天然氣燒嘴故障原因分析及如何排除在發(fā)生故障時(shí)，首先應(yīng)從影響正常運(yùn)轉(zhuǎn)的主要問(wèn)題開(kāi)始，著手檢查：
1. 是否有電?
2. 供氣網(wǎng)的燃?xì)鈮毫κ欠裾?球閥是否打開(kāi)?
3. 所有的調(diào)節(jié)裝置如室溫和鍋爐溫度調(diào)節(jié)器、水量控制器、空氣和燃?xì)鈮毫﹂_(kāi)關(guān)等，是否正確調(diào)節(jié)?
4. 燃燒時(shí)空氣量和燃?xì)饬髁渴欠裼懈淖?
如果故障確非上述原因，則須去掉聯(lián)鎖，接通燒嘴，對(duì)有關(guān)功能進(jìn)行測(cè)試。天然氣燒嘴安全控制要求
我國(guó)天然氣和煤制氣(原料為煤)資源豐富，且屬于潔凈能源，顧有著良好的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。天然氣燒嘴符合我國(guó)產(chǎn)業(yè)政策，市場(chǎng)前景很好，大有發(fā)展前途。然而在天然氣燒嘴研制設(shè)計(jì)中，燃?xì)馓匦浴兹?、易爆及毒性，安全控制的首要?wèn)題。下面介紹一下天然氣燒嘴的安全控制要求：根據(jù)燃?xì)庠跔t膛內(nèi)的燃燒特性，對(duì)其安全控制要求內(nèi)容主要有預(yù)吹風(fēng)、自動(dòng)點(diǎn)火、燃燒狀態(tài)監(jiān)控、點(diǎn)不著火的保護(hù)、熄火的保護(hù)、燃?xì)鈮毫Ω叩拖薇Ｗo(hù)、空氣壓力不足保護(hù)、斷電保護(hù)、預(yù)防燃?xì)庑孤┦鹿实拇胧┑取?br />
1.預(yù)吹風(fēng)燒嘴在點(diǎn)火前，必須有一段時(shí)間的預(yù)吹風(fēng)，把爐膛與煙道中余氣吹除或稀釋。因?yàn)闊旃ぷ鳡t膛內(nèi)不可避免地有余留的燃?xì)?，若未進(jìn)行預(yù)吹風(fēng)而點(diǎn)火，有發(fā)生爆炸的危險(xiǎn).必須把余氣吹除干凈或稀釋?zhuān)ＷC燃?xì)鉂舛炔辉诒O限內(nèi)。預(yù)吹風(fēng)時(shí)間與爐膛結(jié)構(gòu)及吹風(fēng)量有關(guān)一般設(shè)置為15-60秒
2.自動(dòng)點(diǎn)火天然氣燒嘴宜采用電火花點(diǎn)火，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制?？捎酶邏狐c(diǎn)火變壓器產(chǎn)生電弧點(diǎn)火，要求其輸出能量為：電壓≥
3. 5K V、電流≥15mA ，點(diǎn)火時(shí)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(dòng)態(tài)監(jiān)控，一旦火焰探測(cè)器感測(cè)到熄火信號(hào)，必須在極短時(shí)間內(nèi)反饋到燒嘴，燒嘴隨即進(jìn)人保護(hù)狀態(tài)，同時(shí)切斷燃?xì)夤┙o?；鹧嫣綔y(cè)器要能正常感測(cè)火焰信號(hào)，既不要敏感，也不要遲鈍。因?yàn)槊舾校紵隣顟B(tài)如有波動(dòng)易產(chǎn)生誤動(dòng)作而遲鈍，反饋火焰信號(hào)滯后，不利于安全運(yùn)行。一般要求從熄火到火焰探測(cè)器發(fā)出熄火信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間不超過(guò)0.2秒。
