燃烧器讲义陈立新.doc

燃油燃烧器
燃油燃烧器是利用高压油产生的压力降，使油强烈旋转离心喷出而使燃油雾化的。燃油雾化压力为1.2MPa～3.0MPa，燃油雾化粘度上限为15×10-6m2/s，雾化质量较差，油雾流量密度分布较好。火焰形状可通过喷嘴雾化角、燃油压力进行调整，火焰较短，刚性好。负荷调节有位式和连续调节两种，调节比为1:1～1:4；连续调节式可实现需热/供热比例调节。燃烧过剩空气系数可达到1.15～1.30，燃烧效率可达到99.0%以上。燃烧运行控制具有手动、自动双重功能和安全保护功能，运行安全可靠。该类燃烧器为整体式燃烧器，结构紧凑、简洁，便于安装、使用和维护保养，运行费用低。
该类燃油燃烧器可燃用轻柴油、重柴油、20#和60#重油，油/气双燃料燃料燃烧器还可燃烧石油液化气、天然气和城市煤气等中、高热值的气体燃料。燃油和油/气系列燃烧器的最大热量输出覆盖范围为(20～480)×104kcal/h。
燃气燃烧器
燃气燃烧器按适用燃料热值分类有中、高热值燃烧器和低热值燃
烧器两大类。在中、高热值燃烧器中按其结构形式分有枪式、转杯式、蒸气雾化式三大类。中、高热值燃烧器适用于燃烧热值高于1800 kcal/m3的石油液化气、天然气、城市煤气等气体燃料；低热值燃烧器适用于燃烧热值为(800～1800) kcal/m3的水煤气、高炉煤气和各种可燃工业尾气等气体燃料；适用燃气压力一般为3kPa～30kPa，允许压力波动范围为±5%。负荷调节比为1：3～1：10，在调节比范围内，可实现燃气/空气和需热/供热比例调节。燃烧过剩空气系数可达到1.05～1.15，燃烧效率可达到99.8%以上。
该类燃烧器均为鼓风式扩散燃烧器，空燃混合在炉膛内进行，无回火可能；燃料互换性好，可适用于多种气体燃料；火焰高温区前移，可提高燃烧器金属体及炉内衬寿命。燃烧控制具有手动、自动双重功能和自动检漏等安全保护功能，运行安全可行。
各种类型的燃气燃烧器可适用于需热量不同的锅炉和各种工业炉，最大热量输出覆盖范围为(30～2000)×104kcal/h。

燃油燃烧器

燃气燃烧器

炉用启动逻辑图

炉用停炉逻辑图

操作运行及维护
1. 1 燃气燃烧器是以天然气、液化石油气、城市管道煤气及工业尾气等低位热值不低于2700kcal/m3(标态)的可燃气体为燃料的燃烧设备，可广泛应用于各种蒸汽锅炉、热水炉、载热炉等工业燃气炉。
1. 2 主要性能特点
1. 2. 1 燃烧器可实现从启动到停机运行过程的程序化全自动控制。
1. 2. 2 采用高压电弧点火，离子火焰监测，自动熄火保护，安全可靠。
1. 2. 3 燃烧器整体结构紧凑，操作简单，维护方便。
2 燃烧器的结构
2. 1 燃烧器由燃烧机头、燃气管路和控制箱三大部分构成。燃烧机头以机壳为主体，包含通风机、燃烧头、安装座、火焰罩、调节机构等部件。
2. 2 通风机
通风机为离心式, 单级叶轮, 单侧进气结构。主要由机壳、叶轮、吸风壳、调节风门和电动机构成。机壳为铸造件，出风口为圆形，吸风壳为通风机的进气装置，调节风门位于吸风壳的进风口处，风量由此调节。
2. 3 燃烧头
燃烧头是实现气体燃料与助燃空气充分混和燃烧的装置，固定于燃烧器安装座内。
2. 4 安装座
安装座是燃烧机头与炉口安装紧固的部件，其正下方为燃气入口，与燃气管路相连接。
2. 5 火焰罩
用于加强燃气与空气的充分混和，调节气流状态，稳定火焰形状。火焰罩固定于燃烧器安装座内，伸入炉口内部。
2. 6 调节机构
调节机构主要由调制马达、调节凸轮、连杆机构组成，在自动或手动控制信号作用下，由调制马达驱动凸轮连杆机构，可实现燃烧器从最小至最大输出之间的连续调节，同时可将燃料/空气的比例调节至最佳状态，以达到充分燃烧的效果。
2. 7 燃气管路
燃气管路主要由点火电磁阀、主燃气控制阀、排空电磁阀、燃气检漏开关和手动阀组成，其中主燃气控制阀为双阀结构，以确保安全可靠。燃气管路控制点火及主燃料气体从用户管路向燃烧头的输送。
2. 8 控制箱
2. 8. 1 控制箱对燃烧器的运行实施全过程控制，具体控制功能可由供需双方在技术协议中确定。控制箱为立式结构，壳体防护等级为IP22。
2. 8. 2 控制箱面板上装有各种指示灯、按钮、转换开关等，其中指示灯有白、绿、红三种颜色，白灯为电源指示，绿灯为正常运行指示，红灯为故障报警指示。
3 燃烧及控制系统
3. 1 燃烧系统图如下：
2

