鍋爐燃燒器基本知識
燃燒器的概念和用途燃燒器是用燃燒方法將燃料轉化為熱能的一種高效燃燒設備。為使燃油或燃氣燃燒良好,有效地利用熱能,必須使燃油或

燃燒器的概念和用途
燃燒器是用燃燒方法將燃料轉化為熱能的一種高效燃燒設備。為使燃油或燃氣燃燒良好,有效地利用熱能,必須使燃油或燃氣與空氣充分混合,這主要借助于燃燒器來實現。
燃燒器是燃油、燃氣鍋爐的重要設備,同時還廣泛應用于金屬熱處理、烘熔、烤漆、干燥、焚燒、溴化鋰制冷機組等行業。
燃燒器的分類
(一)按所使用的燃料劃分為:燃油燃燒器、燃氣燃燒器、油氣兩用燃燒器。
1、燃油燃燒器:
1.1燃油燃燒器所用燃料一般為輕柴油或重柴油。輕柴油是由石油的各種直餾柴油餾分、催化柴油餾分和混有熱裂化柴油餾分等制成。其產品按質量分為優等品、一級品和合格品3個等級,每個等級按凝點分為10、-10、-20、-35、-50共6個牌號。鍋爐一般選用0號或-10號柴油。重油是由裂化重油、減壓重油、常壓重油或蠟油等按不同比例調和制成,按80度的運動粘度分為20、60、100、200共四個牌號。
1.2燃油燃燒器按調節方式可分為:一級、二級、三級、比例調節式。一級燃燒器只有一個噴油嘴,不能轉換負荷的大小;二級燃燒器有兩個噴油嘴,有大小火之分;三級有三個噴油嘴,一共有三段火可以轉換;比例調節燃燒器只有一個比例調節噴油嘴,負荷的大小以任意調節。
1.3燃油燃燒器按其霧化形式可分為機械霧化式和介質霧化式。
1.4燃油燃燒器的組成:一般由燃燒器外殼、程序控制器、風機、油泵、伺服電機、電眼、電磁閥、燃燒頭、穩焰盤等組成。
1.5燃燒器各部件功能:燃燒器外殼是各部件的載體,很多部件是緊固在外殼上的;程序控制器是用來控制燃燒器的點火程序的裝置;風機室帶動葉輪為燃燒提供足夠的空氣的裝置;油泵是通過聯軸器與風機相連,風機轉動帶動油泵為燃燒提供帶有一定壓力的燃料;伺服電機是用來控制風門擋板的開度來調節進風量以優化燃燒狀況的裝置;電眼是燃燒器上的一個安全保護裝置,只有有火焰存在的情況下它才能傳給程控器一個電流信號,程序才能繼續進行,否則就會故障停機;燃燒頭上有一對點火電極和噴油嘴,經變壓器輸出高壓打火以點燃燃料;穩焰盤是用來調節直流風和旋流風配比的裝置。
1.6燃燒器的運行程序:開機之后燃燒器程控器輸出信號風機開始運行,伺服電機帶動風門走到滿負荷位置進行予吹掃,予吹掃結束后伺服電機帶動風門回到點火位置,此時點火變壓器輸出高壓點火電極打火,電磁閥同時打開2如果點火成功,程序會繼續隨熱量的需求轉換負荷的大小,如果點火未成功,電眼檢測不到火焰,程序就會終止,電磁閥關閉,不在向爐膛里噴油。
2、燃氣燃燒器
2.1燃氣燃燒器所用燃料一般為天然氣、液化氣、城市煤氣三種燃料。
天然氣:天然氣是指直接從自然界得到的氣體燃料,即基本上只經開采和收集的燃氣。天然氣主要成分是甲烷。
液化氣:液化氣是開采和煉制石油過程中,作為副產品而獲得的一部分碳氫化合物。液化氣的主要成分是丙烷、丙烯、丁烷和丁烯,液化氣從氣態轉化成液態,其體積縮小250倍。
城市煤氣:城市煤氣是指以煤為原料,經過加工而產生的燃氣。其主要成分為氫、一氧化碳等。
2.2燃氣燃燒器按燃燒方式可分為擴散式、大氣式、無焰式。
擴散式:燃燒所需的空氣不預先與燃氣混合
大氣式:燃燒所需的部分空氣預先與燃氣混合
無焰式:燃燒所需的全部空氣預先與燃氣混合
2.3燃氣燃燒器按調節方式分為:二級、比例調節式。二級燃燒器只有大火和小火之分;比例調節式燃燒器可以在任意一個負荷點工作。
2.4燃氣燃燒器的組成:一般由燃燒器外殼、程序控制器、風機、伺服電機、燃氣蝶閥、燃燒頭、電離電極或紫外線電眼、穩焰盤、燃氣閥門組(其中包括球閥、膨脹節、過濾器、調壓閥、電磁閥、點火電磁閥等)組成。
