從噴嘴中噴出燃氣流量的大小。點火變壓器點火變壓器用于產(chǎn)生高電壓，高電壓作用在兩根點火電極

3、之間，或一根點火電極與燃氣噴嘴之間，高電壓擊穿兩極之間的空氣而產(chǎn)生放電火花。燃氣從噴嘴噴出后，遇火花被點燃。觀火孔觀火孔用于觀察火焰。電磁閥電磁閥用于調(diào)節(jié)燃氣負荷及在緊急情況下切斷燃氣。燃氣壓力開關.tin圈?2.tin圈?2燃氣壓力并關點火燃燒器點火燃燒器也稱“值班火焰”（或“長明火”）。點火電極產(chǎn)生的火花首先點燃點火燃燒器，然后由點火燃燒器點燃主燃燒器。在正常工作情況下，當主燃燒器停火時，點火燃燒器仍然工作。工業(yè)燃燒器的點火方式有兩種：對于大氣式燃燒器，一般是先用電火花點燃一支小燃燒器（點火燃燒器），然后再用小燃燒器來點燃主燃燒器，對于鼓風式燃燒器，是直接使用電火花點燃主燃燒器。火焰離子電

4、極火焰離子電極是熄火保護裝置。當電極檢測不到火焰存在時，將發(fā)出信號，控制器立即關閉燃氣電磁閥?；鹧鏅z測裝置火焰檢測裝置是保證燃燒器安全工作的重要部件之一。5也鳴電撥a5.3電離法火焰檢測中、小功率的燃氣燃燒器通常采用電離電極回路進行火焰檢測，即采用火焰離子探頭。可燃氣體在燃燒的時候會產(chǎn)生大量帶有極性的離子，如果在火焰中放入兩根電極金屬棒，并且兩者之間存在電壓，則在電壓的作用下，在兩根電極之間就會出現(xiàn)離子電流。把一個電極（電離電極）深入火焰，而把金屬的燃燒器機身作為另一個電極（點火電極）。通常將機身和程控器火焰檢測回路的一個端子（端子22）都接地，而將伸入火焰的金屬棒與火焰檢測電路的另一個端子（

5、端子24）5也鳴電撥a5.3電離法火焰檢測程控器對電流值的大小是有要求的，當電流值高于要求的最小值，程控器才認為有火焰，電離電極的位置對該電流值也有一定的影響。因此在調(diào)試燃燒器的時候，一定要檢查電離電極的位置，確保其處于燃燒器使用說明書中要求的位置。因為電離電極回路與點火回路共用燃燒器機身，而點火電流（mA）比電離電流（微安培）高很多，因此要確保二者的方向相同，否則電離電極將被抵消而使程控器接受不到火焰信號。檢測中、小功率的燃氣燃燒器的火焰可以用電離電極。對于大功率的燃燒器，在負荷變化時火焰的尺寸和強度變化非常大，對于電離電極來說，很難確定一個合適的位置使得在任何壓力下都能很好地檢測火焰的質(zhì)量

6、。這種情況下，一般采用紫外線光電管來檢測火焰。紫外線光電管只接受火焰中出現(xiàn)的紫外光。如果接受到足夠的紫外光，它就產(chǎn)生一個電流，適當放大后，激勵火焰繼電器，閉合相關觸點，產(chǎn)生火焰信號給程控器。自動鼓風式燃氣燃燒機燃燒機燃燒機又稱一體化燃燒器，以燃油和燃氣為主。一般應用在中小型燃料鍋爐、燃料熱風爐、烘(烤)箱和小型燃料加熱爐上。在鼓風式燃燒機中，燃燒需要的空氣是通過鼓風機提供的。燃燒機是自動化程度較高的機電一體化設備，在國際上，其燃燒過程控制及監(jiān)測保護系統(tǒng)已實現(xiàn)標準化、全自動化。從其實現(xiàn)的功能劃分，燃燒機由武大系統(tǒng)構(gòu)成：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)。送風系統(tǒng)送風系統(tǒng)的功能在于向

7、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、凸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)、擴散盤。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、點火高壓電纜。監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器安全，穩(wěn)定地運行，其主要部件有火焰監(jiān)測器、壓力監(jiān)測器、溫度監(jiān)測器等。燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需要的燃料。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。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、燃料蝶閥。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。常見

