燃烧器工作原理

燃烧器的工作原理

一.总体说明 二.工作原理 三.机器参数

四.油路,气路控制原理图 五.机器的安装 六.机器的调试和运行 七.故障分析及处理 八.维护和保养 九.附录

1. 机械装配图 2. 电气控制图

一、总体说明:

本说明书用于指导用户对Douflex型燃烧器燃油点火系统进行正常操作及日常维护,以确保该系统发挥其正常工作效用,如用户在使用过程中遇到其它特殊情况,请及时与史密斯公司联系解决.

二、 作原理:

本系统为Duoflex燃烧器燃油点火装臵,由油泵站和供油盘两部分组成。其中油泵站由泵、溢流阀、过滤器、压力表组成,向供油盘提供5-10kg/cm2的低压燃油。供油盘采用特殊的管路设计,可对输出燃油及压缩空气进行适时控制,其管路根据现场实际情况合理布臵,使用地脚螺栓固定。气,液接口分别与气,油源通过金属管法兰连接。燃油介质在供油盘经压缩空气(5-6kg/cm2)作用,通过点火枪喷嘴呈雾状喷射出来,弥散的微小油滴当遇到明火时可迅速燃烧,从而起到点火和助燃作用。

三. Duoflex燃烧器供油系统主要技术参数和要求:

五.机器的安装:

1.机器到达工厂后,安装前应详细阅读本说明书。 2.使主油箱位于水平地面,调整水平后用地脚螺栓固定; 根据

实际情况放臵供油盘,并用地脚螺栓安装、固定。 3.配臵合适的金属管连接液、气管路,油管法兰间应放臵耐油

橡胶垫,气管法兰间应放臵密封垫(详细参阅油箱装配图)。 4.接通泵装臵电机电源。

六.机器的调试和运行:

6.1 调试前准备:

1.检查气源及油、气管路、点火枪喷嘴,确保无破裂、堵塞、扭曲变形等情况,检查油箱液位是否正常。 2.检查油、气管路中各标准元器件是否有生锈或明显损坏现象,检查油泵。 3.检查所有压力表开关均应处于开启状态,确认油箱及供油盘上所有手控阀门处于关闭状态。 4.每次启动螺杆泵时,应先沿指示方向用手旋转主动螺杆使泵内注入使用介质,以保证各摩擦副有足够的润滑。 6.2 调试和运行:(注:下文中所有数字标示请参阅燃油系统安装

附图)

1. 首先打开油箱上球阀(1)、溢流阀(5),然后启动油

泵电机给系统供油,缓慢调节溢流阀,观察压力表使管路油压升至15kg/cm2, 检查管路是否有渗漏情况. (以上步骤在工厂已完成)

2. 调节溢流阀(5)使系统油压降至8-10kg/cm2,打开球

阀(7),开始向供油盘供油。

3. 打开气源,打开供油盘上球阀(8),调节气源处理二

联件(9)上减压阀,使气压稳定在5-6kg/cm2. 4. 调节稳流阀(11),同时观察压力表(15)的读数,至

0.6kg/cm2(不是0.3-0.5MP吗?)为止。 5. 检查确认节流阀(16)处于关闭状态,打开球阀(18),

观察压力表(17),其读数应在8-10kg/cm2范围内。 6. 缓慢开启节流阀(16),同时通过窑门窥视孔观察油枪

喷射状况,调节节流阀使喷射油雾至最佳状态。 7. 点火烘窑,通过调节节流阀(16)可适时控制喷射流

量。

8. 待烘窑完成后,可停止燃油供应,应首先关掉球阀(18)

然后关闭节流阀(16)。打开球阀(13)利用压缩空气吹净枪中残余油液(5分钟)。 9. 分别关闭球阀(8)(13),停止供应压缩空气,最后将

油枪抽出备用。

6.3 注意事项:

1. 每次开机前,应检修系统管路,清洗除锈,确保管路

内无任何杂物,以免造成堵塞或损坏元器件. 2. 每次启动泵前,应先沿指示方向用手旋转主动螺杆使泵内注入使用介质,以保证各摩擦副有足够的润滑 3. 调节各标准阀体时,切忌用力过大,以免损坏阀内零部件

4. 打开气阀,调整压力应不小于5kg/cm2.

5. 每次启动油泵前,必须确保球阀(1)和溢流阀(5)

处于打开状态,以免损坏泵体。 6. 当油箱内液面下降,油泵输出的油量小于345L/H时,

管路中的流量开关发出信号,控制泵电机停止,同时电箱上的蜂鸣器报警,2#指示灯亮。解除故障后,需重新开机运行。

7. 如果管路中滤油器发生堵塞情况,滤油发讯器发出信

号,控制泵电机停止,同时电箱上的蜂鸣器报警。3#指示灯亮。清洗滤芯后,需重新开机运行。

七.常见故障分析及处理:

7.1 系统通电后,电机不运转. 原因: 1.电机接线有误。 对策: 1.正确接线.

7.2 系统管路油压达不到规定压力.

原因: 1.溢流阀弹簧失效或因为阀内存在杂质而致阀不动作。 2.滤油器堵塞. 3.管路渗漏.

对策: 1.检修或更换溢流阀.

2.停机检修滤油器,并及时清洗滤芯. 3.检修管路.

7.3 气压不稳定.

原因: 1.气源不稳定. 2.减压阀没有锁紧. 对策: 1.检修空压机. 2.锁紧减压阀旋钮.

7.4系统通电后,油泵不能正常供油.

原因:1.油泵电机转向与油泵指示方向不一致. 对策:1.正确接线.

八. 维护与保养:

8.1 日常维护:

设备运行中监视工况:

1.系统压力是否稳定在规定范围内,噪声、振动是否异常。

2.油温是否在规定范围内,油位是否正常。 3.系统管路有无渗漏。

4.电压是否正常。

8.2 定期维护:

1.每月检查各标准阀体是否有损坏,管接头是否松动。 2.每次开机前检查油过滤器、空气滤清器是否堵塞,

如有堵塞应及时清洗。

3.密封件需有备品,以便及时更换。

4.压力表、高压胶管每年需检测一次,如有损伤,及

时更换。

5.各液压元件每年进行在线性能测定。

6. 每次开机前应检查泵机组固定螺栓是否松动.

7. 定期检查喷嘴状态,若有损坏应及时更换,以免影

响燃烧质量。

旋流式燃烧器的工作原理

燃烧器的作用 燃烧器是煤粉炉燃烧设备的主要组成部分,它的作用是把煤粉和燃烧所需的空气送入炉膛,合理地组织煤粉气流,并良好地混合,促使燃料迅速而稳定地着火和燃烧。

一个良好的燃烧器应具备的确良基本条件是:

(1)一二次风出口截面应保证适当的一二次风风速比;

(2)出口气流有足够的扰动性,使气流能很好地混合;

(3)煤粉气流的扩散角,能在一定范围内任意调节,以适应煤种变化的需要;

(4)沿出口截面煤粉的分布应均匀;

(5)结构应简单、紧凑,通风阻力应小。

旋流式燃烧器

1、旋流式燃烧器的工作原理

旋流式燃烧器由圆形喷口组成,燃烧器中装有各种型式的旋流发生器(简称旋流器)。煤粉气流或热空气通过旋流器时,发生旋转,从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流,能形成有利于着火的高温烟气回流区,并使气流强烈混合。

射出喷口后在气流中心形成回流区,这个回流区叫内回流区。内回流区卷吸炉内的高温烟气来加热煤粉气流,当煤粉气流拥有了一定热量并达到着火温度后就开始着火,火焰从内回流区的内边缘向外传播。与此同时,在旋转气流的外围也形成回流区,这个回流区叫外回流区。外回流区也卷吸高温烟气来加热空气和

煤粉气流。由于二次风也形成旋转气流,二次风与一次风的混合比较强烈,使燃烧过程连续进行,不断发展,直至燃尽。

2、旋流式燃烧器的类型

按照旋流器的结构,旋流式燃烧器可分为蜗壳式、轴向叶片式、切向叶片式三大类,常用的有以下几种:

