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混合氣體達到爆炸含量時,在密封容器內的爆炸壓力,按不同氣體可達到0.75~1.65Mpa。水管鍋爐的爐膛和煙氣通道的承壓能力一般只有幾百到幾千毫米水柱,火管鍋爐的爐膽承壓能力比較高,不至于在爐膛內氣體爆炸中損壞,但轉向煙室一般不考慮承受高壓。因此,混合氣體的爆炸會給鍋爐煙氣通道的圍護結構和受熱面結構造成很大的破壞。
國內外燃油燃氣鍋爐的爐膛和煙道內氣體爆炸事故屢有發生。輕則造成鍋爐燃爆熄火,重則使爐膛和煙道爆裂、引風機損壞、鍋爐房和煙囪受損,甚至造成人員傷亡事故。
分析和查明事故原因,都是因為在爐膛或煙道內有爆炸性混合氣體存在,并達到爆炸極限,被明火或鍋爐本身的高溫引燃而發生事故。
在所有事故中,以鍋爐點火過程中發生的事故多,約占燃油鍋爐爆炸事故的50%以上,約占燃氣鍋爐爆炸事故的70%以上。
鍋爐點火前,當因某種原因燃油燃氣漏入爐膛,如閥門不密封、誤操作、一次點火不成功等,而又未對爐膛煙道進行吹掃或吹掃時間不夠、風量不足時,則點火時會發生爆炸。
鍋爐運行中由于熄火引起爆炸的事故,燃油鍋爐比較多,因為燃油鍋爐熄火的可能性比較大。燃氣鍋爐的這類事故多發生在燃燒器前由于燃氣壓力或風壓波動太大引起脫火或回火的情況下。
對負壓運行的鍋爐,當鍋爐燃燒不良時,可燃氣體進入鍋爐后部煙道,與后部煙道漏入的空氣混合形成爆炸性氣體,在高溫作用下,可能引起二次燃燒或爆炸。
由上述可知,要防止爐膛或煙道爆炸,首先在爐內無明火情況下應防止燃料進入爐膛,其次是要保證良好燃燒。作為措施,在點火之前必須仔細吹掃爐膛和煙道,使其內可能積存的可燃性氣體及時排除。
從方面考慮,燃油燃氣鍋爐燃燒系統的自動化是必要的,包括點火預吹掃、點火程控、火焰檢測、熄火保護、燃燒自動調節等。而這一切正是比例調節燃燒系統的標準配置。
在放電點火方式以及電極的布置上,有對地放電和兩極間放電之分。由于燃料氣的易燃易爆性,故燃氣燃燒機全部是采用較為的對地放電方式。由于燃氣的成分不同,它們的火焰傳播速度也有較大的差異,對于火焰傳播速度較低的燃料,采用預混式燃燒,點火方式是電極對穩焰盤或側壁放電。對于火焰傳播速度較高的燃料,采用后混式燃燒,點火方式是電極對噴嘴放電。燃油燃燒機有一部分是采用對地放電的方式,另一部分則是采用兩電極間放電的方式。對地放電又可分為幾種方式,一種是單電極對噴嘴放電,另一種是單電極對穩焰盤放電,還有一種是雙電極對噴嘴放電。兩電極間放電可分為一電 極接點的假兩電極放電以及真正的兩電極間放電兩種方式,所謂的假兩電極放電是指其中的一個電極實際上是接地的。單極放電強調的是其電氣的性,因一個電極接地沒有浮空的電極;而兩極放電則強調的是點火的成功率,因其兩極可以放置在點火區的位置。
采用不同升壓部件的電子點火器,雖然工作原理不同,價格不同,但都能夠滿足點燃燃料的需要。不同的輸出形式(單極型、雙極型和中間接地的雙極型)各有其優缺點,有的側重于性,有的則側重于靈活性。燃用不同燃料的燃燒機必須選擇相應的電子點火器以及不同的電極布置方式,否則有可能得不到保障或者無法引燃燃料。對于燃料為燃氣的燃燒機,考慮到性的影響,必須采用單電極點火方式;而對于燃油燃燒機,為了獲得較好的點火位置及較高的點燃率,建議采用雙極型的點火方式。Honeywell 是美國生產的高壓點火裝置,其中常用的 Satronic 系列電子點火器是以固態繼電器為基礎設計的。不同于傳統的鐵芯式變壓器,它通過內部點火電路,在次級產生高頻、高壓電火花。Danfoss 是瑞典生產的高壓點火裝置,EBI 系列電子點火器常用于燃油和燃氣燃燒機的點火。它是采用電子變頻產生高壓的原理進行工作的,適用于間歇點火,在3 min 內,35℃ 的條件下發火率為33%;60℃的條件下發火率為20%。BRAHAMA 是意大利生產的高壓點火裝置,分為 E、G 和 S 三個系列,均采用高性能的點火變壓器來升壓
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氫氣燒嘴廣泛應用于冶金、化工、建材、輕工、機械等行業的各種工業爐窯。特別適用于對產品加熱質量要求高,爐溫均勻性要求嚴格的各種加熱及加熱處理設備。
該氫氣燒嘴可使用天然氣、液化氣、城市煤氣、發生爐煤氣等作燃料,本系列以混合煤氣(熱值:7524~9196kj/Nm3)為燃料,具有冷風,熱風兩種類型。可配帶自動點火及火焰監測器,也可與爐子控制系統聯網,實現自動控制,操作方便,可靠。
平焰燒嘴是以進入到燒嘴的煤氣和燃燒所需的空氣,在旋流器的作用下,煤氣和空氣強烈的旋轉,沿垂直于燒嘴磚中心線的爐墻表面展開,并在緊靠爐墻的一層空間內燒盡,形成園盤型火焰,其直徑在1~3m,其厚度在100~200mm。 采用平焰燒嘴后,由于熱輻射能力加強,溫度場均勻,故升溫速度快,金屬氧化燒損率低,對實現鋼材均勻加熱,快速加熱,節約燃料具有顯著的效果 。
介紹一種高速氣體燃燒器的技術特點、設計要點和具體的設計方法,并利用液體火箭發動機的燃燒技術,為工業加熱爐開發了一種、節能、低污染的新型高速氣體燃燒器,填補了我國民用燃燒器技術的一項空白,已成功地應用在油田、鋼鐵、陶瓷等行業。
高速氣體燃燒器是現代燃燒技術在工業燃燒器產業的體現,其出口處高溫燃燒產物的噴射速度可達100 m/s~300 m/s,具有節能、、火焰動量可控等技術優勢,在發達已經廣泛地應用在航空、鋼鐵、化工、輕工等行業的各種加熱爐上。我國在80年代引進此項技術,并有一些仿制的產品投入市場,但是由于其成本高、耐火材料內襯易壞、使用壽命短,影響了推廣。
高速氣體燃燒器是一種把燃料的化學能轉換成燃燒產物的勢能和動能的裝置,液體火箭發動機是一種把推進劑的化學能轉換成燃燒產物的熱能和動能的裝置,兩者在工作原理上有相似之處。利用在液體火箭發動機研制方面的豐富經驗,開發研制了一種全金屬結構,采用再生冷卻的高性能的高速氣體燃燒器。
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