4.點(diǎn)不著火的保護(hù)燒嘴點(diǎn)火時(shí)，通入燃?xì)猓細(xì)庵鹑紵?。點(diǎn)火動(dòng)作要求發(fā)生在燃?xì)馔ㄈ肭埃刃纬牲c(diǎn)火溫度場(chǎng)，便于著火燃燒。如果點(diǎn)不著火，火焰探測(cè)器感測(cè)不到火焰信號(hào)，燒嘴進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。從點(diǎn)火到進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)的時(shí)間要適當(dāng)，既不能過(guò)短也不能過(guò)長(zhǎng)。若過(guò)短，來(lái)不及形成穩(wěn)定火焰;過(guò)長(zhǎng)，點(diǎn)不著火時(shí)造成大量燃?xì)鈺r(shí)入爐膛。一般要求在通入燃?xì)?-3秒，燒嘴對(duì)火焰探測(cè)器感測(cè)的火焰信號(hào)進(jìn)行判斷，未著火則進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，著火則維持燃燒。
5.熄火保護(hù)燒嘴在燃燒過(guò)程中，若意外熄火，燒嘴進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。由于爐膛是熾熱的.燃?xì)膺M(jìn)入易發(fā)生爆燃，故須在極短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，切斷燃?xì)夤┙o。從發(fā)生熄火到燒嘴進(jìn)人保護(hù)狀態(tài)，該過(guò)程的響應(yīng)時(shí)間要求不超過(guò)1秒。
6.燃?xì)鈮毫Ω叩拖薇Ｗo(hù)天然氣燒嘴穩(wěn)定燃燒有一定范圍，只允許燃?xì)鈮毫υ谝欢ǚ秶鷥?nèi)波動(dòng)。限定燃?xì)飧叩蛪旱哪康氖谴_保火焰穩(wěn)定性：不脫火、不熄火也不回火，同時(shí)限定燒嘴的輸出熱功率，保證設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)燃?xì)鈮毫Τ龃朔秶瑧?yīng)鎖定燒嘴工作。燒嘴設(shè)計(jì)一般用氣體壓力開(kāi)關(guān)感測(cè)壓力信號(hào)，并輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，用以控制燒嘴的相應(yīng)工作。
7.空氣壓力不足保護(hù)天然氣燒嘴設(shè)計(jì)熱強(qiáng)度大，其燃燒方式采用鼓風(fēng)強(qiáng)制式。如果風(fēng)機(jī)發(fā)生故障造成空氣中斷或空氣不足，立即切斷燃?xì)?，否則會(huì)發(fā)生爐膛爆燃或向風(fēng)機(jī)回火。因此在提高風(fēng)機(jī)質(zhì)量的同時(shí)，燃?xì)饪刂票仨毰c空氣壓力連鎖，當(dāng)空氣壓力不足時(shí)，應(yīng)立即切斷燃?xì)夤┙o。一般用氣體壓力開(kāi)關(guān)感測(cè)空氣壓力信號(hào)，并輸出開(kāi)關(guān)量信號(hào)，用以控制燃?xì)怆姶砰y的相應(yīng)工作。
8.斷電保護(hù)燒嘴在工作過(guò)程中突然斷電，必須立即切斷然氣供給，保護(hù)設(shè)備安全。燃?xì)饪刂齐姶砰y必須是常閉型的，一旦斷電，自動(dòng)關(guān)閉切斷燃?xì)夤┙o。電磁閥關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間≤5s.