蜗壳式双蜗壳式

三蜗壳式

旋流式燃烧器轴向叶轮式单调风

双调风

3、双调风旋流式燃烧器

双调风旋流式燃烧器是在单调风燃烧器的基础上发展出来的。双调风式燃烧器是把燃烧器的二次风通道分为两部分,一部分二次风进入燃烧器的内环形通

图4-20 双调风旋流燃烧器

在内环形通道中装有旋流叶片,旋流叶片是可动的,通过传动装置可使叶片同步转动,调节叶片的旋转角度,能改变二次风的旋流强度,使燃烧保持稳定。

外二次风量是由二次风道中的可动叶片控制的。通过传动装置可以改变叶片的开度。当叶片全开时,外二次风量达到最大,这时外而次风大致是直流射流。在外二次风的影响下,从燃烧器射出的整个射流的旋转强度减弱,气流拉长,内回流区变小。当叶片逐渐关闭时,外二次风量逐渐减小,使整个射流的旋流强度增大,气流缩短,内回流区逐渐变大。

双调风燃烧器把二次风先后两批送入炉膛,这种配风方式称为分级配风。由于空气的分级送入,使煤粉和空气的混合变得缓慢,便于进行燃烧调节。

双调风燃烧器的主要优点是由于空气的分级送入,实践证明,采用双调风燃烧器既能有效地控制温度型NOx;又能限制燃料型NOx。此外燃烧调节灵活,有利于稳定燃烧,对煤质有较宽的适应范围。

4、旋流式燃烧器的布置与供风方式

大容量锅炉布置有几十只旋流式燃烧器,虽然单个的燃烧器形成的火焰可独立燃烧,但各个旋转气流之间仍有相互作用,对燃烧有一定的影响作用。当两个燃烧器旋转方向相反时,两个燃烧器之间的切向速度升高,火焰向上。当两个燃烧器旋转方向相同时,燃烧器之间时切向速度减小,火焰向下。这样就影响火焰中心位置和燃烧效率,进而影响到过热器的汽温特性及汽温调节。大容量锅炉上,旋流式燃烧器通常布置在炉膛的前、后墙上,有的采用大风箱供风,有的采用分隔风箱供风。采用大风箱供风时,风道系统简单,但单个燃烧器的调节性能比较差。

近年来,为了提高锅炉的安全性和经济性,趋向于采用小功率燃烧器。因为单只燃烧器功率过大,会带来以下问题:

(1)炉膛受热面局部热负荷过高,易于结渣。

(2)炉膛受热面局部热负荷过高,易引起水冷壁的传热恶化和直流锅炉的水动力多值性。

(3)切换或启停燃烧器对炉内火焰燃烧的稳定性影响较大。

(4)切换或启停燃烧器对炉膛出口烟温的影响较大,影响过热器的安全性和汽温调节。

(5) 一、二次风的气流太厚,不利风粉混合。

(6) 燃烧调节不太灵活。

这样,单只燃烧器的功率不能太大,因而燃烧器的数量不能太少。当采用大风箱送风时,不能准确调节各个燃烧器的风煤比,也不利于控制NOx。因此趋向于采用分隔风箱配风。即风箱被分隔成很多小风室,每个小风室又有独立的风量调节挡板,给燃烧调节带来灵活、便利的条件。

6、旋转气流的特性

与直流射流相比,旋转气流同时具有向前运动的轴向速度和沿圆周运动的切向速度,这就使气流在流动方向上,沿轴向与切向的扰动能力增强,因而气流衰减速度比较快,射程短。旋转气流的主要特性表现为旋流强度。

燃烧器出口气流的旋流强度取决于燃烧器中旋流燃烧器的结构;取决于从喷口射出的旋流风与直流风的动量比;此外还与燃烧器的阻力和烟气的粘度等因素

卷吸火焰自身燃烧放出的热量,具有一定的自稳定着火能力,但因回流量小,不适合燃烧难燃的煤。

旋流式燃烧器出口有时可能是开放式气流,这时旋转气流将高温烟气从炉膛中卷吸进来,因而其着火稳定性主要依赖于炉内烟气温度。

飞边气流形成贴壁火焰,引起结渣。因次实际运行中应避免旋流强度过大而导致飞边气流的出现。

旋流强度可以调节,根据煤质着火性能和锅炉负荷,调节气流的旋流强度,可获得良好的燃烧状态。由于旋流式燃烧器所形成的火焰是单个独立可调的,因而调节的灵活性比较大,容易维持稳定燃烧。

调节气流的旋流强度时,回流区大小相应变化,高温烟气的回流量也随着发生变化。因为内回流区的大小和回流量在稳定着火燃烧方面作用很大,所以对于不同的煤质应具有不同的旋流强度。例如,烟煤容易着火,只需要较小的回流区和回流量,就能稳定着火和燃烧。而无烟煤着火困难,需要有较大的中心回流区和回流量,但不希望形成飞边气流。除了回流区大小和回流量外,回流区长度对着火也有一定影响,因为比较长的回流区能使气流延伸到温度更高的烟气深层,因而直接关系到回流烟气的温度水平。

提高旋流强度,既能强化内回流区的作用,又能强化空气与可燃物的混合,以及高温烟气与煤粉、空气的混合。随着旋流增强,内回流区变得更宽更强,但图4-22 开放气流

同时也会带来一些问题。即一次风与二次风以及内回流与外回流的过早强烈混合,会降低一次风中煤粉的浓度和火焰温度,这对着火的稳定性又是不利的。因此,提高旋流强度给稳定着火造成两个相互对立和相互矛盾的条件。增强内回流对着火造成的有利条件从某一点开始,又被太强的过早混合破坏了。为了解决这一矛盾,可通过运行调节或试验确定出适应燃烧不同煤质的最佳旋流强度和相应的混合强度以及混合点位置。

燃烧器的组成

采用前后墙对冲燃烧方式,燃烧器布置图见图10。若干只(数量见附表)低NOx燃烧器分前墙三层,后墙二层布置在炉膛前后墙上,使沿炉膛宽度方向热负荷及烟气温

度分布更均匀。 燃烧器上部布置有燃尽风(OFA)风口,若干只(数量见附表)燃尽风风口分别布置在前后墙上。

在低 NOx 燃烧器中,燃烧的空气被分为四股,它们是:直流一次风、旋流内二次风、旋流外二次风和中心风。燃烧器示意图见图。

【一次风】一次风由一次风机提供。一次风管内靠近炉膛端部布置有一个煤粉浓缩器。

【内二次风、外二次风】燃烧器风箱为每个燃烧器提供内二次风和外二次风。

【燃尽风(OFA)】燃尽风风口包含两股独立的气流:中央部位为非旋转的气流,它直接穿透进入炉膛中心;外圈气流是旋转气流,用于和靠近炉膛水冷壁的上升烟气进行混合。

大风箱

燃烧器区域设有大风箱,大风箱被分隔成多层风室,每层燃烧器一个风室。大风箱对称布置于前后墙,设计入口风速较低,风箱内风量的分配取决于燃烧器自身结构特点及其风门开度,保证燃烧器在相同状态下自然得到相同风量,利于燃烧器的配风均匀。

燃烧器每层风室的入口处均设有风门挡板,所有风门挡板均配有执行器,可程控调节。执行器上配有位置反馈装置,且具有故障自锁保位功能。大风箱和燃烧器的载荷通过风箱的桁架,传递给支撑梁;支撑梁的一端与垂直搭接板相连,另一端与固定在钢结构上的恒力弹簧吊架相连。大风箱示意图见图 13。这样,大风箱和燃烧器的大部分载荷不由螺旋水冷壁支撑,避免了对螺旋水冷壁造成损坏。

油燃烧器及其点火器:

除前墙最下层采用等离子点火外,其它每只燃烧器装有 1 支点火油枪用于点火。每只点火油枪配有自身的高能点火器。高能点火器、油枪及其各自的推进器设计成组合一体型式,结构紧凑,并且能够完全满足程控点火的要求。

运行注意事项

1、在燃烧器一次风弯头前设置有冷却空气阀系统,其主要设备为带执行器的关断阀和逆止阀。运行基本要求为:

