目前，我國天然氣和煤制氣能源十分豐富，而且也符合環(huán)保理念，更加兼顧著良好的社會經(jīng)濟效益，天然氣鍋爐燃燒器在市場上越來越被人所熟悉。天然氣鍋爐燃燒器符合我國產(chǎn)業(yè)政策，市場前景很好，大有發(fā)展前途。
然而在天然氣鍋爐燃燒器研制設計中，燃氣特性—易燃、易爆及毒性，安全控制的首要問題。
天然氣鍋爐燃燒器工作過程說明
燃燒三要素：燃料、著火源、助燃氧氣。
·過?？諝庀禂?shù)：燃燒實際空氣量與燃料理論空氣量之比。
·NOx：燃燒過程中產(chǎn)生的NO、NO2氮氧化物的統(tǒng)稱。
·自然引風擴散式燃燒：燃燒所需空氣不是依靠風機或其他強制供風方式供給氧氣，而是依靠自然通風或燃料本身的壓力引射空氣來獲得助燃氧氣的燃燒方式等。
·強制鼓風式燃燒：由風機或壓縮機強制供風提供助燃氧氣的燃燒方式，一般工業(yè)用燃燒器大多為這種形式。
·預混合式燃燒（引射式）：燃料和空氣在噴出燃燒前預先按比例混合，然后噴出燃燒。
·FSG：FLAMESAFEGUARDSYSTEM燃燒安全保護裝置。FSG一般由以下幾部分組成：
o電源：供給系統(tǒng)運行、繼電器吸合之用。
o火焰檢測部分：隨時檢測、判斷火焰的狀態(tài)。
o點火輸出：供給點火變壓器電源以產(chǎn)生著火所需的電火花，確認正常著火后自動關閉，以保護點火變壓器。
o閥門控制輸出：在點火輸出時或稍微延時后開啟燃料電磁閥點火燃燒。
o報警輸出：在點火失敗或正常燃燒中發(fā)生熄火時，能及時切斷燃料閥，并輸出報警信號。
o其他：根據(jù)需要不同的FSG配有許多不同的附屬裝置，如：燃燒器風機壓力開關輸入、溫度控制輸入、燃料壓力開關輸入等。
·離子火焰檢測：利用高溫煙氣具有單向電離作用的原理，在火焰中加上一個交流電壓，通過檢測電流的有無確認火焰狀態(tài)。
·光電火焰檢測：利用火焰燃燒本身的光線經(jīng)光電傳感器檢測火焰狀態(tài)。
·點火前吹掃：燃燒器一般均裝有自動控制點火裝置，為確保初次點火的安全，在正式點火前，可以通過助燃風機將新鮮空氣送入爐膛，稀釋、掃除爐膛內的可燃性氣體，吹掃時間與爐膛大小、燃燒器燃燒量有關，一般要求吹掃時間滿足爐膛換氣4次即可。
（停爐后吹掃：正常燃燒時，燃燒器噴嘴處的火焰溫度可達一千度以上，由于由循環(huán)風機不斷將高溫煙氣帶走，所以燃燒器及燃燒室能保持在一定的溫度以下。如果停爐時將燃燒器及循環(huán)風機突然關閉的話，燃燒器及燃燒室由于得不到冷卻，溫度會急劇上升，使得燃燒器及燃燒室損壞；另外燃燒器風機停止后，爐內的高溫輻射也會損壞燃燒器的其他部件。所以對部分爐膛溫度較高的加熱裝置最好采用帶有停爐后吹掃功能的燃燒器，即在停機時燃燒器風機及循環(huán)風機繼續(xù)運轉一段時間以待燃燒室溫度適當降低，再停止燃風機運轉。此外對部分大中型燃氣燃燒器，為確保停機時掃除爐膛內可能積聚的殘余廢氣，一般應選擇帶有后吹掃功能的燃燒
天然氣鍋爐燃燒器(燃氣燃燒機)安全控制要求
下面介紹一下天然氣鍋爐燃燒器的安全控制要求：
根據(jù)燃氣在爐膛內的燃燒特性，對其安全控制要求內容主要有預吹風、自動點火、燃燒狀態(tài)監(jiān)控、點不著火的保護、熄火的保護、燃氣壓力高低限保護、空氣壓力不足保護、斷電保護、預防燃氣泄漏事故的措施等。
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(fā)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(xiàn)自動控制?？捎酶邏狐c火變壓器產(chǎn)生電弧點火，要求其輸出能量為：電壓≥3.5KV、電流≥15mA，點火時間一般為：2～5秒。
3.燃燒狀態(tài)監(jiān)控
燃燒狀態(tài)必須予以動態(tài)監(jiān)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(tài)，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(tài)如有波動易產(chǎn)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(fā)出熄火信號的響應時間不超過0.2秒。
4.點不著火的保護
燃燒機點火時，通入燃氣，燃氣著火燃燒。點火動作要求發(fā)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(tài)。