1

110
132
121
4
12122
3
M
PI
PS
PS

助燃风

5

排空

6

PS

燃气
7
8
10

9

1、风压开关 2、点火电极 3、火焰探测杆 4、燃烧头 5、燃气调节阀
6、手动控制阀 7、燃气压力开关 8、主燃气控制阀 9、燃气检漏开关
10、压力表 11、风/气调节机构 12、点火电磁阀 13、排空电磁阀

3. 2 燃气的输入
3. 2. 1 用户燃气管路上必须设置分离罐、减压阀等前处理装置，进入燃烧器管路上的燃气应不含固体颗粒或液态成分，燃气压力经减压装置整定后应保持稳定，波动不得超过±5%。
3. 2. 2 燃烧器适应的燃气压力范围是5kPa～30 kPa，超出此范围的可由供需双方另行协商解决。燃气实际工作压力应在技术协议中予以明确，整定时应由有经验的工作人员进行。
3. 2. 3 燃气经管路系统输送至燃烧头，燃气量由调节机构驱动燃气调节阀进行控制。
3. 3 助燃空气
燃烧器为强制通风型，风机运行为气体燃料的充分燃烧提供足够的助燃空气，同时风机的风压应足以克服炉膛阻力。助燃空气在燃烧头出口处与燃气形成混和气体，点燃后形成稳定的火焰，风量可根据火焰的燃烧状况及烟气情况，由调节机构控制风门的旋转角度进行调节。
3. 4 控制系统
3. 4. 1 控制箱具有以下基本控制功能：燃烧顺序控制、输出调节控制、安全联锁报警。根据应用对象还可设置锅炉水位控制、载热炉介质温度控制等功能。
3. 4. 2 燃烧顺序控制
燃烧顺序控制方式为自动，燃烧器将按以下基本程序运行：风机启动®前扫气®燃气检漏®
产生电弧®建立点火火焰®建立主火焰®正常燃烧®正常熄火®后扫气®停机。
3. 4. 3 输出调节控制
输出调节控制方式为自动或手动，自动方式是通过自动转换锅炉蒸汽压力(或载热炉介质温度)信号来驱动调节机构，达到自动控制火焰大小的目的；手动方式是通过人工强制信号来控制火焰大小。燃烧器的输出调节可实现最小与最大输出之间的连续调节。
3. 4. 4 安全联锁报警
控制系统至少具有以下安全联锁报警功能：风压验证、燃气压力验证、燃气检漏及火焰监测。根据用户具体需要还可设置锅炉水位、介质温度等报警信号。

5 操作与调试方法

5. 1 运行前准备
5. 1. 1 使燃烧器电源及所有控制开关均处于断开位置。
5. 1. 2 燃气管路上的所有手动阀应处于关闭位置，所有电动控制阀应处于失电位置。
5. 1. 3 按技术协议的要求，设定好所有压力验证开关、温度控制点及锅炉水位等参数。
5. 1. 4 检查各限位开关的触点位置是否合适。
5. 1. 5 检查所有热继电器的整定值是否合适，断路器开关应合上。
5. 1. 6 使燃烧器机壳与安装座铰链连接到位，销轴插上锁紧。
5. 1. 7 检查用户管路上的燃气压力是否符合技术协议中的规定，并要求保持稳定。
5. 1. 8 检查锅炉水位是否正常，必须是正常水位才能准备点火。
5. 2 运行操作
5. 2. 1 经检查无异常情况后，可进行点火操作。
5. 2. 2 打开燃气管路上的所有手动阀。
5. 2. 3 接通电源，合上电源开关，出现锁定报警后，按报警消声按钮消除。
5. 2. 4 合上燃烧器开关，风机运行。此时风门会自动打开到大火位置，开始进行预扫气，同时进行对主燃气控制阀的检漏，预扫气持续时间不小于30秒。
5. 2. 5 预扫气结束，风门自动关闭到小火位置，进行小火验证。此时若燃气检漏情况正常，则点火变压器得电，产生电火花，约2秒钟后点火电磁阀开启，点火火焰即可建立。
5. 2. 6 点火火焰建立并经火焰探测杆验证后，主燃气阀开启，建立主火焰。当火焰稳定并能被检测到后，自动进入正常燃烧状态，正常运行指示灯亮。
5. 2. 7 正常燃烧后，若输出调节控制开关选择自动方式，当蒸汽压力处于设定的比例调节带范围内时，则燃烧器将根据锅炉负荷情况自动连续地调节火焰大小；当蒸汽压力超出比例调节带的上限时，则燃烧器将停留在最小火燃烧。
5. 2. 8 正常燃烧后，若输出调节控制开关选择手动方式，则火焰大小由控制箱面板上的手动旋钮调节，旋钮顺时针旋转时火焰增大，逆时针旋转时火焰减小。
5. 2. 9 正常运行时，若发现燃烧不充分或过氧量太高，需调节风量。可通过调节风门凸轮的形状及连杆的位置，改变风门的开度，使空气/燃气比例达到最佳状态。
5. 2. 10 正常运行时，根据输出负荷的实际需要，可适当调整燃烧器出厂时整定的最小及最大燃气量。燃气调节阀的开度控制燃气量的大小，而燃气调节阀的开度可在关闭与全开位置之间任意整定；
同时，风量也应作相应调整。
5. 3 停机
5. 3. 1 燃烧器输出调节控制选择自动方式时，当由于锅炉负荷较小，蒸汽压力超出比例调节带的上限并到达锅炉极限时，燃烧器将自动停止燃烧，进行后扫气、停机，此时燃烧器开关仍然合上；当蒸汽压力下降至比例调节带范围内的设定点时，燃烧器将自动重新启动运行。
5. 3. 2 正常运行时，若需人工停机，只要将燃烧器开关断开，即可切断气源而使火焰熄灭，但风机继续运行进行后扫气，同时排空电磁阀开启，后扫气结束后停机。
5. 3. 3 运行过程中，无论输出调节控制选择自动或手动方式，当由于意外原因，蒸汽压力到达锅炉极限后仍未停机，直至蒸汽压力上升到设定的压力高报警点时，燃烧器将自动停机，并报警锁定。
5. 3. 4 燃烧器停机后，若不需马上再启动，则应立即关闭燃气管路上的所有手动阀及其它所有相关设备, 并切断燃烧器电源。
5. 4 锁定
5. 4. 1 燃烧器启动及运行过程中发生以下故障时会立即出现锁定。
a) 在预扫气期间检测到炉膛有火焰信号；
b) 火焰没有建立或无法被正常检测到；
c) 极限开关动作(如蒸汽压力高、温度高、水位过低等)；
d) 电源出现故障后又恢复。
5. 4. 2 出现锁定故障时，红色的锁定指示灯亮，警铃发出报警信号。锁定后需排除故障，经人工复位，才能重新启动燃烧器。