1) 在启动油枪投运时(阀开启),提供燃烧初期的空气;

2)燃烧器停用时(阀开启),提供冷却空气冷却燃烧器一次风管;

3)燃煤时,关断阀关闭。

2、在启动油枪投运过程中,不允许油煤同轴燃烧运行方式,即同一燃烧器不能同时投启动油枪和煤粉。

3、在燃烧器投运时,必须开启燃烧器本体密封风及冷却风管路上的有关阀门,以防止燃烧器出现烧损。

4、在燃烧器投运时,必须保证一次风速不能过高或过低。

5、燃烧器停运时,应该将大风箱入口挡板置于冷却位,同时将燃烧器旋流外二次风执行器置于冷却位(即通常所谓的关位)。

6、燃烧器油枪需每隔一段时间进行动作试验,发现卡塞或动作不灵活需及时处理,以保证需要时能立即投用。

7、燃烧器油枪、窥视孔等吹扫管路需定时吹扫,以防积灰。

燃烧器运行调整

1) 当锅炉负荷达到30%~40%BMCR 范围后,应注意使风量与燃料量相匹配,继续升负荷时应先增风量后增燃料。降负荷时先减燃料量,后减风量。

2) 当锅炉负荷处在最低不投油稳燃负荷以下时,应有油枪助燃;当锅炉负荷在最低不投油稳燃负荷以上时,可逐步停运油枪。

3) 同层煤粉喷嘴的出力相差不应超过5%;当投运的煤粉喷嘴层数超过一层时,原则上还应使各层煤粉喷嘴的出力一致。

4) 停某一煤粉喷嘴时,应以一定的风量对该煤粉喷嘴及其管道系统进行吹扫,吹扫风量及时间应通过试验加以确定。

5) 锅炉不同工况、负荷下,煤粉喷嘴的投运数量主要应使各运行喷嘴的风速与设计工况尽可能地接近。

6) 当全炉膛有两层及以上煤粉喷嘴在投运时,不允许一侧有超过另一侧两层及以上的燃烧器运行。

等离子燃烧器工作原理

等离子无油点火

一、技术原理

等离子无油点火装置,是完全取代油系统,实现

电站燃煤锅炉真正的无油启动和稳燃的高科技点火

装置。该装置解决了阴极和阳极的寿命短、小功率电

弧直接点燃煤粉、煤粉点火燃烧器结焦及烧损、等离

子体电弧不稳、大功率特种电源长时间运行可靠性差

等多项技术关键。

其基本原理是以大功率电弧直接点燃煤粉。该点

火装置利用直流电流(大于200 A)在介质气压大于

0.01 MPa的条件下通过阴极和阳极接触引弧,并在

强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体。其连续

可调功率范围为50~150 kW,中心温度可达6 000 ℃。

一次风粉送入等离子点火煤粉燃烧器经浓淡分离后,

使浓相煤粉进入等离子火炬中心区,在约0.1 s内迅

速着火,并为淡相煤粉提供高温热源,使淡相煤粉也

迅速着火,最终形成稳定的燃烧火炬。燃烧器壁面采

用气膜冷却技术,可冷却燃烧器壁面,防烧损、防结

渣.

结构图 等离子点火装置

二、技术优势

1、经济实用:运行费和技术维护费仅是使用油点火

时费用的20%左右。电源的效率较通常使用的可控硅

或硅整流高10%,达到了省电的目地,降低了运行成

本。

2、适用广泛:在燃烧器的设计上采用了分级燃烧、

气膜冷却及浓淡分离等技术,使其适应煤种范围宽,

对煤粉细度无特殊要求,且出力大、不结焦、耐磨损、

使用寿命长;

3、结构紧凑:不需要外设隔离变压器、电抗器、限

流电阻等大功率设备和器件,设备投入少,占地面积

小。另外,由于等离子发生器采用了最新型的结构,

不仅电极的寿命大幅延长,体积和重量也比较小,便

于现场的安装与维护。

4、调节范围大:等离子发生器的输出功率调节范围

是30~150KW,可以适用于不同的煤种和调峰的需

要。

5、安全环保:由于点火时不燃用油品,电除尘装置

可以在点火初期投入,因此,减少了点火初期排放大

量烟尘对环境的污染;另外,采用单一燃料后,减少

了油品的运输和储存环节,亦改善了厂区环境。

等离子燃烧器工作原理

2.1点火机理.

本装置利用直流电流280-350A在介质气压0.01-0.03MPA的条件下接触引弧,并在强磁场下获得稳定功率的直流空气等离子体,该等离子体在燃烧器的一次燃烧筒中形成T>5000K的梯度极大的局部高温区,煤粉颗粒通过该等离子火核受到高温作用,并在0.001秒内迅速释放出挥发物,并使煤粉颗粒破裂粉碎,从而迅速燃烧.

2.2工作原理

本发生器为磁稳空气载体等离子发生器,它由线圈,阴极,阳极组成.阴阳极由高导电率,高导热率,抗氧化的金属材料制成;并采用水冷方式以承受电弧高温冲击.其拉弧原理:首先设定输出电流,当阴极前进与阳极接触后,整个系统具有抗短路的能力且电流恒定不变,当阴极缓缓离开阳极时,电弧在线圈磁力的作用下,被电离为高温等离子体,其能量密度高达105W/CM.为点燃不同的煤粉创造了良好的条件

2.3燃烧机理

根据高温等离子体有限能量不可能同无限的煤粉量及风速相匹配的原设计了多级

燃烧器.在建立一级点火燃烧器过程中采用了将经过浓缩的煤粉垂直送入等离子火炬中心区.燃烧器共分四区,第一区加设了气膜冷却技术避免了煤粉的贴壁流动和挂焦,同时又解决了燃烧器的烧蚀问题;第二区为混合区,在该区一般采用浓点浓的原则,环型浓淡燃烧器的应用将淡分流贴壁而浓粉掺入主点火燃烧器燃烧.第三区为强化燃烧区,在第一,二区内挥发分基本燃尽,为提高疏松炭的燃尽率采用提前补氧强化燃烧的措施,第四区为燃尽区,疏松炭的燃尽率,决定火焰的长度, 等离子点火燃烧系统组成

3.1等离子点火燃烧系统

燃烧系统:与以往燃烧器相比,等离子燃烧器在煤粉进入燃烧器的初始阶段就用等离子弧将煤粉点燃,并将火焰在燃烧器内逐级放大,属内燃型燃烧器.等离子有再造挥发分的效应,这对于点燃贫煤强化燃烧有特别的意义.

风粉系统:给粉机,磨煤机,暖风器,一次风系统,气膜风系统.二次风系统. 等离子点火器系统

3.1等离子发生器

它是用来产生高温等离子电弧的装置.主要有阳极组件,阴极组件,线圈组件三大部分.还有支撑支架配合安装.

在两极间加稳定的大电流,将两极之间的空气电离形成具有高温导电特性等离子体,其中带正电的离子流向电源负极形成电弧的阴极,带负电的离子及电子流向电源的正极形成电弧的阳极.线圈通电产生强磁场,将等离子体压缩,并由压缩空气吹出阳极,形成可以利用的高温电弧.

阳极组件:阳极,冷却水道,压缩空气通道及壳体等构成.为确保电弧能够尽可能的拉出阳极以外,在阳极上加装压弧套.

阴极组件:阴极头,外套管,内套管,驱动机构,进出水口,导电接头等构成. 线圈组件:导电管绕成的线圈,绝缘材料,进出水接头.导电接头,壳体等构成. 3.2等离子电器系统

它用来产生维持等离子电弧稳定的直流电源装置,其基本原理是通过三相全控桥式晶闸管整流电路将三相交流电源变为稳定的直流电源,其由隔离变和电源柜两大部分组成,电源柜内主要有晶闸管组件,直流调速器6RA70,直流电抗器,交流接触器,控制PLC等.