8、鼓風式燃氣燃燒機結(jié)構(gòu)形式常見鼓風式燃氣燃燒機結(jié)構(gòu)形式有3種：槍式燃燒機、盒式燃燒機和分體式燃燒機。燃燒機頭部燃氣與空氣在燃燒機頭部混合并燃燒。它主要包括：套筒、布風板、燃氣噴嘴。燃燒機電機燃燒機中鼓風用電機控制器控制器用于控制燃燒的啟/停，及負荷調(diào)節(jié)。風壓眼壓口然氣壓力取壓口5,6風壓眼壓口然氣壓力取壓口5,6風壓開關與燃,壓力開關風壓開關風壓開關用于檢測燃燒機是否具有足夠的風壓。如風壓過低，則風壓開關斷開，燃燒機停止運行。其工作原理與燃氣壓力開關相同，外觀也相似。接口接口用于連接外部控制器（如鍋爐控制器）布風板布風板用于組織氣流，使空氣能更好地與燃氣混合，及控制火焰形狀。布風板為旋流布風板，

9、空氣通過布風板上的斜向條形縫隙時產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，因此，產(chǎn)生的火焰也是旋轉(zhuǎn)的，因而火焰短而粗。同時，布風板也用于產(chǎn)生足夠的風壓，以克服爐膛的壓力（背壓）。2.燃氣燃燒機燃氣供氣系統(tǒng)燃氣燃燒機供氣系統(tǒng)是保證燃燒機安全正常運行的關鍵部分，主要由燃氣閥組、檢漏裝置、穩(wěn)壓裝置、安全切斷閥等組成。燃氣閥組的種類1）燃氣電磁閥U配中縱火搬燒機闕電礴妣tL11）燃氣電磁閥圖5.7地氣電船閥組根據(jù)燃燒機工作模式的不同，其配備的電磁閥也不同。有配單級火或雙級火燃燒機（一般為小型燃燒機）的電磁閥。對于單級火燃燒機，電磁閥只對燃氣流量進行通斷的控制；對于雙級火燃燒機，電磁閥可以實現(xiàn)小火大火關閉的控制。工作原理如下：UJ電旗

10、立也0UJ電旗立也0乩電班用hI期期上唉口利田網(wǎng)冏53叫機電晅圖工/*專雙級火燃燒機，當一級火電磁閥通電時，閥芯被吸啟到一定高度（高度受閥門頂部螺絲的限制）；當二級火電磁閥通電時，閥芯被進一步提起，閥門開啟到更大的開度，此時的開啟高度受調(diào)節(jié)二級火裝置的限制。2）液壓燃氣閥液壓燃氣閥通過液壓系統(tǒng)實現(xiàn)開閉，在液壓泵與電磁閥的作用下完成閥門的開關。工作原理如下：當液壓泵通電后，活塞下部的液壓油被泵入活塞的上部，壓迫活塞向下運動將燃氣閥頂開。通過調(diào)節(jié)閥活塞上部的壓力即可調(diào)節(jié)閥的開度。當需要關閉閥門時，只需打開電磁閥，使活塞上部與下部聯(lián)通，壓力達到平衡，在彈簧的作用下將閥門關閉。在液壓燃氣閥的基礎上，加

11、入燃氣閥下游燃氣壓力穩(wěn)壓裝置伺服穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器，即構(gòu)成帶穩(wěn)壓功能的液壓燃氣閥。3）液壓比例調(diào)節(jié)閥將帶穩(wěn)壓功能的液壓燃氣閥上伺服穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器的“大氣壓平衡孔”與鼓風式燃燒機的風機出口的取壓口相連。穩(wěn)壓調(diào)節(jié)器根據(jù)某個控制信號對壓力進行調(diào)節(jié)，此處是指主燃氣閥下游的壓力。當主燃氣閥下游壓力升高時，燃氣壓檢測管將這一信號加載到伺服穩(wěn)壓閥調(diào)節(jié)器上，通過伺服調(diào)節(jié)器改變活塞兩側(cè)的壓力，使主閥關小，進而使主閥出口壓力降低。反之亦然。由此即可實現(xiàn)根據(jù)鼓風壓力（代表空氣流量）自動調(diào)節(jié)燃氣閥出口壓力（代表燃氣流量）的目的，使得燃氣/空氣的配比在負荷調(diào)節(jié)過程中保持不變。(2)燃氣閥檢漏裝置燃氣電磁閥一旦關閉不嚴，造成燃氣泄漏