從點火到進入保護狀態(tài)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(wěn)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(tài)，著火則維持燃燒。
5.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(tài)。由于爐膛是熾熱的．燃氣進入易發(fā)生爆燃，故須在極短時間內進入保護狀態(tài)，切斷燃氣供給。
從發(fā)生熄火到燃燒機進人保護狀態(tài)，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(wěn)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?；鹧娣€(wěn)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(jīng)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(fā)生故障造成空氣中斷或空氣不足，立即切斷燃氣，否則會發(fā)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
燃氣泄漏包括二個方面，一指燃氣通過管路向環(huán)境泄漏，二指燃氣通過電磁閥閥芯端面向爐內泄漏。
環(huán)境泄漏可能引起人員中毒、工作現(xiàn)場爆炸事故，必須高度重視。首先確保管路密封，定期對管路檢漏，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氣濃度，要求工作現(xiàn)場通風良好：配置永久性的通風孔和強制通風裝置；另外，要求工作現(xiàn)場禁止煙火、電氣件防爆。
爐內泄漏可能引起爐內爆炸。解決爐內泄漏問題有三個途徑：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(lián)結構，提高系統(tǒng)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。
預防燃氣泄漏措施屬外圍控制，一般不納入燃燒機本體控制。
天然氣鍋爐燃燒器的維護保養(yǎng)
1、分解燃燒器
a.放掉加溫油池內的油。拆下電源線、氣管、上油管、油泵電機電源線。取下燃燒器。
b.旋開穩(wěn)焰盤固定螺絲，取下穩(wěn)焰盤。旋開燃燒器蓋板螺絲，打開蓋板，拔下電極電纜線，旋開電極固定螺絲，取下電極。
c.擰開油管連接噴油頭和吸油管的螺栓，取下油管。（可松開進氣管連接螺栓和固定螺母）擰下連在進氣管上的噴頭。拆下噴頭上的噴油嘴。取下噴油嘴上的O型圈。
d.打開溫控器盒蓋，旋開固定在加溫油池上的螺絲，從加溫油池上取下溫控器盒及加溫油池內的溫度傳感器。擰開固定加熱絲的螺母，取出加熱絲。擰開加溫油池內固定吸油管的螺母，取下吸油管。
e.擰開過濾罐底部的螺絲，放出油。在擰開過濾罐上蓋中間部位的螺絲，打開過濾罐上蓋，取出過濾網(wǎng)。燃燒器需要清洗保養(yǎng)的部件分解完畢。
2、清洗燃燒器部件
a.去除穩(wěn)焰盤上的積垢，通開縫隙。清除電極上的積碳。
b.用化油器清洗劑清洗噴油嘴、噴頭、油管、吸油管。如果油管、吸油管管壁積垢，用通條清通。檢查O型圈是否完好，必要時更換。不要用化油器清洗劑清洗O型圈。
c.清除加熱絲和溫度傳感器上的油垢。清除加溫油池底部油泥。
d.清洗過濾罐和過濾網(wǎng)。放掉儲油箱內的油，清除底部油泥，清洗油箱。
3、組裝按分解順序反向組裝。
安裝電極時注意電極的間隙(2.5mm)，電極與其他部件的間隙。(不能搭鐵)組裝完畢后，要向加溫油池內加入油，至液面標志處，然后安裝使用。（以上對燃燒器的維護保養(yǎng)工作每年進行一次。）
4、日常維護
1、清洗穩(wěn)焰盤(根據(jù)燃料油的潔凈度及燃燒器的使用率清洗3—15日)
方法：取下燃燒器，用化油器清洗劑清洗穩(wěn)焰盤，去除積碳、結焦，保持盤面縫隙通暢。同時，檢查點火電極間隙(2.5mm)。電極與其他部件的間隙。(不能搭鐵)
2、清潔噴油頭及油管(每三個月清潔一次)方法：用高壓空氣對準噴油嘴吹，清通油路。(不要用化油器清洗劑清洗噴油嘴)
3、清潔過濾網(wǎng)、感光器、溢油槽(根據(jù)使用情況及時清潔)
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