燃氣燃燒器

在廣義的燃燒器概念中，家用的熱水器、煤氣灶，乃至打火機等都可以認為是燃燒器的一種。

定義

按其工作原理，可以將燃燒器定義為是一種將物質(zhì)通過燃燒這一化學反應(yīng)方式轉(zhuǎn)化熱能的一種設(shè)備—即將空氣與燃料通過預混裝置按適當比例混兌以使其充分燃燒。燃燒器是一種將燃料和空氣，按所要求的濃度、速度、湍流度和混合方式送入爐膛，并使燃料能在爐膛內(nèi)穩(wěn)定著火與燃燒的熱能裝置。燃料以燃油和燃氣為主。一般應(yīng)用在中小型燃油或燃氣鍋爐上。

分類

燃氣燃燒器分為天然氣燃燒器、城市煤氣燃燒器等。

按燃燒器的燃燒控制方式劃分：單段火燃燒器、雙段火燃燒器、比例調(diào)節(jié)燃燒器。

按燃料霧化方式劃分為：機械式霧化燃燒器、介質(zhì)霧化燃燒器；

按結(jié)構(gòu)劃分為：整體式燃燒器以及分體式燃燒器。 其中分體式燃燒器主要應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)，其主要特征為燃燒系統(tǒng)、給風系統(tǒng)、控制系統(tǒng)等均分解安裝，該種機器主要適合于大型設(shè)備或高溫等特殊工作環(huán)境。

相對而言，商業(yè)用途的燃燒器因生產(chǎn)制造批量化，以及市場供應(yīng)鏈中專業(yè)化程度要求不高，該產(chǎn)品的市場銷售價格相對低廉，而分體式燃燒器因?qū)I(yè)化要求相對較高，以及多數(shù)需要專業(yè)安裝隊伍，市場銷售銷售價格同比則相對高出很多。

組成

燃氣燃燒器構(gòu)造由以下5個系統(tǒng)組成：

1、送風系統(tǒng)

送風系統(tǒng)的功能在于向燃燒室里送入一定風速和風量的空氣，其主要部件有：殼體、風機馬達、風機葉輪、風槍火管、風門控制器、風門檔板、凸輪調(diào)節(jié)機構(gòu)、擴散盤。

2、點火系統(tǒng)

點火系統(tǒng)的功能在于點燃空氣與燃料的混合物，其主要部件有：點火變壓器、點火電極、電火高壓電纜。

3、監(jiān)測系統(tǒng)

監(jiān)測系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器安全、穩(wěn)定的運行，其主要部件有火焰監(jiān)測器、壓力監(jiān)測器、溫度監(jiān)測器等。

4、燃料系統(tǒng)

燃料系統(tǒng)的功能在于保證燃燒器燃燒所需的燃料。燃油燃燒器的燃料系統(tǒng)主要有：油管及接頭、油泵、電磁閥、噴嘴、重油預熱器。燃氣燃燒器主要有過濾器、調(diào)壓器、電磁閥組、點火電磁閥組然、燃料蝶閥。

5、電控系統(tǒng)

電控系統(tǒng)是以上各系統(tǒng)的指揮中心和聯(lián)絡(luò)中心，主要控制元件為程控器，針對不同的燃燒器配有不同的程控器，常見的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要區(qū)別為各個程序步驟的時間不同。

原理

當可燃氣體（城市煤氣、天然氣、液化石油氣）由微電腦控制系統(tǒng)按程序控制進入燃燒器的燃燒頭內(nèi)，由一次風與可燃氣體混合，點火燃燒，二次風助燃，實現(xiàn)充分燃燒。燃燒狀況由火焰自動跟蹤系統(tǒng)檢測控制燃燒，當燃燒出現(xiàn)故障（燃燒室缺氧、可燃氣體欠壓、可燃燒氣體斷流、氣量不足等），控制系統(tǒng)發(fā)出指令，供氣系統(tǒng)的電磁閥迅速關(guān)閉，切斷氣電源，燃燒器自動吹掃后停機，指示故障。

