燃燒器的安全控制系統設計

2018-3-29 14:54:54

我國天然氣和煤制氣(原料為煤)資源豐富,且屬于潔凈能源,顧有著良好的社會經濟效益。燃氣燃燒器符合我國產業政策,市場前景很好,大有發展前途。然而在燃氣燃燒器研制設計中,燃氣特性—易燃、易爆及毒性,安全控制的首要問題。下面介紹一下燃氣燃燒器的安全控制要求:根據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、燃燒狀態監控、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


燃燒器在點火前,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。因為燃燒器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


燃氣燃燒器宜采用電火花點火,便于實現自動控制。可用高壓點火變壓器產生電弧點火,要求其輸出能量為:電壓≥3. 5K V、電流≥15mA , 點火時間一般為:2~5秒。


3、燃燒狀態監控


燃燒狀態必須予以動態監控,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器,燃燒器隨即進人保護狀態,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,燃燒狀態如有波動易產生誤動作而遲鈍,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


燃燒器點火時,通入燃氣,燃氣著火燃燒。點火動作要求發生在燃氣通入前,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,燃燒器進入保護狀態。

從點火到進入保護狀態的時間要適當,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,燃燒器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,著火則維持燃燒。


5、熄火保護


燃燒器在燃燒過程中,若意外熄火,燃燒器進入保護狀態。由于爐膛是熾熱的.燃氣進入易發生爆燃,故須在極短時間內進入保護狀態,切斷燃氣供給。從發生熄火到燃燒器進人保護狀態,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


燃氣燃燒器穩定燃燒有一定范圍,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保火焰穩定性:不脫火、不熄火也不回火,同時限定燃燒器的輸出熱功率,保證設備安全經濟運行。當燃氣壓力超出此范圍,應鎖定燃燒器工作。


燃燒器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,用以控制燃燒器的相應工作。


7、空氣壓力不足保護


燃氣燃燒器設計熱強度大,其燃燒方式采用鼓風強制式。如果風機發生故障造成空氣中斷或空氣不足,立即切斷燃氣,否則會發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


燃燒器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境泄漏,二指燃氣通過電磁閥閥芯端面向爐內泄漏。

環境泄漏可能引起人員中毒、工作現場爆炸事故,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使用;其次,避免造成中毒與爆炸的燃氣濃度,要求工作現場通風良好:配置永久性的通風孔和強制通風裝置;另外,要求工作現場禁止煙火、電氣件防爆。



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