9.預(yù)防燃?xì)庑孤┦鹿实拇胧┤細(xì)庑孤┌ǘ€(gè)方面，一指燃?xì)馔ㄟ^(guò)管路向環(huán)境泄漏，二指燃?xì)馔ㄟ^(guò)電磁閥閥芯端面向爐內(nèi)泄漏。環(huán)境泄漏可能引起人員中毒、工作現(xiàn)場(chǎng)爆炸事故，必須高度重視。首先確保管路密封，定期對(duì)管路檢漏，若管路泄漏須排除方可繼續(xù)使用;其次，避免造成中毒與爆炸的燃?xì)鉂舛?，要求工作現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)良好：配置永久性的通風(fēng)孔和強(qiáng)制通風(fēng)裝置;另外，要求工作現(xiàn)場(chǎng)禁止煙火、電氣件防爆。爐內(nèi)泄漏可能引起爐內(nèi)爆炸。解決爐內(nèi)泄漏問(wèn)題有三個(gè)途徑：一是加強(qiáng)預(yù)吹風(fēng)時(shí)間和吹風(fēng)量，吹除或稀釋爐內(nèi)燃?xì)?二是燃?xì)夤苈凡捎枚€(gè)電磁閥串聯(lián)結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)安全性;三是使用管路泄漏檢測(cè)裝置，在點(diǎn)火前對(duì)燃?xì)夤苈愤M(jìn)行檢測(cè)，若燃?xì)庑孤┻_(dá)到一定量即鎖定燒嘴工作。預(yù)防燃?xì)庑孤┐胧偻鈬刂?，一般不納入燒嘴本體控制。
天然氣燒嘴的知識(shí)
天然氣燒嘴種類(lèi)較多 , 以下按空氣供給方式介紹幾種工業(yè)鍋爐上應(yīng)用較多的燒嘴。
1. 自然供風(fēng)燒嘴, 按爐膛形狀可以選擇圓形或矩形燒嘴 , 低壓燃?xì)馔ㄟ^(guò)管子上的火孔流出 , 與空氣事先元預(yù)混合 , 是一次空氣系數(shù)α l=0 的擴(kuò)散燃燒方式 , 因而也稱(chēng)為擴(kuò)散文燒嘴。這種燒嘴燃燒穩(wěn)定 , 運(yùn)行方便 , 而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 , 可以利用 300~400Pa 的低壓燃?xì)?。但爐膛過(guò)量空氣系數(shù)較大 , α= 、 1.2~1.6; 排煙熱損失 q2 和氣體不完全燃燒熱損失 q3 偏大 ; 火焰較長(zhǎng) , 要求爐膛容積大 ; 燃燒速度低 , 只用于很小容量的鍋爐。
2. 引射式燒嘴它的種類(lèi)繁多。按燃燒方式分 , 它有部分空氣預(yù)混合的本生燃燒方式和空氣預(yù)混合的無(wú)焰燃燒方式兩種。所用的引射介質(zhì)可以是空氣 , 也可以是一定壓力的燃?xì)?, 前者需要鼓風(fēng)裝置。(1) 大氣式引射燒嘴如圖 3-46 所示。燃?xì)庖砸欢魉僮試娮爝M(jìn)入引射器 , 在引射器的縮口處將一次空氣 ( α1=0.45~0.65) 引入 , 兩者經(jīng)混合后流向燒嘴頭部 , 由直徑為 2~10mm 的火孔流出 , 以本生火焰形式燃燒。這種燒嘴也只用于小型鍋爐 , 它適用于各種低壓燃?xì)?, 而且不需要鼓風(fēng)裝置。但熱負(fù)荷太大 , 結(jié)構(gòu)笨重。
(2) 空氣引射式燒嘴如圖 3-47 所示。壓頭為 5000~600OPa 的空氣經(jīng)噴嘴通過(guò)引射器的縮口處時(shí) , 形成負(fù)壓 , 把低壓的燃?xì)鈴乃膫€(gè)管孔吸人 , 兩種氣體在混合管中混合形成均勻的氣體混合物 它流向火孔出口 , 并在與出口處相連接的穩(wěn)焰火道中燃燒。圖中所示的燒嘴是與全部燃燒空氣預(yù)混合的無(wú)焰燒嘴 , 爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)小 , 燃燒強(qiáng)度高 , 但需要鼓風(fēng)裝置 , 耗電大 , 適用于帶有空氣預(yù)熱器的阻力較大的正壓鍋爐。
3. 鼓風(fēng)式燒嘴鼓風(fēng)式燒嘴一般由分配器、燃?xì)夥至髌骱突鸬澜M成。種類(lèi)較多 , 常用的有旋流式和平流式兩種。這兩類(lèi)燒嘴的配風(fēng)器與燃油燒嘴基本相似 , 燃?xì)夥至髌鞯幕拘问綖閱喂苁胶投喙苁?。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。燃燒形成的火焰特征與通常旋流式和直流式燃油燒嘴也相似 , 這里不再一一敘述。