12、進爐膛，將產(chǎn)生嚴重的安全隱患。為此，非誠有必要對燃氣電磁閥的密閉性進行自動測試(一般是在每一次燃燒機點火前進行)，一旦發(fā)現(xiàn)閥口關閉不嚴，將禁止燃燒機運行，并給出警報。檢漏的工作過程，系統(tǒng)工作前兩個串聯(lián)的電磁閥均于關閉狀態(tài)。此時打開檢漏裝置中的加壓泵和泵前電磁閥，向兩電磁閥之間的部分加壓，當壓力達到一定數(shù)值時(如對于低壓燃氣，壓力一般為管網(wǎng)額定壓力的2倍，即40mbar)關閉加壓泵及泵前電磁閥，圖5.II燃氣閥檢漏裝置巴圖5.II燃氣閥檢漏裝置巴(bar);毫巴(mbar),表示氣壓高低的單位。1bar=100000Pa=10N/平方厘米=0.1MPa(3)燃氣穩(wěn)壓裝置及燃氣調(diào)壓閥燃氣穩(wěn)壓裝置的

13、作用在于在穩(wěn)定燃燒機燃氣壓力的同時保護燃氣閥組，使其不會因為燃氣壓力的突然升高而造成損壞。燃氣穩(wěn)壓裝置主要由閥體、閥芯、信號管、膜片、彈簧和調(diào)節(jié)螺絲組成。調(diào)節(jié)蝶”彈簧膜片伯母竹閥芯阿體圖5J3燃氣糖壓裝腳芯底部封14壓力設定爆管負荷彈簧主膜片簧和調(diào)節(jié)螺絲組成。調(diào)節(jié)蝶”彈簧膜片伯母竹閥芯阿體圖5J3燃氣糖壓裝腳芯底部封14壓力設定爆管負荷彈簧主膜片七力平箱扎壓力昧沖信號接口中間膜用圖殳14端氣詞壓鵲燃氣按箭頭方向流過調(diào)壓器，調(diào)壓器出口壓力通過導壓管與調(diào)節(jié)器上壓力脈沖信號接口相連，并作用在主膜片的下方。主膜片的上方由負荷彈簧施加一個壓力，該壓力的大小與出口壓力相對應。順時針方向旋轉(zhuǎn)壓力設定螺絲，燃

14、氣調(diào)壓器出口壓力升高；逆時針旋轉(zhuǎn)，則出口壓力降低。(4)安全切斷閥安全切斷閥的作用是，當燃氣壓力過低或過高時立即切斷燃氣通路。安全切斷閥SAV的工作原理：安全切斷閥保護出口壓力，該壓力通過導壓管連接在閥上的壓力脈沖信號接口處；同時作用在膜片上。當壓力升高或降低時，金屬盤也會相應地降低或升氤在超壓或壓力下降的情況下，金屬盤升高或降低。如果超過允許壓力，金屬盤被擠壓向最大值彈簧，球釋放閥桿，然后關閉彈簧將閥芯推向閥座。在壓力下降期間，最小值彈簧向相反的方向推動金屬盤。借著保護裝置被激活，關閉彈簧將閥芯推向閥座。圖5,J6安全切斷周如果要在故障排出后恢復燃氣供應，則應向下拉動復位裝置。首先要通圖5,

