天然氣燃燒器控制系統(tǒng)及安全問題

就我國(guó)目前的情況而言，天然氣和煤炭作為原料比較豐富，是清潔能源，具有良好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。天然氣燃燒器的比例更符合我目前的產(chǎn)業(yè)政策，因此市場(chǎng)前景很好。

然而，在天然氣燃燒器的研發(fā)過程中，天然氣特性“易燃易爆、有毒”的三大危害是安全控制的首要問題。今天，廣州奎泰自動(dòng)控制設(shè)備主要講天然氣燃燒器控制系統(tǒng)。重中之重。

天然氣燃燒器的安全控制要求：根據(jù)爐內(nèi)氣體的燃燒特性，安全控制要求主要包括預(yù)吹、自動(dòng)點(diǎn)火、燃燒狀態(tài)監(jiān)測(cè)、非點(diǎn)火保護(hù)、熄火保護(hù)、高低氣壓限值保護(hù)、氣壓不足保護(hù)、停電保護(hù)、防止氣體泄漏事故的措施等。

1.天然氣燃燒器點(diǎn)燃
之前，必須有一段時(shí)間的預(yù)吹以吹走或稀釋爐膛和煙道中剩余的氣體。由于天然氣燃燒器的工作腔內(nèi)不可避免地存在殘余氣體，如果在沒有預(yù)吹的情況下點(diǎn)燃，則存在爆炸的危險(xiǎn)。剩余的氣體必須吹掉或稀釋，以確保氣體濃度不在爆炸限值內(nèi)。

預(yù)吹時(shí)間與爐膛結(jié)構(gòu)和吹氣量有關(guān)，一般設(shè)定為15-60秒

2.自動(dòng)點(diǎn)火

天然氣燃燒器應(yīng)通過電火花點(diǎn)火，以利于自動(dòng)控制。高壓點(diǎn)火變壓器可用于產(chǎn)生電弧點(diǎn)火，其輸出能量要求為：電壓≥3.5KV，電流≥15mA，點(diǎn)火時(shí)間一般為2~5秒。

3.燃燒狀態(tài)監(jiān)控

燃燒狀態(tài)必須動(dòng)態(tài)監(jiān)控。一旦火焰探測(cè)器檢測(cè)到熄火信號(hào)，必須在很短的時(shí)間內(nèi)將其反饋到天然氣燃燒器，然后進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)并切斷供氣。

火焰探測(cè)器必須能夠正常感知火焰信號(hào)，既不敏感也不沉悶。由于其靈敏度，如果燃燒狀態(tài)波動(dòng)，很容易引起故障和緩慢。反饋火焰信號(hào)滯后，不利于安全操作。一般要求火焰探測(cè)器發(fā)出的從熄火到熄火信號(hào)的響應(yīng)時(shí)間不超過0.2秒。

4.防火

當(dāng)天然氣燃燒器被點(diǎn)燃時(shí)，氣體被引入，氣體點(diǎn)燃和燃燒。點(diǎn)火動(dòng)作要求在氣體引入之前形成點(diǎn)火溫度場(chǎng)，以利于點(diǎn)火和燃燒。如果點(diǎn)火失敗，火焰探測(cè)器無法感應(yīng)火焰信號(hào)，燃燒器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。

從點(diǎn)火到進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)的時(shí)間要適當(dāng)，既不能太短也不能太長(zhǎng)。如果太短，就沒有時(shí)間形成穩(wěn)定的火焰;如果時(shí)間過長(zhǎng)，當(dāng)無法點(diǎn)燃時(shí)，會(huì)有大量的氣體進(jìn)入爐子。通常，要求燃燒器在供氣后2-3秒內(nèi)判斷火焰探測(cè)器檢測(cè)到的火焰信號(hào)。如果它沒有著火，它將進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，如果它著火，它將保持燃燒。

5.熄火保護(hù)

在燃燒器燃燒過程中，如果意外熄滅，燃燒器將進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)。因?yàn)闋t子很熱。氣體容易爆燃，因此必須在很短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)并切斷氣體供應(yīng)。從熄火發(fā)生到燃燒器進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，該過程的響應(yīng)時(shí)間不應(yīng)超過1秒。

6.氣體壓力高低限保護(hù)

燃?xì)馊紵饔幸欢ǚ秶姆€(wěn)定燃燒，只允許氣體壓力在一定范圍內(nèi)波動(dòng)。限制氣體高低壓的目的是保證火焰的穩(wěn)定性：無熄火、無熄火或逆火，同時(shí)限制燃燒器的輸出熱功率，保證設(shè)備安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。當(dāng)氣體壓力超過此范圍時(shí)，應(yīng)將燃燒器鎖定。

燃燒器設(shè)計(jì)一般采用氣體壓力開關(guān)來感測(cè)壓力信號(hào)，輸出開關(guān)信號(hào)來控制燃燒器的相應(yīng)運(yùn)行。

7.氣壓

不足保護(hù) 燃?xì)馊紵髟O(shè)計(jì)熱強(qiáng)度高，燃燒方式采用強(qiáng)制風(fēng)爆。如果風(fēng)扇發(fā)生故障，空氣中斷或空氣不足，立即切斷氣體，否則爐子會(huì)爆燃或閃回風(fēng)扇。因此，在提高風(fēng)機(jī)質(zhì)量的同時(shí)，氣體控制必須與氣壓互鎖。當(dāng)氣壓不足時(shí)，應(yīng)立即切斷供氣。

通常，氣體壓力開關(guān)用于感測(cè)氣壓信號(hào)并輸出開關(guān)量信號(hào)，以控制氣體電磁閥的相應(yīng)操作。

8.斷電保護(hù)

當(dāng)燃燒器在運(yùn)行過程中突然切斷時(shí)，必須立即切斷供氣，以保護(hù)設(shè)備的安全。氣體控制電磁閥必須常閉。一旦斷電，它將自動(dòng)關(guān)閉并切斷氣體供應(yīng)。電磁閥關(guān)閉響應(yīng)時(shí)間小于5s.

防止氣體泄漏事故的措施

氣體泄漏包括兩個(gè)方面，一個(gè)是指氣體通過管道泄漏到環(huán)境中，另一個(gè)是指氣體通過電磁閥芯端泄漏到爐內(nèi)。

環(huán)境泄漏可能導(dǎo)致工地人員中毒和爆炸事故，必須認(rèn)真對(duì)待。首先，確保管道密封，并定期檢查管道是否有泄漏。如果必須消除管道泄漏，則可以使用。其次，為避免氣體濃度可能引起中毒和爆炸，要求工作現(xiàn)場(chǎng)通風(fēng)良好：永久通風(fēng)孔和強(qiáng)制通風(fēng)安裝;此外，要求禁止在工作現(xiàn)場(chǎng)使用煙花爆竹和防爆電氣部件。

爐子中的泄漏可能會(huì)導(dǎo)致爐子爆炸。解決爐內(nèi)漏氣問題的方法有三種：一是加強(qiáng)預(yù)吹時(shí)間和吹氣量，吹或稀釋爐內(nèi)氣體;二是采用兩個(gè)電磁閥串聯(lián)，提高系統(tǒng)的安全性;三是使用管道 泄漏檢測(cè)裝置在點(diǎn)火前檢測(cè)燃?xì)夤艿?，如果氣體泄漏達(dá)到一定量，則鎖定燃燒器工作。防止氣體泄漏的措施屬于外部控制，一般不包括在燃燒器控制中。