燃燒器性能要求
燃燒器性能要求
燃燒器的基本功能:將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能，滿(mǎn)足熱能裝置的工藝技術(shù)需要。要實(shí)現(xiàn)基本功能，燃燒器必須具備的性能要求包括:
燃燒性能;
安全性能;
運(yùn)行控制性能。
1 燃燒性能
燃燒器的燃燒性能包括:燃燒效率、燃燒穩(wěn)定性和污染物排放。
1.1 燃燒效率
將燃料與空氣混和，實(shí)現(xiàn)完全燃燒，是燃燒器產(chǎn)品的基本目的和要求。高效燃燒才能充分利用資源，降低能耗，減少污染，節(jié)約成本。
燃燒器的燃燒效率通過(guò)煙氣中的不完全燃燒產(chǎn)物體現(xiàn)，監(jiān)測(cè)煙氣中的CmHn、CO和炭黑等可燃產(chǎn)物，其中最常見(jiàn)的是CO，越低越好。燃燒器產(chǎn)品相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中都有明確規(guī)定。
1.2燃燒穩(wěn)定性
對(duì)設(shè)計(jì)給定的燃料，燃燒器的點(diǎn)火、正常燃燒、負(fù)荷調(diào)節(jié)及熄火過(guò)程等應(yīng)符合規(guī)定的程序，過(guò)程穩(wěn)定、連續(xù)，不出現(xiàn)異常振動(dòng)、脫火、回火及爆燃等現(xiàn)象。燃燒器對(duì)燃料壓力、溫度的波動(dòng)具有一定的適應(yīng)能力。
在預(yù)定的負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍內(nèi)，能進(jìn)行靈活可靠的調(diào)節(jié)，滿(mǎn)足熱工裝置的工藝要求。在負(fù)荷調(diào)節(jié)范圍內(nèi)各工況下，燃料流量的波動(dòng)范圍不超過(guò)設(shè)定值的士5%。
1.3 污染物排放
燃燒產(chǎn)物的煙氣中，常見(jiàn)的主要成分有:0,、CO、NOx、CO,、N、H,O、SO,及粉塵等，其中N、H,O和CO,是化石燃料在空氣中燃燒的必然產(chǎn)物，SO,和煙塵取決于燃料組分，CO、O,及NO、則是燃燒性能的重要體現(xiàn)，應(yīng)合規(guī)排放。
1)
燃料是否完全燃燒的主要標(biāo)志，體現(xiàn)燃燒效率，也是常見(jiàn)的有害污染物之一。2)NO
已被確定為主要的大氣污染物之一，是環(huán)保法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)控的重點(diǎn)對(duì)象。
3)0
完全燃燒條件下，燃燒煙氣排放中的O,含量與過(guò)量空氣系數(shù)相互對(duì)應(yīng)。工程實(shí)際中，通過(guò)檢測(cè)煙氣中的O,含量來(lái)計(jì)算過(guò)量空氣系數(shù)。
液體燃料燃燒需要進(jìn)行霧化，霧化顆粒的大小、霧化角度及其分布，對(duì)燃燒效果有直接影響。且燃?xì)獾囊兹夹愿哂谌加?。要達(dá)到相同的燃燒效率，燃油燃燒的過(guò)量空氣系數(shù)一般要明顯大于燃?xì)狻?/span>
煙氣中的O,含量直接反映過(guò)量空氣及排煙量，影響鍋爐能效，必須監(jiān)測(cè)和控制煙氣排放中的O,含量。
綜合實(shí)現(xiàn)完全燃燒和控制排煙熱損失兩方面，對(duì)不同的燃料和不同用途的熱工設(shè)備，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了排放煙氣中的基準(zhǔn)氧含量。燃燒器運(yùn)行時(shí)，原則上應(yīng)將煙氣中的0,含量調(diào)整到基準(zhǔn)氧含量以?xún)?nèi)。
4)污染物排放濃度折算
評(píng)價(jià)燃燒器的煙氣排放時(shí)的CO、NO、等污染物濃度，是依據(jù)基準(zhǔn)含量下的數(shù)據(jù)。折算公式:
我國(guó)當(dāng)前規(guī)定的油氣工業(yè)鍋爐的基準(zhǔn)氧含量為3.5%，電站鍋爐為3.0%。
2 安全性能
燃燒器至少應(yīng)具備的安全保護(hù)功能包括:
(1)燃燒器啟動(dòng)前，以下安全聯(lián)鎖必須滿(mǎn)足，否則無(wú)法啟動(dòng):①燃燒器安裝位置驗(yàn)證(如鉸鏈開(kāi)關(guān)):
②鍋爐參數(shù)(壓力、溫度等)正常:
③ 鍋爐水位正常。