15、J6安全切斷周向旋轉(zhuǎn)則降低最大壓力值。同樣可以通過彈簧盤設定最小壓力值。燃氣按箭頭方向流過。出口壓力通過壓力脈沖信號接口作用在主膜片下方；進口壓力作用在中間膜片的下方。在這兩個壓力的作用下，閥芯被開啟到某一開度。出口壓力的大小由負荷彈簧和壓力調(diào)節(jié)設定螺絲決定。出口壓力的設置，順時針旋轉(zhuǎn)壓力調(diào)節(jié)設定螺絲，則增加出口壓力，逆時針旋轉(zhuǎn)壓力調(diào)節(jié)設定螺絲，則出口壓力降低。應用舉例：燃氣燃燒機供氣系統(tǒng)及其工作原理如下圖；管網(wǎng)中的燃氣井球閥1接入系統(tǒng)，壓力表2用于測量管網(wǎng)壓力。當管網(wǎng)壓力過高或過低時，安全切斷閥（SAV）4在系統(tǒng)中壓力的作用下將自動關閉。調(diào)壓器5負責將下游壓力調(diào)節(jié)到設定值（根據(jù)燃燒器工作壓力

16、確定）。當調(diào)壓器下游壓力超過限值（安全閥6的整定壓力）時，安全閥6將自動開啟，進行泄壓。調(diào)壓器下游的壓力表2用于測量調(diào)壓器出口壓力。當系統(tǒng)第一次投入運行前，通過測試燃燒器8對上游系統(tǒng)進行置換（置換時應將測試燃燒器右側(cè)的球閥1關閉）。電磁閥10.1、11.2、11.3、壓力測試開關11.1、DK2組成電磁閥檢漏系統(tǒng)，用于對電磁閥10的氣密性進行檢查。氣密性檢查可在燃燒機每次運行前進行，也可在燃燒機每次停機后進行。調(diào)節(jié)閥12（電動調(diào)節(jié)閥）用于調(diào)節(jié)燃燒機的負荷。在點火支路中，調(diào)壓器5將壓力調(diào)節(jié)到點火壓力值。通過點火電磁閥10.4對點火進357210,110.113聯(lián)出支第刪氣燃燒機供氣系統(tǒng)行控制。燃

17、氣進口壓力：1.0bar；燃氣出口壓力：0.1bar；燃燒機負荷：12.5MW；燃氣流量：1340m3/h。1球閥；2壓力表及表閥；3過濾器；4安全切斷閥（SAV）；5調(diào)壓器；6安全放散閥代8丫）；7最小壓力開關；8測試燃燒器；9補償器；10電磁閥；10.1旁通電磁閥；11DK2檢漏系統(tǒng)；11.1壓力測試開關；11.2測試電磁閥；11.3泄放電磁閥；12燃氣控制閥；13逆止閥；14燃燒器3.全自動工業(yè)燃燒機控制器與控制時序為保證燃氣燃燒機安全工作，在燃燒機中均配有控制器。控制器的主要功能是控制燃燒機自動過程，燃燒機的負荷調(diào)節(jié)過程以及負荷調(diào)節(jié)過程中燃氣與空氣配比的恒定。（1）燃燒機控制系統(tǒng)的組成

18、以采暖鍋爐系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)由鍋爐控制器和燃燒機控制器為核心組成，如下圖。兩個控制器之間的關系：熱需求一鍋爐控制器-燃燒機控制器-燃燒機啟/停、變負荷；首先由鍋爐控制器根據(jù)負荷的需求發(fā)出控制指令（加熱/停止加熱），燃燒機控制器接受該指令后，根據(jù)待定的時序啟動燃燒機或調(diào)整負荷。（2（2）燃燒機控制器及控制時序燃燒機控制器接收一系列的輸入信號后對燃燒機進行控制，包括安全控制和負荷調(diào)節(jié)，如下圖：嶷工用力電機嶷工用力電機j蛆電風盤大*他碑讖*機槿-時人必事導1）輸入信號負荷需求：由設備控制器（如鍋爐控制器）給出信號。燃氣壓力：由燃氣壓力開關給出信號，用于指示燃氣壓力是否正常?？諝鈮毫Γ河娠L壓開關給出信號，用于指示鼓風壓力是否正常?；鹧妫河苫鹧鏅z測器給出信號，用于判斷是否點燃。2）輸出信號伺服電機：控制風門的開度，以調(diào)整風量。燃燒機電機：控制鼓風機的啟停或變速。點火變壓器：控制點火。電磁閥：控制燃氣量。指示燈：指示燃燒機狀態(tài)。3）燃燒機控制