详谈锅炉燃烧器的系统构造-锅炉燃烧器五大子系统
对于单独的一种油气两用燃烧器,从系统和燃烧器结构实现功能的不同,可以分为五个子系统:燃料系统、送风系统、点火系统、监测系统、电控系统。 一、燃料系统
1、燃油系统的作用是保证燃烧器燃烧所需的燃料,系统主要有:油管及接头、油泵、电磁阀、喷嘴、重油预热器。
详谈锅炉燃烧器的系统构造 油管及接头:用于输送燃油。
油泵:使油形成一定压力的机构,输出油压一般为10bar(1bar=1Kg/cm2)。
在此基础上,可满足雾化及喷油需求,分为单管输出和双管式输出。一些燃烧器油泵与风机马达同轴连接,一些用独立的油泵电机驱动。
电磁阀门:用来控制油路的通断,一般是二通阀和三通阀。
喷嘴:主要作用是雾化油滴。喷射角(30°、45°、60°、80°)、喷射方式(实心、空心、半空心)和喷油量是油嘴的主要参数。同等压强、喷油量小的喷嘴,雾化效果更好。
重油预热器:用来将重油加热到某一温度,使粘度降低,以增加重油的雾化效果,其温控装置与燃烧器控制电路连锁。
2、燃气燃烧器的燃料系统有:过滤器、调压器、电磁阀组、电磁阀泄露检测器、点火电磁阀组。
过滤器:它的作用是防止杂质进入电磁阀组及燃烧器。
调压器:主要作用是降压稳压,一般用于高压供气系统中,其进口压力不得小于100mbar(1bar=1Kg/CM2)。
电磁阀组:一般由安全电磁阀和主电磁阀组成,有分体和一体两种,一般来说,一体化电磁阀组中一般也组合有稳压阀和过滤器。安全电磁阀通常是快开快闭。一般的主电磁阀是二级式,并且有快开快闭和慢开快闭之分。
电磁阀泄漏检测器:其作用是检测电磁阀组关闭是否严密。通常用在1400Kw以上的燃烧器上。
点火电磁阀组:一般有手动球阀、稳压器、电磁阀,主要用于大功率燃烧器。
二、送风系统
送风系统的作用是将一定风速、风量的空气输入到燃烧室中,主要部件包括:壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门控制器、风门挡板、扩散盘等。
壳体:是燃烧器各部件的安装支架和新鲜空气进气道的主要部件。根据外形可分为箱型和枪型两种,箱型燃烧器大多是带有注塑材料的外罩,而且功率一般比较小,大功率燃烧器大多是分体式的,一般是枪式。壳体的组成材料一般是高强轻质合金铸造。
风机马达:主要为风机叶轮和高压油泵运行提供动力,也有一些燃烧器利用独立电机来提供动力。一些小的燃烧器会使用单相电动机,燃烧器只能在特定的方向转动,才能使其正常工作。
风机叶轮:能产生足够高的风压,克服了炉膛阻力和烟囱阻力,并向燃烧室吹进足够的空气来满足燃烧的需要。该设备是一种装有一定倾角叶片的圆筒形轮子,其组成材料一般是高强轻合金钢,也有注塑成型产品,合格的风机叶轮都具有良好的平衡性能。
风枪火管:起导流、稳定风压作用,也是进风通道的组成部分,一般有一种壳体法兰与炉口连接。构成材料通常是高强、耐热合金钢。
风门控制器:是一种通过机械连杆控制风门挡板旋转驱动装置。一般有液压驱动控制器和伺服电机控制两种,前者运行平稳,不容易出现故障,后一种控制精确,风量平稳。
风门挡板:主要作用是调整风道的进风量来控制进风量。它的组成材料有注塑和合金,注塑挡板一般是单片、双片、三片等多种组合方式。
扩散盘(调风器):特殊的结构可以产生旋转气流,帮助空气和燃料充分混合,同时还能调节二次风。
三、点火系统