(2)燃燒器正常運(yùn)行中，啟動(dòng)前的安全聯(lián)鎖點(diǎn)應(yīng)持續(xù)保持驗(yàn)證狀態(tài)，且以下控制參數(shù)和安全控制功能應(yīng)保持正常，否則系統(tǒng)應(yīng)停止運(yùn)行、發(fā)出報(bào)警或?qū)嵤┞?lián)鎖保護(hù):
① 火焰監(jiān)測(cè);
② 助燃空氣驗(yàn)證;
燃料壓力驗(yàn)證:
4 燃料預(yù)熱溫度驗(yàn)證:
燃料及空氣點(diǎn)火位置驗(yàn)證;
⑥ 燃?xì)忾y門(mén)檢漏;
⑦霧化介質(zhì)壓力驗(yàn)證:
⑧儀表空氣壓力驗(yàn)證:
⑨轉(zhuǎn)杯轉(zhuǎn)速驗(yàn)證:
⑩ 電源故障。
(3)爐膛吹掃
為避免燃燒器點(diǎn)火前，在爐膛或煙道可能存在可燃混合氣體，燃油燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)火前均必須進(jìn)行前吹掃，確保點(diǎn)火安全。燃?xì)馊紵髟谑芸赝C(jī)后應(yīng)進(jìn)行后吹掃。吹掃時(shí)間(或吹掃風(fēng)量)在相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中有明確規(guī)定。
(4)安全時(shí)間
燃燒器啟動(dòng)運(yùn)行中的幾個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的時(shí)間限值，在燃燒器邏輯控制中設(shè)定。
① 點(diǎn)火安全時(shí)間，指點(diǎn)火過(guò)程中如火焰探測(cè)器沒(méi)有檢測(cè)到點(diǎn)火火焰，允許點(diǎn)火燃料閥持續(xù)開(kāi)啟的最長(zhǎng)時(shí)間，以控制進(jìn)入爐膛的點(diǎn)火燃?xì)饬俊?/span>
②主火安全時(shí)間，指點(diǎn)燃主火焰時(shí)，如火焰探測(cè)器沒(méi)有檢測(cè)到主火焰，允許主燃料閥持續(xù)開(kāi)啟的最長(zhǎng)時(shí)間，以控制進(jìn)入爐膛的主燃?xì)饬俊?/span>
③熄火安全時(shí)間，指從火焰熄滅的時(shí)刻，到燃料閥開(kāi)始關(guān)閉的最長(zhǎng)時(shí)間間隔。
不同類(lèi)型的燃燒器安全時(shí)間的設(shè)定值應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(5)啟動(dòng)熱功率
限制燃燒器點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)的熱功率，以確保點(diǎn)火過(guò)程的安全可靠，是非常必要的安全措施。工程實(shí)際中的爆燃或爆炸事故，啟動(dòng)功率過(guò)大是常見(jiàn)的直接原因之一。
各類(lèi)燃燒器的啟動(dòng)熱功率應(yīng)符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
(6)重新啟動(dòng)
燃燒器啟動(dòng)失敗后重新啟動(dòng)的相關(guān)規(guī)定如下:
①前吹掃期間故障。額定功率小于等于120kW的，允許安全停機(jī)后重啟1次，如重啟失敗應(yīng)停機(jī)并聯(lián)鎖。
②點(diǎn)火期間火焰故障。對(duì)強(qiáng)制鼓風(fēng)燃燒器，可按照運(yùn)行程序最多重啟2次，如果重啟均失敗，應(yīng)安全停機(jī)并聯(lián)鎖。
③運(yùn)行期間火焰故障。額定功率小于等于400kW的燃油燃燒器(醇基燃料除外),允許在安全停機(jī)后按程序重啟1次，若重啟失敗應(yīng)安全停機(jī)并聯(lián)鎖。
(7)電氣安全
燃燒器電氣控制設(shè)備應(yīng)符合相應(yīng)的電氣安全標(biāo)準(zhǔn)。
①電氣設(shè)備應(yīng)有足夠的絕緣電阻、介質(zhì)強(qiáng)度、耐熱、防潮濕、阻燃性等性能,應(yīng)可靠保護(hù)接地。
②電氣設(shè)備應(yīng)具有足夠的機(jī)械強(qiáng)度、良好的外殼防護(hù)和穩(wěn)定性。
3 運(yùn)行控制性能
燃燒器運(yùn)行控制性能，就是要滿(mǎn)足燃燒性能、安全性能和熱能設(shè)備的工藝要求包括:
(1)自動(dòng)化運(yùn)行程序控制:滿(mǎn)足燃燒器工作原理，符合規(guī)范合標(biāo)準(zhǔn);
(2)安全聯(lián)鎖功能:實(shí)現(xiàn)安全性能:
(3)負(fù)荷調(diào)節(jié)控制:調(diào)節(jié)比、調(diào)節(jié)精度。