燃氣蒸汽鍋爐燃燒器的安全控制要求
燃氣蒸汽鍋爐燃燒器的安全控制要求
由于我國的天然氣、煤制氣(以煤為原料)資源豐富,并屬于清潔能源,故具有良好的社會經(jīng)濟效益。燃氣鍋爐符合我國的產(chǎn)業(yè)政策,市場前景和發(fā)展前景都很廣闊。但在燃氣燃燒器的開發(fā)設計中,其燃燒、爆炸、有毒是最主要的問題。根據(jù)爐膛內燃氣的燃燒特性,安全控制要求主要包括預吹風、自動點火、燃燒狀態(tài)監(jiān)測、點火保護、熄火保護、氣壓高低限保護、氣壓不足保護、斷電保護、氣體泄漏預防等。
燃氣蒸汽鍋爐燃燒器的安全控制要求
1、預吹風
點火前,預吹燃燒器必須有一段時間的預吹,以去除或稀釋爐膛和煙道中的余氣。由于燃燒器余氣在工作爐內不可避免地有余氣,沒有預吹風點,就存在爆炸的危險,為了保證氣體濃度不在爆炸極限范圍內,必須吹除或稀釋。預吹時間一般設定為15-60秒,與爐膛結構和吹灰量有關。
2、自動點火
燃燒器應采用電火花點火,便于自動控制。用高壓點火變壓器可以產(chǎn)生電弧點火,要求其輸出能量為:電壓大于3.5千伏,電流≥15毫安,點火時間一般在2-5秒之間。
3、燃燒狀態(tài)監(jiān)測
燃燒狀態(tài)必須進行動態(tài)監(jiān)測,一旦火焰探測器發(fā)現(xiàn)熄火信號,必須在極短的時間內反饋給燃燒器,燃燒器立即進入保護狀態(tài),同時切斷供氣?;馂木瘓笃骺梢哉8袘鹧嫘盘?,既不敏感,也不遲鈍。因燃燒靈敏度高,如有波動,易產(chǎn)生誤動作,反饋火焰信號滯后,不利于安全運行。一般來說,熄火到火焰探測器,響應時間不超過0.2秒。
4、點火保護
燃燒器著火時,進入氣體,氣體著火燃燒。著火過程要求在燃氣入口前形成點火溫度場,以便著火和燃燒。如不著火,火焰探測器無法感知火焰信號,燃燒器將進入保護狀態(tài)。自點燃至進入防護狀態(tài)的時間應適當,不可過短或過長。若過短,則無時間形成穩(wěn)定的火焰;若過長,點火不會引起大量氣體,則進入爐膛。一般情況下,燃燒器需要對進氣門2-3秒內判斷檢測器的火焰信號。如未著火,它將進入防護狀態(tài),如果著火,將繼續(xù)燃燒。
5、熄火保護
燃燒器在燃燒過程中意外熄火,燃燒器進入保護狀態(tài)。由于爐膛熱,氣體進入時容易爆炸,因此必須在極短的時間內進入保護狀態(tài),切斷氣體供應。這一過程要求從發(fā)生熄火到進人保護狀態(tài)的響應時間不超過1秒。
6、氣壓高低限保護
氣體燃燒器在一定范圍內穩(wěn)定燃燒,只允許氣壓在一定范圍內波動。限流氣體低壓的目的是為了保證火焰的穩(wěn)定:在不脫火、不熄火、不回火的情況下,限制燃燒器的輸出熱量,保證設備安全經(jīng)濟運行。當燃氣壓力超出此范圍,應鎖定燃燒器工作。燒嘴設計一般是利用氣壓開關來感應壓力信號和輸出開關量信號來控制燃燒器的相應工作。
7、氣壓不足保護
燃氣燃燒器設計熱強度高,燃燒方式為鼓風強制。如風扇出現(xiàn)故障導致空氣中斷或空氣不足,應立即切斷氣體,否則會發(fā)生爐膛爆炸或回火。所以在提高風機質量的同時,氣體的控制必須與氣壓連鎖,當空壓不足時,應立即切斷燃氣供應。通常用氣壓開關感知氣壓信號,輸出開關數(shù)量信號,控制氣電磁閥的相應工作。
8、斷電保護
燃燒器在工作中突然停電,必須立即切斷氣體供應,保護設備安全??諝饪刂齐姶砰y必須經(jīng)常關閉,一旦停電,空氣供應將自動關閉。電磁閥關閉響應時間≤5s。
9、氣體泄漏預防
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。應特別注意,可能引起中毒和爆炸的環(huán)境。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。
爐內泄漏可能導致爐內爆炸。爐膛內泄漏的解決方法有三種:一是加強預吹時間和吹氣的數(shù)量,除去或稀釋爐內氣體;二是采用雙電磁閥串聯(lián)結構,提高系統(tǒng)的安全性;三是采用管道泄漏檢測裝置,點火前對煤氣管道進行檢測。如果氣體泄漏達到一定數(shù)量,鎖定燃燒器工作。