点火系统的作用是点燃空气和燃料的混合物,其主要组成部分是:点火变压器、点火电极,电火高压电缆。
点火变压器:是一种转换元件,产生高压输出,通常2X5KV、2X6、2X7,输出电流一般在15~30MA之间。
点火电极:把高压电能以弧形放电的形式转化为光、热来引燃燃料,一般有单体式和分体式。
电火高压电缆:它的作用是输送电能。
第四、监测系统
监控系统的作用是确保燃烧器安全运行,其主要组成部分是火焰监测器、压力监测器、监测温度器等。
火焰监测器:其主要作用是监测火焰的形成情况,产生信号报警器。火焰检测器主要有三种:光敏电阻、紫外线 UV 电眼和电离电极。
(1)光敏电阻:一种多用于轻油,重油燃烧器上,其作用和工作原理是:一次三触头与火焰继电器连接,光电阻的阻值随着器件收到的光的多少而改变,接收到的光越多,阻值就越小,当两端的电压加到一定时,线路内的电流越大,当电流达到一定值后,火焰继电器就会启动,使燃烧器继续向下工作。如果感光电阻感觉不到足够的光,火焰继电器就不起作用,燃烧器就会停止工作。由于气体燃烧时火焰不够亮,所以光敏电阻不适合用在气体燃烧器上。
(2)电离电极:多用于气体燃烧器。程序控制向点火变压器输入220V电压,两个输出高压线路中的一条接地,另一个接在点火电极上,该电极与地间放电产生电火花。点燃燃气和空气混合物,程控器为离子化电极供电,若无火焰,电极上的电力将停止,如有火焰,燃气会被自身的高温电离,离子流在电极、火焰和燃烧头之间流动,离子电流被整流成直流,并通过接地的燃烧器外壳到达火焰继电器使之工作,确保燃烧器后序工作顺利进行。若电离电极发生接地现象,则产生的电流是交流而不是直流,火焰继电器不起作用,程序控制器被锁住。另外,在同一接地电路中,电离电流和点火电流都经过,由于点火电流远大于电离电流,当两个方向相反时,电离电流会被点火电流所阻挡。但在产生火焰后,燃烧器却断路了,这种缺陷可以通过点火变压器逆向输入进行补偿,因为逆向接线后造成点火,它的交流电方向转动180°,所产生的点火电流也向旋转180°。两个电流方向一致,从而克服了上述缺陷。此外,电离区的火焰不稳定。还能造成火焰在燃烧器断开的情况下,可能是由于空气燃气比不合适,可以通过调整空气量或燃气量来解决,也可能是燃烧头内空气燃气分布不均匀,可通过调整燃烧头的位置来求解均匀。
(3)紫外紫外UV电眼:通常用于石油和天然气两用燃烧器上,这种电眼只能感知火焰中的紫外光(光谱范围190~270纳米),UV管不会对炉膛中闪动的阳光、普通灯光或炉光物质做出反应,UV管在环境温度不超过50℃的情况下,寿命约10000小时。过高的环境温度对电池的寿命影响极大。若紫外光接收到足够数量的紫外光,就会产生电流,机器或火焰继电器将其关闭。若UV灯管电量耗尽,即使没有紫外线,也会显示出紫外光存在,为了克服这个缺点,在每次打开之前,程序控制将在它的两端加上合适的电压,所以即使电量耗尽,它的信号也只是表明没有火焰,所以程序控制器立即停止工作。
压力监测器:通常用于气体燃烧器,主要用于燃气高压、低压的监测,以及风压监测,如用燃烧器进行蒸汽锅炉,还可进行蒸汽压力监测。
测温装置:主要有烟温监控、油料(重油)温度监控、系统水和媒质水温度的监测与控制等。
五、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,根据不同的燃烧器配有不同的程控器,它们的主要区别在于每个程序步骤的时间不同。