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燃气燃烧器


燃气燃烧器(燃气燃烧机)故障原因分析及如何排除
在发生故障时,首先应从影响正常运转的主要问题开始,着手检查:

1. 是否有电?

2. 供气网的燃气压力是否正常,球阀是否打开?

3. 所有的调节装置如室温和锅炉温度调节器、水量控制器、空气和燃气压力开关等,是否正确调节? 4. 燃烧时空气量和燃气流量是否有改

变?

如果故障确非上述原因,则须去掉联锁,接通燃烧机,对有关功能进行测试。 故障状态 原因分析 1.接线松动或断路 2.交流接触器故障,线圈或触点烧坏 3.保险丝损坏 4.零线中断 1.电机不运转或运转异常 5.电机轴承损坏或线圈烧坏 6.风机有异物卡住 7.控制电路中断 8.燃气输送中断,球阀被关闭 排除方法 重新接线 更换交流接触器 更换 修理 更换或修理 清除异物 寻找断开点,接通或断开调节器或监控器 打开球阀,在长时间燃气量不足的情况下通知 燃气管理机构 9.控制器失灵 修理或更换

1.电机运转但 1.空气压力开关失灵 2.压力开关被污 更换清扫 在预吹扫后发 染,管道阻塞 生故障停机 2.空气量不足 2.电机运转但 1.压力开关触点没有接在运转位置(空 正确调节压力开关,如果需要,进行更换 在 10 秒后预 气压力太小) 吹扫状态中停 2.风机受污染 机 3.点火失败:电机运转,电压加在 1.点火电极间距太大 控制器接线柱 16 上,没有点火,稍 2.点火电极或电路触地 后故障停机 4.火焰未成形: 3.点火变压器失灵 按规定尺寸调节 排除接地,更换受损电极或电缆 更换点火变压器 清扫干净

1.电机运转, 1.电磁阀没有打开,因为电磁阀线圈损 更换电磁阀或排除电流不同的故障,在接线柱 点火正常但稍 坏或电缆断裂 后故障停机 2.电机运转, 2.由于过滤器堵塞,打开电磁阀燃气通 清洁或更换 点火正常但稍 过时压力降低 后停机(无故 障显示) 17 上检验电压

5. 火焰形成后停机:火焰形成,但 1.过滤器受污染 在额定负荷的高运转情况下停机 2.气量计失灵或深层管道积水

清洁过滤器 通知燃气管理机构

6. 在电离过程中的火焰监控故障 1.电离电流不稳,太低 电机运转可以听到点火声,火焰形 成正常,但随后故障停机。

改变电离电流位置,排除电离电路及接线柱中 的过高环境电阻(将接线柱拧紧)

2.燃气/空气混合调节不妥,点火火花 重新调节点火变压器初级线圈,更换相线与中 影响到电离电流 线

燃气燃烧器(燃气燃烧机)安全控制要求
我国天然气和煤制气(原料为煤)资源丰富,且属于洁净能源,顾有着良好的社会经济效益。燃气燃烧 机符合我国产业政策,市场前景很好,大有发展前途。然而在燃气燃烧机研制设计中,燃气特性—易燃、 易爆及毒性,安全控制的首要问题。下面介绍一下燃气燃烧机的安全控制要求: 根据燃气在炉膛内的燃

烧特性,对其安全控制要求内容主要有预吹风、自动点火、燃烧状态监控、点不着火的保护、熄火的保护、 燃气压力高低限保护、空气压力不足保护、断电保护、预防燃气泄漏事故的措施等。

1.预吹风

燃烧机在点火前,必须有一段时间的预吹风,把炉膛与烟道中余气吹除或稀释。因为燃烧机

工作炉膛内不可避免地有余留的燃气,若未进行预吹风而点火,有发生爆炸的危险.必须把余气吹除干净 或稀释,保证燃气浓度不在爆炸极限内。 预吹风时间与炉膛结构及吹风量有关一般设置为 15-60 秒