故事發(fā)生在低氮燃燒器改造之后 

1改造

改造目的：燃燒器及配風方式在改造后，主要是為了實現(xiàn)了爐膛內(nèi)部真正的濃淡分離和濃相相對集中達到爐內(nèi)燃燒梯度分級要求，實現(xiàn)較初的降低NOx和著火穩(wěn)定性目的。但改造后存在前屏易超溫、熱偏差較大、再熱汽溫偏低以及單C制粉系統(tǒng)運行主再熱汽溫均偏低的現(xiàn)象。且采用的低氧分級燃燒技術(shù)對鍋爐的穩(wěn)燃有一定的影響。

2低氮燃燒器改造后穩(wěn)定燃燒分析

2.1低氧燃燒控制氮氧化物與穩(wěn)定燃燒分析

根據(jù)低氮燃燒的要求，爐膛的主燃燒區(qū)域減小過量空氣系數(shù)，進行貧氧燃燒，降低主燃燒區(qū)域的爐溫，來抑制氮氧化物的生成。但過低的氧量控制，使鍋爐燃燒的穩(wěn)定性及安全性大大折扣。以高負荷300MW為例，將總風量由改造前的80%降至70%～75%，調(diào)整關(guān)小主燃燒區(qū)域的輔助風擋板，SOFA1-3層采用SOFA1：80%;SOFA2：100%SOFA3：100%配風方式，與之前的大風量，SOFA風擋板不開或小開度相比，SCR入口氮氧化物有了顯著下降，但此種配風方式下爐膛抗擾能力下降，爐膛風箱差壓只能維持在600pa左右，嚴重偏離該爐改造前給定的優(yōu)化值850pa以上。在風煙系統(tǒng)主要輔助設(shè)備出現(xiàn)故障時及煤質(zhì)突變時，很可能造成滅火，所以安全起見，只能適當增加氧量或者關(guān)小上層SOFA風擋板。

2.2分級梯度燃燒控制氮氧化物與穩(wěn)定燃燒分析

此次改造從燃燒方面控制氮氧化物的排放上講，改造范圍較小，實際控制上只能實行水平濃淡燃燒加配風調(diào)整手段，低負荷運行時僅僅能滿足穩(wěn)定燃燒，燃燒效率上講又有所下降。負荷較高時，燃燒穩(wěn)定，抗擾能力較強，分級梯度燃燒可以發(fā)揮明顯作用。低負荷以負荷150MW為例，總風量控制在45%～50%由于爐膛風箱差壓的限制，上層sofa風開度不能很大，每層開度的大小將影響汽溫的熱偏差，嚴重時達到40度，且任一層SOFA風開大至50%以上后，會造成B層火檢短閃，嚴重影響燃燒的穩(wěn)定性。所以從客觀上講，150MW負荷基本上是用SOFA風來調(diào)整熱偏差，分級低氮燃燒的基本未能實現(xiàn)。氮氧化物此時只是跟氧量量控制的大小有明顯的關(guān)系。

300MW工況下，由于燃燒穩(wěn)定，抗擾能力強，加上制粉系統(tǒng)運行較多，上層帶粉三次風可以減少下層給粉機轉(zhuǎn)速，分級梯度燃燒相對明顯，氮氧化物得到有效控制。列舉參數(shù)：SOFA風1-3三層開度分別為：50%100%100%總風量72%，SCR入口氮氧化物測量值為506mg/m3，主再熱汽溫536度、535度;各參數(shù)在正常范圍內(nèi)，燃燒穩(wěn)定，火焰電視金黃色，火檢正常無波動現(xiàn)象。說明高負荷時分級燃燒效果較好，即可可以保證燃燒穩(wěn)定，氮氧化物排放又能得到有效控制。