隔离变:380V/360V;200KVA;50HZ;

三/星;自然冷却;F级;100K;AC3/3;

材料30Q130冷扎有趋向硅钢片,环氧树脂真空浇注.一次绕组接成三角形,使3次谐波能够通过,减少高次谐波的影响,

整流柜:尺寸800*800*2055

型号PS4000

额定输入电压:3AC400(+15%-20%)

额定输入电流:332A

额定频率:45HZ-65HZ

额定输出电压:485V

额定输出电流:400A

过载能力:180%

额定输出功率:194KW

额定直流电流下的功耗:1328W

冷却风扇

380VAC3P50HZ

0.3A

570M/H

整流电路:三相全桥整流电路为三相半波共阴极组与共阳极组的串联,因此整流电路在任何时刻都必须有两个晶闸管倒通,才能形成导电回路,其中一个是共阴极的,另一个是共阳极的,所以必须对两组中要倒通的一对晶闸管同时给触发脉冲.可采用两种办法:一种是给每个触发脉冲的宽度大于60度(80-100),称宽脉冲触发;另一种是在触发某一号晶闸管的同时给前一号晶闸管补发一个脉冲,相当于用两个窄脉冲等效替代大于60的宽脉冲,称双脉冲触发,等离子电源柜采用的是后一种.

SIEMENS的6RA70

它是给直流电机调速电机配备的调速器,其内部有两套整流电路,分别用于电枢回路和励磁回路,等离子只用了电枢回路,

直流电抗器

由于点火器在启动初期是短路状态;在引弧瞬间产生强烈的冲击负荷,这些都要求电源有极强的衡流能力,这就要求平波电抗器有足够的感抗,500A2.1MH 控制PLC

S7-200CPU224,实现自动点火,具体方案如下:

使用USS协议通过CPU224上的通讯口PORATO与6RA70的通讯口X172之间的进行数据交换,以完成对主电路的操作控制和各类状态信息的读出和条件判断等,实现直流电源控制。

电极控制信号及点火必须的压缩空气压力,冷却水压力等信号直接接入CPU224固有的开关量输入输出。

© 中文版权所有: 哈工大燃烧工程研究所 版本: LeoBBS X Plus320_8126

油燃烧器工作原理

油燃烧器

它由油喷嘴和调风器组成。油喷嘴安置在调风器轴心线上,将油雾化成细滴,以一定的扩散角(也称雾化角)喷入燃烧室内,与调风器送入的空气相混后着火燃烧。油喷嘴主要有压力雾化和双流体雾化两种。压力雾化油喷嘴由分流片、旋流片和雾化片组成。油压一般为2~3兆帕。油在旋流片内产生高速旋转运动,经中心孔喷出,在离心力的作用下破碎成细滴,经雾化后的油滴平均直径在 100微米以下。双流体雾化油喷嘴利用蒸汽或压缩空气作为雾化介质,使油加速而破碎雾化。用蒸汽作为雾化介质的Y型油喷嘴(图3 Y型油喷嘴),因蒸汽通道和油通道成 Y形斜交而得名,它具有负荷调节范围大、蒸汽消耗少的优点。

油燃烧器的调风器除与煤粉燃烧器相似的旋流式和直流式外,尚有一种部分旋流式,即在直流式调风器内布置一个稳焰器,使少量空气(10~20%)流经稳焰器后产生旋转运动,在调风器出口形成中心回流区,使油雾着火稳定,以达到低氧燃烧 工业燃烧器结构

1、送风系统

燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备,从其实现的功能可分为五大系统:送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。 送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气,其主要部件有:壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门档板、凸轮调节机构、扩散盘。

2、点火系统

点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物,其主要部件有:点火变压器、点火电极、电火高压电缆。火焰长度、锥角、形状可按用户要求设计。

3、监测系统

监测系统的功能在于保证燃烧器安全、稳定的运行,其主要部件有火焰监测器、压力监测器、温度监测器等。

4、燃料系统

燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。燃油燃烧器的燃料系统主要有:油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。燃气燃烧器主要有过滤器、调压器、电磁阀组、点火电磁阀组然、燃料蝶阀。

5、电控系统

电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心,主要控制元件为程控器,针对不同的燃烧器配有不同的程控器,常见的程控器有:LFL系列、

LAL系列、LOA系列、LGB系列,其主要区别为各个程序步骤的时间不同。。

脉冲燃烧器的工作原理与应用

维普资讯 htp://tww.cqviwp.co

m 2卷, 第 总2第1 62 期 20 04 年 7月, 4  期

《第 节能技 》  

E 术GYR ONS RVA  IN  1 CEN C E O I THN I/  E OIY ̄G

oV. . 2u. o. 2  2 S1m N 1

J 61 2 No04 u . 0 4 。. 

燃烧 器冲 工的 原作理 与 应用

李 斌善。 王怀  

( 尔滨 工 业彬大 学, 龙江 哈滨 尔109 )哈 黑 50 0 

摘   要:文介 绍 了 脉 燃烧冲 的X器作 理原 .本 - 阐 述这了种 燃烧器具 热有 率 高效 气、中 有 成 分 害少和 烟 结构 简单 等 点优, 有广的应泛 用范。影围脉响 燃烧冲器运 行 的主 因素要 有 烧: 各 器 部的形分状和 寸尺、 燃

 气 阀 膜的片 、 荷负 及 燃 的气燃 烧 特性 。 热   键关 词 : 燃冲烧; 脉 燃烧器 用 ;应

图中分 类号 K : 2.3 T2 32  文 献 识标 码   A: 章编 号文 :02 3 (094 —40 410 6— 230)0 0 —0  0

W2 k o   i ncpe a d A p a l i n   o  l eu Bnr r i grnP l in  p i t f  Pa us  r e   co

L  h —h b nWANG   a— b nI aSi, u H i i

a(bIntsto e  ho g , bn 10 a , h9n) H ri   tu f ( nel y Hr i 50 C i0  ani  T ・ o

A ta btT i a e   dtc tewokns  r pc eo u s   ue, x n sot  a ep  l ue   a n   d  src : hs ppri r ue    r gip iilf  a lpe b r e pru d h  tt  us br hr masy a— n h n n h e no van  eu h a i hrteamf ce  lc sa flc mpms i n   u   an    lio  s rin, t . dcmay a t gs sc   hge  r l einy e,sh r  uo o io isf eg a dsmpec tn u tsh i t l ns o e a c n   n S U a mda fn0sc ife n c   n n  fe tpl   u  e ldn   s i  a ohp ro  e b re , e hai e ng s,  i  artn u ig n nrig   o us b r r icu es z  e fc  at t   unf rt  e t    l uh en e   h h la tne d ah amso

 i  d g  v sa a dtec n ,si n caa tr o 1u do ,  ip rg  f ra  a a lev    o du t   h cer f f e.h sn hno   K e  r s lec mpbs in u;e ; pl a niy o d w :u  osu to b r ra pi t   n co

前 言

  脉燃冲 的烧 构思 产 生于 十 九 世纪 初 , 时 年的 应用是 绕  围当 着驱 动发动 机…。二 十世纪 5 年 代、 年 0 , 代冲燃烧 加 热 装  0 6 脉 置如 暖 机 、风 小型 炉锅等 开 始 美 在国、 本日的 市场上 出 现 。我  在8 代年, 关 门开 部 对始 冲 脉燃烧 进 了行 究研。 脉 冲 燃 烧 手0 有 术乏 有 具热 效高 、 率 气有 中害成 分少 、 构 简单等 许 多 优点 ,{ 烟 彳  结着广 泛 应用 的 围 。但范 是 , 于 脉冲 燃 烧 的 机 理 今至还 未 完全 由 认 识清 楚, 因 此 市场上 脉 冲燃 烧的产 品 并 不多见 。 适为应 前目  约 能 源 节 ,利 环有 的保 要 需 , 努 该力开 发 脉燃冲 烧产 品 应。  