2.自动点火

燃气燃烧机宜采用电火花点火,便于实现自动控制。可用高压点火变压器产生电弧点火,

要求其输出能量为:电压≥3. 5K V、电流≥15mA , 点火时间一般为:2~5 秒。

3.燃烧状态监控

燃烧状态必须予以动态监控, 一旦火焰探测器感测到熄火信号, 必须在极短时间内反

馈到燃烧机,燃烧机随即进人保护状态,同时切断燃气供给。 火焰探测器要能正常感测火焰信号,既不要 敏感,也不要迟钝。因为敏感,燃烧状态如有波动易产生误动作而迟钝,反馈火焰信号滞后,不利于安全 运行。 一般要求从熄火到火焰探测器发出熄火信号的响应时间不超过 0.2 秒。

4.点不着火的保护

燃烧机点火时,通入燃气,燃气着火燃烧。点火动作要求发生在燃气通入前,先形

成点火温度场,便于着火燃烧。如果点不着火,火焰探测器感测不到火焰信号,燃烧机进入保护状态。 从 点火到进入保护状态的时间要适当,既不能过短也不能过长。若过短,来不及形成稳定火焰;过长,点不 着火时造成大量燃气时入炉膛。一般要求在通入燃气 2-3 秒,燃烧机对火焰探测器感测的火焰信号进行判 断,未着火则进入保护状态,着火则维持燃烧。

5.熄火保护

燃烧机在燃烧过程中,若意外熄火,燃烧机进入保护状态。由于炉膛是炽热的.燃气进入 从发生熄火到燃烧机进人保护状态,该

易发生爆燃,故须在极短时间内进入保护状态,切断燃气供给。 过程的响应时间要求不超过 1 秒。

6.燃气压力高低限保护

燃气燃烧机稳定燃烧有一定范围, 只允许燃气压力在一定范围内波动。 限定燃

气高低压的目的是确保火焰稳定性:不脱火、不熄火也不回火,同时限定燃烧机的输出热功率,保证设备

安全经济运行。当燃气压力超出此范围,应锁定燃烧机工作。 燃烧机设计一般用气体压力开关感测压力信 号,并输出开关量信号,用以控制燃烧机的相应工作。

7.空气压力不足保护

燃气燃烧机设计热强度大, 其燃烧方式采用鼓风强制式。 如果风机发生故障造成

空气中断或空气不足,立即切断燃气,否则会发生炉膛爆燃或向风机回火。因此在提高风机质量的同时, 燃气控制必须与空气压力连锁,当空气压力不足时,应立即切断燃气供给。 一般用气体压力开关感测空气 压力信号,并输出开关量信号,用以控制燃气电磁阀的相应工作。

8.断电保护

燃烧机在工作过程中突然断电,必须立即切断然气供给,保护设备安全。燃气控制电磁阀

必须是常闭型的,一旦断电,自动关闭切断燃气供给。电磁阀关闭响应时间≤5s.

9.预防燃气泄漏事故的措施 磁阀阀芯端面向炉内泄漏。

燃气泄漏包括二个方面, 一指燃气通过管路向环境泄漏, 二指燃气通过电 环境泄漏可能引起人员中毒、工作现场爆炸事故,必须高度重视。首先确保

管路密封,定期对管路检漏,若管路泄漏须排除方可继续使用;其次,避免造成中毒与爆炸的燃气浓度, 要求工作现场通风良好:配置永久性的通风孔和强制通风装置;另外,要求工作现场禁止烟火、电气件防 爆。 炉内泄漏可能引起炉内爆炸。解决炉内泄漏问题有三个途径:一是加强预吹风时间和吹风量,吹除

或稀释炉内燃气;二是燃气管路采用二个电磁阀串联结构,提高系统安全性;三是使用管路泄漏检测装置, 在点火前对燃气管路进行检测,若燃气泄漏达到一定量即锁定燃烧机工作。 制,一般不纳入燃烧机本体控制。 预防燃气泄漏措施属外围控

燃气燃烧器的知识
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 ( α 1=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 制系统 o 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

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、 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

流量调节阀、分配器等组成。

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。

燃烧器结构简要介绍
燃烧器结构 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。 1、送风系统 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、扩散盘。 2、点火系统 电火高压电缆。 3、监测系统 测温度器等。 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 监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行,其主要部件有火焰监测器、压力监测器、监 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、

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。 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。


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