以下列舉一種常用的天然氣燒嘴的例子?？諝馔ㄟ^(guò)蝸殼產(chǎn)生強(qiáng)烈旋轉(zhuǎn) , 后進(jìn)入內(nèi)筒繼續(xù)旋轉(zhuǎn)向前 , 燃?xì)庥晒茏舆M(jìn)入內(nèi)環(huán)套 , 從內(nèi)筒中部和端部的兩排小孔噴出、并與高速?lài)娙说目諝饬鲝?qiáng)烈混合后進(jìn)入火道燃燒。在內(nèi)筒的進(jìn)口處的圓周上均布著一排曲邊矩形孔 , 一小部分空氣從這些小孔通過(guò)進(jìn)入外環(huán)套, 作為二次空氣在內(nèi)筒端部環(huán)縫流出 , 它有冷卻燒嘴頭部的作用。這種燒嘴混合強(qiáng)烈 , 燃燒完善 , 過(guò)量空氣系數(shù)小 ( α=1 · 05), 但阻力較大。
4. 進(jìn)口天然氣燒嘴構(gòu)造主要由三部分組成 ,即氣系統(tǒng)、風(fēng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。氣系統(tǒng)功能是提供燃燒需要的燃?xì)?。主要由過(guò)濾器、穩(wěn)壓器、壓力開(kāi)關(guān)、安全閥、電磁閥、流量調(diào)節(jié)閥、分配器等組成。風(fēng)系統(tǒng)的功能是提供燃燒所需要的一定數(shù)量和壓力的空氣。 : 主要由機(jī)殼、風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)門(mén)、穩(wěn)焰器 ( 配風(fēng)盤(pán) ) 、燃燒頭、軸、滑桿、風(fēng)門(mén)刻度盤(pán)、測(cè)壓孔、燃燒頭調(diào)整螺絲等組成。控制系統(tǒng)的功能使燒嘴按規(guī)定的程序工作。主要由接線(xiàn)端子、穿線(xiàn)孔、控制盒、接觸器、熱繼電器、點(diǎn)火變壓器、點(diǎn)火電極、電機(jī) ( 含伺服電機(jī) ) 、光電管 ( 火焰?zhèn)鞲衅?) 等組成。
控制系統(tǒng)的功能使燒嘴按規(guī)定的程序工作。主要由接線(xiàn)端子、穿線(xiàn)孔、控制盒、接觸器、熱繼電器、點(diǎn)火變壓器、點(diǎn)火電極、電機(jī)( 含伺服電機(jī) ) 、光電管、 ( 火焰?zhèn)鞲衅?) 等組成。
燒嘴結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)要介紹
燒嘴結(jié)構(gòu)燒嘴作為一種自動(dòng)化程度較高的機(jī)電一體化設(shè)備，從其實(shí)現(xiàn)的功能可分為五大系統(tǒng)：送風(fēng)系統(tǒng)、點(diǎn)火系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、電控系統(tǒng)。
1、送風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風(fēng)速和風(fēng)量的空氣，其主要部件有：殼體、風(fēng)機(jī)馬達(dá)、風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)**火管、風(fēng)門(mén)控制器、風(fēng)門(mén)檔板、擴(kuò)散盤(pán)。
2、點(diǎn)火系統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的功能在于點(diǎn)燃空氣與燃料的混合物，其主要部件有：點(diǎn)火變壓器、點(diǎn)火電極、電火高壓電纜。
3、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的功能在于保證燒嘴安全的運(yùn)行，其主要部件有火焰監(jiān)測(cè)器、壓力監(jiān)測(cè)器、監(jiān)測(cè)溫度器等。
4、燃料系統(tǒng)燃料系統(tǒng)的功能在于保證燒嘴燃燒所需的燃料。燃油燒嘴的燃料系統(tǒng)主要有：油管及接頭、油泵、電磁閥、噴嘴、重油預(yù)熱器。天然氣燒嘴主要有過(guò)濾器、調(diào)壓器、電磁閥組、點(diǎn)火電磁閥組。
5、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(luò)中心，主要控制元件為程控器，針對(duì)不同的燒嘴配有不同的程控器，常見(jiàn)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(gè)程序步驟的時(shí)間不同。
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