冲脉燃烧 器 的 作 原 工 理及 特点

脉 冲燃 烧 器按 照 气进 构造 分 阀 “ 为型 ” “ 阀阀型” 大  和 无 两 类 有“。 阀型 ” 构是 指燃 气 阀和 气空 带阀有 可移 动 的 膜 片 ,有 结  通过 膜片 的“ ” ”“开 和 关 来 现 实气体 的单 流 动 向。“ 型 ” 构阀则   无 结 移无 部 动件, 是 用 利 空气 动力 学 原 理来 实现 气 体流 通 的 单 l 而 ,   。 性于由后者 设计 困难 , 得 用较少比。 采  2 1 脉 冲烧 器燃的 工 作 理  原.脉 冲燃 烧器 工 作 原的 与理通 的常燃 烧 的器燃烧 原 不 理 .同   而近似 于 内 燃 的机燃 烧 , 姆霍 兹式 脉 冲 烧燃 器 结的构 如 1图亥   示所 在 燃烧。室 中 使燃 ( 液气 体 、体 ( 状 ) 料) 空 的 气 或固 粉 燃 可燃和 合 混物燃 烧, 时靠 产 生的 高 温烟 气 的 膨 胀压 将力 烟 气 排这 出之后 ,由 燃于 烧室 内形 成的 负 压 吸 入 新 的燃气 空 气 和。 然后 再  一部由分 向燃 室 逆烧向排 入的 烟气 或 存残在 燃 烧 室内 高 的 温 燃 产烧 物 其使 着 燃 烧 , 火样脉 冲燃烧 是 周期 进行 的 。 一个  这循收

稿日期 2 O — 0—1 O4 5 6 修订 稿期日20 —7 O  400 l一

周环期分 三 过 程 个 烧,过程 、 气 过程和 吸 过 程气 。 燃 排即  () 烧 过程 给燃: 烧室 的 燃 气 一 空气混 合 由物 一 前个周 1 燃 供 的 期高温残存 燃烧

产物 点燃引 起燃烧 开( 用始 火点 器 燃 点 ) 最   由于, 气体膨 胀 烧,室 内 压急剧力 升 。上 燃   () 过 气程: 于 烧燃 室 压 内升力 ,高 气燃 和 气空 瓣阀  2排由 使 关 闭 ,烧 物产从 排 气 ( 燃管尾 )管被排 , 气出终了时 靠 排 气的 惯  排 作用性 燃, 烧 的室 力压 降至大气压 力下以 。  () 气 程过 :于燃 烧 室 内 形成负压 , 燃 气 和 空 瓣 气 阀 吸3由 使 打 开,气 和空 气被 吸 燃入 烧室, 燃同 部时分 燃烧 产从 排 物 管气  逆 向入 燃 烧室流, 燃 气 一 气 空混合物 点 燃 ,始 下 一个循 环 , 将 开如  此 自 地进行 下去 。 烧 燃 内压室力 随 时 变化间与 气 燃 空 和瓣气  动动阀 作 关的 如 系 2图 所示。  

燃 气

 图

1 亥姆霍兹 燃烧 器结的 构

 燃烧室 内 压力 P 的变 化 由 式确 定下: P =P   +P s( t K ic) o 

n其  中= 2= 2"  了   7

t式中 P — —燃 烧 室内平 压 力 ,均 a   ; P —p —燃 室压烧力 的 波幅值 ,a P   ;

者 简介 :李善 斌 9( 7, 14,~ )男 哈尔 人 , 副教授滨 尔 ,滨工业 大  哈 学事燃从气教 学 与研究 作工。  

4・ 0 

普维讯资htt :/pwww/cqvi.pco.

m

压力, P 

气 体—常 数 ,/・g —  JkK; ,r—— 绝 温热 度, K。  公式 由知可, 烧器 几的何 尺寸 与运 行 率 密频 切相 关 实 。燃

!  

 

  ;  

囫 L一

验 表明 ,   烧室 容 和积 管尾的 尺变寸化 , 会 导致 运行频 率 的  J 都燃 变 化。如 例 当燃烧, 室和尾 管直 径尺寸不 变 时 , 器 的烧 运行频  燃 率 随 着尾 长管 增 加 度而 小 ,减 公与式 反 映 关的 系是 一致 的 这。  另 外 ,当 烧 燃和室尾管 度长尺 寸 不变时, 烧器 的 运行频 随率着  燃尾管 直径 增 加 而增 大。 因 此, 一个 能够 稳定 运 的行脉 燃 冲 烧对 ,器 它当 的燃 烧室、 管( 去耦 至 ) 中室某 个尺寸 的改 变, 尾甚 其   都使会 其运行频 率 变化而 影 响 它 运的行 定 稳 性 ,至可能 使 其 不 甚能

运行 。   ( )2 气空 阀、 气阀膜的片 

图燃 燃 2室烧内 力压 随间时 变的化 

£ ——

时 ,间;s 频 率;   卜燃 烧 周期, S 。 22 脉冲 烧燃器 的 特点 .  2. 1

点   2优 

.( ) 烧室容积 热 强 大 ,度高 达22 0W m , 气 _ 管的 燃1可 3k6 /3 j排 2   形状又很简 单 此 由脉 冲燃,烧 器组

成 加的热装 置 构结紧 凑, 因 体

积 小。  

热)效 率高 。 加2由于 脉 冲燃烧 是 在 声 波 作用 下进行 , 气   燃 和空气 混 均 匀 合 , 烧加剧 燃,比 接 近化 计学量 比 ,且 排烟  空 燃而温 度 可 至 露 点降 以 下 分, 利用 烟 了 气 中 潜 热 , 的以热 效 率  充 所高 , 目 最先进 的燃烧 装 置 提高 l左 右 用。作 风热 采暖 比 O t前 f当 时 , 效 率 达 9% 可, 用作 热 水 炉锅 时 , 效 接率 或 近 过  超热6 当 热 % 1L ( 热低值计算 ) 0 2 按0 J。   ( 热 系数大) 。 冲脉燃烧存 在着 较 的脉高动 频 率,流 具  3传气 有 相 当强 的脉冲 性 ,重破 坏 气 了流的传 边热界 层 , 严 同时在 脉冲  燃 烧周期 中 出现 高了速 流气 ,以 总 传 的 系数 热 很 高, 比所 普 通 

的 加设热备 大 倍 一上以。

对 于 械机 (阀有 阀型 ” 脉冲 燃 器 ,烧片 是 可移动 部件 。 “) 膜   当 的形它状 阀和 间隙一 定 , 片 时 的 移动 与燃烧 室 的压 内力波   膜动幅 和频 率值、 片 材的 料、量 等 关有 。 片膜的 位 决 定 移燃了 膜   气质 、 供 给量, 果供给 能 量 使燃烧 与系统 共的振 协调 同步 , 空 气   如能才 产生 定 稳脉的冲燃烧 , 相 反,如果 削弱 和破 坏 这种 振 共 的同 步 ,  会 影响脉 燃冲烧 的 稳定 。 就性   ()冲燃 烧 器 热 的荷负  3 实验脉说 明 , 冲 烧 器 的燃运行 频 率 随着 热 负荷 的 增加 增而  脉大 这。一 点 从 公可 式 )(2 中 出看 。速声a与 度温  切 相关密 ,  当 烧 燃热器负荷 增 时大, 气流 的温 度 也 要 加 增。 因 运 行 频 此率 烟 应相增 。大 实验还 表明 , 热 负荷 增随 加, 力正峰 值 显 著 增 大 ,压  峰负 值基 本变不, 因 平此均压 增力大 。  ( )的气燃 烧特性  4 燃如 果燃气性 发 质生 改了  变或者 同一种燃 气 , 而 的空它/比  燃 生 发了化变, 会 使 气 的燃 燃 特 烧性发生 改变 样燃 ,烧过 程 和  都这 烧燃速 度要 就变化 , 此因影 响 到脉 冲燃 烧 放 热 和共 振波 的相 位 关 系, 而 响影到 脉 冲燃 的稳 烧 定 。例 性如 ,进 当用 烧燃速 度 快 的 氢 气 替代燃 烧速 度 的 天慢气然 , 冲燃 烧 时的 频率显著提 。 脉高  还 有他 其影响 因素, 如比供 气 压 力 、 气 孔 径 、 数 位和 置  燃 孔等等, 此 再不详述 。 在  