6 安全注意事项

6. 1 设定和调节燃烧器上的所有整定值，必须由燃烧器制造厂指定的调试人员或经培训、有经验的专业操作人员进行。
6. 2 如果燃烧器连续两次点火失败，则一定要查明故障原因，不得连续重复多次点火，否则可能会在管路或炉膛中的某些部位形成易爆的混和气体，引发严重事故。
6. 3 燃烧器启动及运行过程中，一旦发现管路或炉膛有燃气泄漏，应立即关闭燃烧器，停止操作。
查明泄漏原因并排除后，方可重新启动。
6. 4 燃烧器运行过程中，突然停电时，必须立即关闭燃气管路上的所有手动阀，以避免燃气外泄或进入炉膛，然后使电源及所有控制开关处于断开位置。
6. 5 燃烧器启动及运行过程中，操作人员应始终监察锅炉及燃烧器的运行状况，并作好必要的记录，确保系统运行处于严密、有效的控制中。

7 故障排除及维护保养

7. 1 燃烧器启动或运行过程中，一旦发生故障，应首先检查最基本的运行保障措施，即：
a) 按电气控制图检查电气接线；
b) 检查燃气供应状况，应符合技术协议的规定；
c) 检查各验证开关、控制器的设定点及功能状态。
7. 2 当故障不是以上原因引起时，则必须检查燃烧器各部件的运行情况，以下为部分常见故障现象、原因及排除方法：

序号
现 象
原 因
排 除 方 法
1
燃烧器不启动
顺序控制器保险丝断
更换保险丝
燃烧机铰链未合
正确合到位并锁紧
锅炉极限开关动作
检查设定值
2
风机不启动
热过载器脱扣
检查设定值
断路器未合上
合上断路器
3
燃气泄漏
主气阀密封面污染
清理密封面
主气阀密封面破损
更换密封面
主气阀复位弹簧失效
更换复位弹簧
4
电极不打火
点火电极间距太大
调整电极间距为3～5mm
点火电极污染或潮湿
清理或更换点火电极
电极绝缘体损坏
更换电极
点火变压器故障
更换变压器
顺序控制器故障
更换顺序控制器
5
不能建立火焰
电极不打火
参见序号3
气阀未打开
检查气阀
燃气压力太低
检查气源，提高气压
火焰探测杆位置不当
调整火焰探测杆位置
点火时风量太大
调整风门开度
6
不能实现比例
调节
保险丝断
更换保险丝
比例调节控制器故障
检修或更换比例调节控制器
7
运行中故障
熄火
燃气供应故障
检查气源及气阀状况
供风变化
检查风机，调整风门开度
火焰未被探测到
检查火焰探测杆
控制系统故障
检查顺序控制器及电气接线

7. 3 维护保养
7. 3. 1 燃烧器运行时应保持外表清洁，停机时不得污染。
7. 3. 2 主燃气控制阀线圈应定期注入变压器油，避免线圈长期连续工作过热烧坏。
7. 3. 3 长期连续工作时，每隔三个月应对主燃气控制阀检修一次，特别是阀门密封面处，必须认真清理干净，发现破损要立即更换。