2.5燃燒器各部件的功能:燃燒器外殼是各部件的載體,很多部件是緊固在外殼上的;程序控制器是用來控制燃燒器的點火程序的裝置;風機室帶動葉輪為燃燒提供足夠空氣的裝置;伺服電機是用來控制風門擋板的開度和燃氣蝶閥的開度,也就是控制風量和燃氣量的配比用來達到完全燃燒的效果;電離電極和紫外線電眼是和燃油燃燒器上的電眼的功能是一樣的,用來檢測火焰的存在,如果火焰不存在則保護停機;燃燒頭上有一對點火電極和燃氣噴嘴,經變壓器輸出高壓打火以點燃從噴嘴噴出的燃氣;穩焰盤是用來調節直流風和旋流風配比的裝置;燃氣閥門組中的球閥是一個切斷裝置,用來供給燃氣和不用時切斷燃氣;膨脹節是用來減少燃氣閥組安裝時產生的應力;過濾器是過濾燃氣中的雜質避免雜質損壞設備;調節閥可以用來調節燃氣調壓箱出來的燃氣壓力,使其壓力適合燃燒器的用氣量;點火電磁閥是用來釋放點火氣體先點燃小火;電磁閥是當點火氣體點燃后打開釋放主燃氣點燃主火焰。
2.6燃燒器的運行程序:開機后燃燒器程控器輸出信號風機開始運行,伺服電機帶動風門走到滿負荷位置進行予吹掃,予吹掃結束后伺服電機帶動風門回到點火位置,此時點火變壓器輸出高壓點火電極打火,點火電磁閥同時打開支路氣體,如果點火成功,主電磁閥打開,點燃住火焰,接著程序會繼續隨熱量的需求轉換負荷的大小,如果點火未成功,電離電極或電眼檢測不到火焰,程序就會終止,電磁閥關閉,不在向爐膛里釋放燃氣。
3、油氣兩用燃燒器:
3.1油氣兩用燃燒器分類同上,而且將燃油和燃氣燃燒器各部件集成到一體上,可以在燃油和燃氣兩種燃料之間任意轉換。
(二)按結構形式可以分為整體式和分體式兩大類。
1、整體式燃燒器即燃燒器本體、燃燒器風機和燃燒系統(包括泵、電磁閥、伺服電機等)合為一體。
2、分體式燃燒器即燃燒器本體(包括燃燒頭、燃油或燃氣系統)、燃燒器風機和燃燒器控制系統(包括控制盒、風機熱繼電器、交流接觸器等)三部分各為獨立系統。
燃燒器的選用
燃油、燃氣鍋爐燃燒器的選用應根據鍋爐本體的結構特點和性能要求,結合用戶使用條件,作出正確的比較。
一般可按下列幾條原則進行選擇:
1.根據用戶使用燃料的類別選用,燃料類別液體燃料油煤油、柴油、重油,渣油和廢油;氣體燃料油城市煤氣、天然氣、液化石油氣、沼氣。使用的燃料應有必要的分析資料:
煤油、柴油應有發熱量和密度;重油、渣油和廢油應有粘度、發熱量、水分、閃點、機械雜質、灰份、凝固點和密度;燃氣應有發熱量、供氣壓力和密度。
2.根據鍋爐性能及爐膛結構來選擇燃油燃燒器中噴嘴霧化方式或燃氣燃燒的類型。
3.燃燒器輸出功率應與鍋爐額定出力相匹配,選擇好火焰的形狀,如長度和直徑,使之與爐膛結構相適應。從火焰根部供給燃料燃燒所需要的空氣,使油霧或燃氣與空氣速度均勻混合,保證燃燒完全。
4.燃燒器調節幅度要大,能適應鍋爐負荷變化的需要、保證在不同工況下完全穩定地燃燒。
5.燃油霧化消化消耗的能量要少,調風裝置阻力要小。
6.煙氣排放和噪聲的影響必須符合環保標準的要求,主要是SO2、CO和NOx的排放量必須低于國際的規定,應選用低NOx低噪聲的燃燒器。
7.應根據鍋爐的具體情況和用戶要求選擇采用整體式或分體式燃燒器。
8.應選用結構簡單、運行可靠,便于調節控制和修理、易于實現燃燒過程自動控制的燃燒器。
9.應對燃燒器品牌、性能、價格、使用壽命及售后服務進行綜合比較。
10.燃燒器的風壓除要考慮克服鍋爐本體的阻力外,還應考慮到煙氣系統的阻力。
器的安全規則
1.燃燒器所置房間
要求必須有專門的通風口,通風口的設置必須符合當地要求。房間內應該保持清潔。
2.燃料
燃燒器燃料必須符合技術參數中的要求。
進入燃燒器泵前的油壓必須符合技術參數標準。
燃燒器進出油管必須完全密封,油管線在安裝時,應避免異物進入。
油管內應避免異物或水進入,在夏季油箱內應充滿油,避免冷凝水凝結。
油箱注入油前清洗干凈。
3.電輸入
根據操作手冊確認電功率,燃燒器必須接地。
千萬不要搞混中線與火線,不要用濕手觸摸燃燒器。