脉 冲 燃烧 器的应 用  由 于

脉冲燃 烧的 复 性杂 管 有,许多 学 者在 努 力 研 究

, 目 到  尽前 脉 冲对燃 烧机 的理认 并不 十识分 清 楚, 此 因脉冲 燃烧 产品 的  发开还 得不 不 依赖于反 复 的实验 。根 据 国外 资料 , 目前 已经商  化品的脉 冲燃 烧 品有美 产 的国 noL 公 的司热 风器 en, 日本xPl aa   公司 m的 热器水和 蒸汽 发 生 器 以及,大 孤煤气 公 司 的工 液业体 加 

器热 。 脉冲 烧燃 可 以在器 以下 几个方面得 应 用到J :   ( )  生推   力1 用 产推于进 装置 ;直 提 升 施 设; 扭 矩 ;生面 清理 及 除 垢 垂产 表。   (等 生)压 力 泵吸和 体 液 产 用 于抽2 吸油雾和 杀 虫 ; 气轮 机剂燃烧 器 ;燃 烟气 再循环 装 置 等。  

() 液热体 3 加

()

O 放排 低 量由 于。烧燃 气 残体 存 或 向逆流入 燃烧 室 . 4    N避免 燃 了 烧温度 过 , 高于 利减 少N x成量 有 O 生(通 常只 有常规 燃   器烧的 %5 )  0 。 ( ) 要需空 燃 比 控制装 置 。因 燃为料 和 空 气 人 吸 量由气 5 不体 阀 、 烧 室瓣及排 气管 燃 烧器 本等体结 构 进行 制 控 。燃  () 常 运行 时 , 烧室 均 压平 高 于力大 气 , 压 压正 气  6排 正燃 为因此 以可 考虑 不烟囱设 计 位 置 , 般 只要 一根较 细管 的子将 烟   一 气排 室出 外 可即。   ) (在了启 动 时 要 点 火需和 风 鼓外, 常运 行 时, 火和  7除 正 点进气 排烟、不 再需 要外 界 量 ,能 以约节电能 。可  

2 2.2. 缺  

点()

1噪声 大 , 要 置 设消 器 或声隔声 备没 。需   ( 2)负荷调 节小 。 因比 为脉 燃 冲 器 烧只有 在一 的 热定 负荷   范内 围能保 才持良 的运好行和 C O排 量放 。  ( )烧 器系统之 间 耦合 性 强,何 组 件 稍有 动 , 变 有可  燃3任 能都 导致燃烧 器 运 不行稳 定, 至 不 运能行。  

甚用 于采 暖 ;产 生 气 ;蒸 手提式 加热 ;液 体 粘 控 度制; 化工 艺 石 等

 。

脉 冲燃 器运行 烧稳的定性 

脉冲燃 烧器与 通常 的燃气燃 烧 器 相 比, 运行 定 性 比稳较   其差, 为因影 响脉 燃 烧冲器 运行 的因素 很 复杂 。 论 理研 和 究实 验 表 明 , 脉 冲果燃 烧 器 能 够定稳运 ,行要遵 守 瑞 准 则 利b。   如瑞就   J 准 则 利指 : 出一 向 团由活塞 包 围 所 汽的缸内 振 荡着的 气体周   如性 地 期加入 或取 热出量 产, 生 效 果取的 于决传 热 和振 荡 相  所的位 关 系 。 热若量 压在力 最大 瞬的间 加 , 入在 压力 最 低 的瞬

间  或 取出 ,振荡 会将 加 ; 之 若强热 量 压在 力最 低 的 瞬 间 加 入, 则 反 或 在 压力 最大的瞬 间取 , 出则 振荡将 被削 。弱 此因 是 ,影响 力压 凡  动 波和释热 率变化 之间相 位 关系 因的素 , 可 能 响 到 影脉冲 燃 都 烧 的器定稳运 行 。这 些素 主要 包括 : 因  () 室烧、 1 燃管尾 几何 的尺寸   脉 冲当燃 烧 器 处 稳于定 运行 状 态 时, 器烧 处内于 共 振   状燃 态 ,即脉 冲燃烧 器的运 频 行率与 柱 气 振 共频 率 一 是 的致 。脉冲  燃 器 的烧频 率可 通过以 下 计 式 :算

/    :()2

 

( 4)间 加接 空热  气 用 于汽 采 车暖 ; 庭 及工 家业 筑建 采暖 等   。 )(接加 热 气空  直 用5 于 品食、 材 、料 等 干 燥 ;的园 采暖器 ; 业 炉 窑加   木 果废工 热 ;用军 雾烟 生 器 发 等。   ) (他应 用 6 其用 于雪冰融化 ; ; 泵 木 焚烧 屑 炉锅; 料燃 气化 炉 等  

。5

结语

通  上 过述可 ,知响 脉冲 燃 烧运 行 的 素很 因多, 有燃 烧器 影 各既 件部 几的 何参数 、烧 热 的 力 条件 有, 燃料的 燃 烧性 特 燃 , 这 也给脉 冲燃 器烧的 设 带 来计一定 的困难 。然 而 , 通 与常的燃 烧 它 器相 比 , 高 节 能效、 环境污 染 少等 面方优 点尤为 出突。随着  在 对 “气 东输 西” 工程 的 实 施,国 燃气事 业 正 迅 在 发速展 。为   等了我 更 有 加地效 利 用燃 气资 , 源 该大力 开发 新 的型 烧 燃技 术 。  应相信, 脉冲 燃烧 产 品的研究 开和发 必定 , 有会广阔 的场市 前 。  景参考

文 献 【] 日 1][节 能中 心编 家,骅 译等. 周节 燃烧能 技 术 . 京[: 械 工  M ] 机 业 出北社版 ,99 1 8[] 2 同 大学济 ,重庆 筑 大学建, 哈 滨尔筑建 大 等学编 气燃. 与应用烧  燃 ( M(3 三第 版 北京 ):. 中国 筑建工 出版社业 oo,  o 2 [].3 朝 葵 , 秦张 ,同念 劬等 冲.烧燃 制和控 定性 稳的研 究[] 煤 吴 脉 J .

与气力 热9, 5( ) 2 9 ,61:8 —3  2.

其中

a:俪   式  中 厶——尾 管长 度 , m; 尾 管容 积  ,1 ;   1 1  燃烧 室容 积 3,m  ;—

— ——

【] 、P t ,m .e.e., ..e et 英 , . 译冲 燃烧器 的   4A .u AaF E B slJ AC nKl 楼dn l il 脉发 展及应用 ] [家用 燃具气 0 1,)8( 4  J.20 , 1 —1 : .]【 Pt .m ., . l, .

. .e d 楼l 英 译. 冲 烧 燃的  5器A A.n EF B l jAC K n e , ua e e s f l 脉展发 及用 应[] 家用燃 气具 0.1 () 2 8— J. 02 3 ,6 2 .: 

0 — 声速 ,—/ m; s

 

r一 气烟绝热 指 数 ; 

・14・    

各种燃气燃烧器工作原理及简介

各种燃气燃烧器工作原理及简介

气体燃烧器

气体燃烧器种类较多 , 以下按空气供给方式介绍几种工业锅炉上应用较多的燃烧器。

1. 自然供风燃烧器

如图 3-45 所示 , 按炉膛形状可以选择圆形或矩形燃烧

器 , 低压燃气通过管子上的火孔流出 , 与空气事先元预混合 , 是一次空气系数α l=0 的扩散燃烧方式 , 因

而也称为扩散文 燃烧器。

这种燃烧器燃烧稳定 , 运行方便 , 而且结构简单 , 可以 利用 300~400Pa 的低压燃气。但炉膛过量空气系数较大 , α= 、 1.2~1.6; 排烟热损失 q2 和气体不完全燃烧热损失 q3 偏大 ; 火焰较长 , 要求炉膛容积大 ;

燃烧速度低 , 只用于很小容量的锅炉。

2. 引射式燃烧器

它的种类繁多。按燃烧方式分 , 它有部分空气预混合的本生燃烧方式和空气预混合的无焰燃烧方式两种。

所用的引射介质可以是空气 , 也可以是一定压力的燃气 , 前者需要鼓风装置。

(1) 大气式引射燃烧器

如图 3-46 所示。燃气以一定流速自喷嘴进入引射器 , 在引射器的缩口处将一次空气 ( α1=0.45~0.65) 引入 , 两者经混合 后流向燃烧器头部 , 由直径为 2~10mm 的火孔流出 , 以本生 火焰形式燃烧。这种燃烧器也

只用于小型锅炉 , 它适用于各种 低压燃气 , 而且不需要鼓风装置。但热负荷太大 , 结构笨重。

(2) 空气引射式燃烧器

如图 3-47 所示。压头为 5000~600OPa 的空气经喷嘴通过引射器的缩口处时 , 形成负压 , 把低压的燃气从四个管孔 吸人 , 两种气体在混合管中混合形成均匀的气体混合物 , 它 流向火孔出口 , 并在与出口处相连接的稳焰火道中燃烧。图中所示的燃烧器是与全部燃烧空气预混合的无焰燃烧器 , 炉膛出口过量空气系数小 , 燃烧

强度高 , 但需要鼓风装置 , 耗电大 , 适用于带有空气预热器的阻力较大的正压锅炉。

3. 鼓风式燃烧器鼓风式燃烧器一般由分配器、燃气分流器和火道组成。种类较多 , 常用的有旋流式和平流式两

种。

这两类燃烧器的配风器与燃油燃烧器基本相似 , 燃气分流器的基本形式为单管式和多管式。其结构简单。燃烧形成的火焰特征与通常旋流式和直流式燃油燃烧器也相似 , 这里不再一一叙述。以下列举一种常用的燃气燃烧

器的例子。图 3-48 是周边供气蜗壳式燃烧器。

从图中可知 , 空气通过蜗壳产生强烈旋转 , 后进入内筒 继续旋转向前 , 燃气由管子进入内环套 , 从内筒中部和端部 的两排小孔喷出、并与高速喷人的空气流强烈混合后进入火道燃烧。在内筒的进口处的圆周上均布着一排曲边矩形孔 , 一小部分空气从这些小孔通过进入外环套, 作为二次空气在内筒端部环缝流出 , 它有冷却

燃烧器头部的作用。这种燃烧器 混合强烈 , 燃烧完善 , 过量空气系数小 ( α=1 · 05), 但阻力

较大。

4. 进口燃气燃烧器

图 3-49为进口燃气燃烧器构造图。主要由三部分组成 ,即气系统、风系统和控制系统 o

气系统功能是提供燃烧需要的燃气。主要由过滤器、稳压器、压力开关、安全阀、电磁阀、流量调节阀、分配器

等组成。

风系统的功能是提供燃烧所需要的一定数量和压力的空气。 : 主要由机壳、风机叶轮、风门、稳焰器 ( 配风盘 ) 、燃烧头、轴、滑杆、风门刻度盘、测压孔、燃烧头调整螺丝等组成。控制系统的功能使燃烧器按规定的程序工作。主要由接线端子、穿线孔、控制盒、接触器、热继电器、点火变压器、点火电极、电机 ( 含伺服电

机 ) 、光电管 ( 火焰传感器 ) 等组成。

控制系统的功能使燃烧器按规定的程序工作。主要由接线端子、穿线孔、控制盒、接触器、热继电器、点火变压

器、点火电极、电机( 含伺服电机 ) 、光电管、 ( 火焰传感器 ) 等 组成。

燃烧机工作原理2

· 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。

· 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:FLAME SAFEGUARD SYSTEM 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最好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器)

燃烧机工作原理

一、燃烧机工作原理 燃烧器燃烧机的工作原理与主要技术参数

液体(气体)燃料在燃烧机辐射室(炉膛)中燃烧,产生高温烟气并以它作为热载体,流向对流室,从烟囱排

一、燃烧机工作原理

液体(气体)燃料在燃烧机辐射室(炉膛)中燃烧,产生高温烟气并以它作为热载体,流向对流室,从烟囱排出。待加热的原油首先进入燃烧机对流室炉管,原油温度一般为29。炉管主要以对流方式从流过对流室的烟气(9)中获得热量,这些热量又以传热方式由炉管外表面传导到炉管内表面,同时又以对流方式传递给管内流动的原油。原油由对流室炉管进入辐射室炉管,在辐射室内,燃烧器喷出的火焰主要以辐射方式将热量的一部分辐射到炉管外表面,另一部分辐射到敷设炉管的炉墙上,炉墙再次以辐射方式将热辐射到背火面一侧的炉管外表面上。这两部分辐射热共同作用,使炉管外表面升温并与管壁内表面形成了温差,热以传导方式流向管内壁,管内流动的原油又以对流方式不断从管内壁获得热量,实现了加热原油的工艺要求。

燃烧机加热能力的大小取决于火焰的强弱程度(炉膛温度)、炉管表面积和总传热系数的大小。火焰愈强,则炉膛温度愈高,炉膛与油流之间的温差越大,传热量越大;火焰与烟气接触的炉管面积越大,则传热量越多;炉管的导热性能越好,炉膛结构越合理,传热量也愈多。火焰的强弱可用控制火嘴的方法调节。但对一定结构的炉子来说,在正常操作条件下炉膛温度达到某一值后就不再上升。炉管表面的总传热系数对一台炉子来说是一定的,所以每台炉子的加热能力有一定的范围。在实际使用中,火焰燃烧不好和炉管结焦等都会影响燃烧机的加热能力,所以要注意控制燃烧器使之完全燃烧,并要防止局部炉管温度过高而结焦。

二、燃烧机的运行参数

炉膛温度(挡墙温度)

炉膛温度一般指烟气离开辐射室的温度,也就是烟气未进入对流室的温度或辐射室挡火墙前的温度,是燃烧机运行的重要参数。在炉膛内(辐射室)燃料燃烧产生的热量,是通过辐射和对流传给炉管的。传热量的大小与炉膛温度和管壁温度有关。原油从燃烧机中获得的热量其中有以辐射传热为主。辐射换热与火焰的绝对温度的四次方成正比,因此,在高温区中,辐射受热面的吸热效果要比对流受热面的效果好,吸收同样数量的热量,辐射换热所需的受热面积即金属消耗量要比对流换热的少。设计时选取的炉膛温度值决定着燃烧机辐射受热面及对流受热面之间的吸热量比例。炉膛温度高,辐射室传热量就大,所以炉膛温度能比较灵敏地反映炉出口温度。但是从运行角度考虑,炉膛温度过高,辐射室炉管热强度过大,有可能导致辐射管局部过热结焦同时进入对流室的烟气温度也过高,对流室炉管也易被烧坏,使排烟温度过高,燃烧机热效率下降。所以炉膛温度是保证燃烧机长期安全运行的指标。在输油燃烧机中炉膛温度最高不超过&。

排烟温度

排烟温度是烟气离开燃烧机最后一组对流受热面进入烟囱的温度。排烟温度不应过高,否则热损失大。在操作时应控制排烟温度,在保证燃烧机处于负压完全燃烧的情况下,应降低排烟温度。排烟温度的调节一般用控制进风量,即调整过剩空气系数的办法。降低排烟温度,可减少燃烧机排烟热损失,提高热效率,从而节约燃料消耗量,降低燃烧机运行成本。

但排烟温度过低,使对流受热面末段烟气与载热质的传热温差降低,增加了受热面的金属消耗量,提高燃烧机的投资费用。因此,排烟温度的选择要经过经济比较。

在选择最合理的排烟温度时,还应考虑低温腐蚀的影响。由于燃料中的硫在燃烧后可生成+,它在烟气中和水蒸气形成硫酸蒸气,当受热面壁温低于硫酸蒸气的露点温度时,硫酸蒸气就会冷凝下来,腐蚀壁面金属。如受热面壁温低于烟气中水蒸气的露点时,则水蒸气也会凝结在管壁上,加剧了腐蚀,并且容易引起堵灰。降低露点,减少腐蚀和积灰的措施有:净化燃料油。目前国外已有应用,但能否广泛应用还值得研究。