不要將電線拉的太緊,要離開高溫源。
4.燃燒器的安裝及設定
燃燒器必須安全地緊靠在鍋爐上,點火之前,應征得鍋爐房主管的同意,確認鍋爐內是否充滿水或導熱油、水循環閥是否打開,然后執行以下操作:
根據鍋爐要求出力及說明書上所述燃燒器的出力范圍,設定燃油量。
調整燃燒器風門位置,燃燒頭位置。
確認鍋爐廠家提供的鍋爐爐膛壓力。
根據燃料種類確保煙氣排放低于當地標準。
檢查安全機構和調節機構有效否。
離開之前,確保所有機構位置適當。
5.維護
燃燒器一年必須至少作兩次全面檢修。
執行維護之前,請切斷電源及關閉燃料閥門。
器使用說明
此燃燒器是全自動的,并不需要人為的命令集監視,為避免故障的發生,請注意以下事項:
1.熟悉安全規則。
2.為達到最大的可靠性及最好的經濟性,燃燒器必須定期維護,至少一年兩次。
3.請注意任何不正常的聲音。
4.如果燃燒器不能正常啟動,同時控制盒的失火指示亮不亮,此時檢查確認電源是否達到燃燒器,保險絲正常與否,及燃燒器的控制系統是否接通。另一方面,如果燃燒器停止工作,且控制盒的失火燈亮,此時,請按復位鈕,讓燃燒器試著自動點火,如果不能點著,失火燈再次亮,請檢查郵箱是否有油及燃燒管線手動閥是否打開。如果上述條件確認后,燃燒器仍無法啟動,請與技術員聯系。
5.如果電源缺相,燃燒器中的熱繼電器將動作,燃燒器進入鎖定狀態,且失火燈亮,經連接的所缺項線后,為了能再次啟動,請按熱繼電器復位鈕。
6.當燃料用光后,燃燒器自動停機,且失火燈亮,再次啟動前,請提高油位,以免油路中混入空氣。
7.在環境溫度低于-10℃時,如果油箱放在室外,請保護油箱及油管,以免油中的蠟凝固并導致燃燒器鎖定。
8.確保燃燒器房間內無灰塵。
9.如果長時間不使用燃燒器,請切斷主電源,并關閉油閥。
燃燒器使用過程中安全注意事項
燃氣本身具有有毒,易燃易爆等特性,根據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,便于實現自動控制。可用高壓點火變壓器產生電弧點火,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.燃燒狀態監控
燃燒狀態必須予以動態監控,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,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,燃燒狀態如有波動易產生誤動作而遲鈍,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。
從點火到進入保護狀態的時間要適當,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,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。由于爐膛是熾熱的.燃氣進入易發生爆燃,故須在極短時間內進入保護狀態,切斷燃氣供給。
從發生熄火到燃燒機進人保護狀態,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保火焰穩定性: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。如果風機發生故障造成空氣中斷或空氣不足,立即切斷燃氣,否則會發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結構,提高系統安全性;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。
來源航運精英
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