燃烧器燃烧机的工作原理与主要技术参数

燃烧机工作原理

一、燃烧机工作原理 燃烧器燃烧机的工作原理与主要技术参数

液体(气体)燃料在燃烧机辐射室(炉膛)中燃烧,产生高温烟气并以它作为热载体,流向对流室,从烟囱排

一、燃烧机工作原理

液体(气体)燃料在燃烧机辐射室(炉膛)中燃烧,产生高温烟气并以它作为热载体,流向对流室,从烟囱排出。待加热的原油首先进入燃烧机对流室炉管,原油温度一般为29。炉管主要以对流方式从流过对流室的烟气(9)中获得热量,这些热量又以传热方式由炉管外表面传导到炉管内表面,同时又以对流方式传递给管内流动的原油。原油由对流室炉管进入辐射室炉管,在辐射室内,燃烧器喷出的火焰主要以辐射方式将热量的一部分辐射到炉管外表面,另一部分辐射到敷设炉管的炉墙上,炉墙再次以辐射方式将热辐射到背火面一侧的炉管外表面上。这两部分辐射热共同作用,使炉管外表面升温并与管壁内表面形成了温差,热以传导方式流向管内壁,管内流动的原油又以对流方式不断从管内壁获得热量,实现了加热原油的工艺要求。

燃烧机加热能力的大小取决于火焰的强弱程度(炉膛温度)、炉管表面积和总传热系数的大小。火焰愈强,则炉膛温度愈高,炉膛与油流之间的温差越大,传热量越大;火焰与烟气接触的炉管面积越大,则传热量越多;炉管的导热性能越好,炉膛结构越合理,传热量也愈多。火焰的强弱可用控制火嘴的方法调节。但对一定结构的炉子来说,在正常操作条件下炉膛温度达到某一值后就不再上升。炉管表面的总传热系数对一台炉子来说是一定的,所以每台炉子的加热能力有一定的范围。在实际使用中,火焰燃烧不好和炉管结焦等都会影响燃烧机的加热能力,所以要注意控制燃烧器使之完全燃烧,并要防止局部炉管温度过高而结焦。

二、燃烧机的运行参数

炉膛温度(挡墙温度)

炉膛温度一般指烟气离开辐射室的温度,也就是烟气未进入对流室的温度或辐射室挡火墙前的温度,是燃烧机运行的重要参数。在炉膛内(辐射室)燃料燃烧产生的热量,是通过辐射和对流传给炉管的。传热量的大小与炉膛温度和管壁温度有关。原油从燃烧机中获得的热量其中有以辐射传热为主。辐射换热与火焰的绝对温度的四次方成正比,因此,在高温区中,辐射受热面的吸热效果要比对流受热面的效果好,吸收同样数量的热量,辐射换热所需的受热面积即金属消耗量要比对流换热的少。设计时选取的炉膛温度值决定着燃烧机辐射受热面及对流受热面之间的吸热量比例。炉膛温度高,辐射室传热量就大,所以炉膛温度能比较灵

敏地反映炉出口温度。但是从运行角度考虑,炉膛温度过高,辐射室炉管热强度过大,有可能导致辐射管局部过热结焦同时进入对流室的烟气温度也过高,对流室炉管也易被烧坏,使排烟温度过高,燃烧机热效率下降。所以炉膛温度是保证燃烧机长期安全运行的指标。在输油燃烧机中炉膛温度最高不超过&。

排烟温度

排烟温度是烟气离开燃烧机最后一组对流受热面进入烟囱的温度。排烟温度不应过高,否则热损失大。在操作时应控制排烟温度,在保证燃烧机处于负压完全燃烧的情况下,应降低排烟温度。排烟温度的调节一般用控制进风量,即调整过剩空气系数的办法。降低排烟温度,可减少燃烧机排烟热损失,提高热效率,从而节约燃料消耗量,降低燃烧机运行成本。

催化燃烧式传感器工作原理1

催化燃烧式传感器工作原理[传感器知识]

催化燃烧式传感器工作原理

催化燃烧式传感器属于高温传感器,催化元件的检测元件是在铂丝线圈(φ0.025~φ0.05)上包以氧化铝和粘合剂形成球状,经烧结而成,其外表面敷有铂、钯等稀有金属的催化层,其结构如图所示

对铂丝通以电流,使检测元件保持高温(300~400℃),此时若与可燃气体接触如甲烷气体,甲烷就会在催化剂层上燃烧,燃烧的实质是元件表面吸附的甲烷与吸附的氧离子之间的反应,反应完成后生成CO2和H2O解析,而气相中的氧由被元件吸附并解离,重新补充元件表面上的氧离子。

利用元件测量甲烷式基于在其表面测量甲烷燃烧反应放出的热量的原理,即燃烧使铂丝线圈的温度升高,线圈的电阻值就上升。测量铂丝电阻值变化的大小就可以知道可燃气体的浓度。

在实际应用中常采用惠斯顿电桥测量电路,如图所示。电桥中黑元件既是检测元件,白元件为补偿元件,白元件与黑元件相比只缺少催化剂层,也就是说白元件遇到可燃气体不能燃烧,。有一些厂家将黑白元件封装在一个防爆网内,也有一些厂家分别封装。当空气中有一定浓度的可燃气体时,检测元件由于燃烧而电阻值上升,电桥失去平衡,由电压输出,起到检测作用。

可燃物在催化剂作用下燃烧。与直接燃烧相比,催化燃烧温度较低,燃烧比较完全。催化燃烧所用的催化剂为具有大比表面的贵金属和金属氧化物多组分物质。例如家用负载Pd或稀土化合物的催化燃气灶,可减少尾气中CO含量,提高热效率。负载0.2%pt的氧化铝催化剂,在500℃下,可将大多数有机化合物燃烧,脱臭净化到化学位移σ=1以下。催化燃烧为无焰燃烧,因此适用于安全性要求高的场合,如以H2和O2为原料的燃料电池、用汽油或酒精为原料的怀炉(催化剂为浸Pt石棉)等。如消除化工厂NOx的烟雾,可加燃料到烟雾中,通过负载型铂和钯催化剂,催化燃烧使NOx转化为N2气。 采用适当的催化剂,使用有害气体中的可燃物质在较低的温度下分解、氧化的燃烧方法。

气体探测器的传感器采用催化燃烧的方式检测气体,称为催化燃烧式传感器。

检测可燃气体的探测器一般使用催化燃烧式传感器,它可以看成是一个小型化的热量计,它的检测原理在几十年内没有大的变化。这是一个惠斯通电桥的结构。在它的测量桥上涂有催化物质,它在整个的测量过程中是不被消耗的。即使在空气中气体和蒸气浓度远远低于LEL时,它们也会在这个桥上发生催化燃烧反应,测量时,要在参比和测量电桥上施加电压使之加热从而发生催化反应,这个温度大约是500℃或者更高。正常情况下,电桥是平衡的,V1 = V2,输出为零。 如果有可燃气体存在,它的氧化过程会使测量桥被加热,温度增加,而此时参比桥温度不变。电路会测出它

们之间的电阻变化, V2 > V1 ,输出的电压同待测气体的浓度成正比。

测量易燃易爆气体时氧气浓度是一个必须注意的问题。催化式传感器要求至少8-10%的氧气才能进行准确测量。而在100%可燃气浓度下,这种仪器的读数将是0%LEL!因此在测量规程中,要求在测量易燃易爆气体的%LEL之前必须首先测量氧气浓度。这也是为什么要求在密闭空间测量中必须同时测量氧气和LEL的原因。如果在完全无氧的情况下测量LEL值很容易得到错误的结果。

催化燃烧传感器可以对大部分的可燃气体产生响应。特定气体在测量桥上燃烧产生的热量就反映了它的燃烧热,而后者会随各类物质性质改变。所以,不同物质即使在相同浓度下也会产生不同的仪器读数。 要记住,仪器测量的是电阻的变化而不是浓度的变化!不同的气体在测量桥上的行为会有很大的不同。通常,较大的分子会产生更多的燃烧热。另一方面,较小的分子更容易进入测量头的烧结结构进行反应。催化燃烧式传感器,尤其是测量%LEL的传感器不适合于检测“较重的”或者长链的烷烃,特别是高闪点的物质。正如前面所提到的那样,此时使用光离子化检测器可能是一个好的办法。