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混合氣體達(dá)到爆炸含量時(shí),在密封容器內(nèi)的爆炸壓力,按不同氣體可達(dá)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(nèi)氣體爆炸中損壞,但轉(zhuǎn)向煙室一般不考慮承受高壓。因此,混合氣體的爆炸會(huì)給鍋爐煙氣通道的圍護(hù)結(jié)構(gòu)和受熱面結(jié)構(gòu)造成很大的破壞。
國內(nèi)外燃油燃?xì)忮仩t的爐膛和煙道內(nèi)氣體爆炸事故屢有發(fā)生。輕則造成鍋爐燃爆熄火,重則使?fàn)t膛和煙道爆裂、引風(fēng)機(jī)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?yàn)樵跔t膛或煙道內(nèi)有爆炸性混合氣體存在,并達(dá)到爆炸極限,被明火或鍋爐本身的高溫引燃而發(fā)生事故。
在所有事故中,以鍋爐點(diǎn)火過程中發(fā)生的事故多,約占燃油鍋爐爆炸事故的50%以上,約占燃?xì)忮仩t爆炸事故的70%以上。
鍋爐點(diǎn)火前,當(dāng)因某種原因燃油燃?xì)饴┤霠t膛,如閥門不密封、誤操作、一次點(diǎn)火不成功等,而又未對(duì)爐膛煙道進(jìn)行吹掃或吹掃時(shí)間不夠、風(fēng)量不足時(shí),則點(diǎn)火時(shí)會(huì)發(fā)生爆炸。
鍋爐運(yùn)行中由于熄火引起爆炸的事故,燃油鍋爐比較多,因?yàn)槿加湾仩t熄火的可能性比較大。燃?xì)忮仩t的這類事故多發(fā)生在燃燒器前由于燃?xì)鈮毫蝻L(fēng)壓波動(dòng)太大引起脫火或回火的情況下。
對(duì)負(fù)壓運(yùn)行的鍋爐,當(dāng)鍋爐燃燒不良時(shí),可燃?xì)怏w進(jìn)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?fàn)t膛或煙道爆炸,首先在爐內(nèi)無明火情況下應(yīng)防止燃料進(jìn)入爐膛,其次是要保證良好燃燒。作為措施,在點(diǎn)火之前必須仔細(xì)吹掃爐膛和煙道,使其內(nèi)可能積存的可燃性氣體及時(shí)排除。
從方面考慮,燃油燃?xì)忮仩t燃燒系統(tǒng)的自動(dòng)化是必要的,包括點(diǎn)火預(yù)吹掃、點(diǎn)火程控、火焰檢測、熄火保護(hù)、燃燒自動(dòng)調(diào)節(jié)等。而這一切正是比例調(diào)節(jié)燃燒系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)配置。
在放電點(diǎn)火方式以及電極的布置上,有對(duì)地放電和兩極間放電之分。由于燃料氣的易燃易爆性,故燃?xì)馊紵龣C(jī)全部是采用較為的對(duì)地放電方式。由于燃?xì)獾某煞植煌?,它們的火焰?zhèn)鞑ニ俣纫灿休^大的差異,對(duì)于火焰?zhèn)鞑ニ俣容^低的燃料,采用預(yù)混式燃燒,點(diǎn)火方式是電極對(duì)穩(wěn)焰盤或側(cè)壁放電。對(duì)于火焰?zhèn)鞑ニ俣容^高的燃料,采用后混式燃燒,點(diǎn)火方式是電極對(duì)噴嘴放電。燃油燃燒機(jī)有一部分是采用對(duì)地放電的方式,另一部分則是采用兩電極間放電的方式。對(duì)地放電又可分為幾種方式,一種是單電極對(duì)噴嘴放電,另一種是單電極對(duì)穩(wěn)焰盤放電,還有一種是雙電極對(duì)噴嘴放電。兩電極間放電可分為一電 極接點(diǎn)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(gè)電極實(shí)際上是接地的。單極放電強(qiáng)調(diào)的是其電氣的性,因一個(gè)電極接地沒有浮空的電極;而兩極放電則強(qiáng)調(diào)的是點(diǎn)火的成功率,因其兩極可以放置在點(diǎn)火區(qū)的位置。
采用不同升壓部件的電子點(diǎn)火器,雖然工作原理不同,價(jià)格不同,但都能夠滿足點(diǎn)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(yōu)缺點(diǎn),有的側(cè)重于性,有的則側(cè)重于靈活性。燃用不同燃料的燃燒機(jī)必須選擇相應(yīng)的電子點(diǎn)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(duì)于燃料為燃?xì)獾娜紵龣C(jī),考慮到性的影響,必須采用單電極點(diǎn)火方式;而對(duì)于燃油燃燒機(jī),為了獲得較好的點(diǎn)火位置及較高的點(diǎn)燃率,建議采用雙極型的點(diǎn)火方式。Honeywell 是美國生產(chǎn)的高壓點(diǎn)火裝置,其中常用的 Satronic 系列電子點(diǎn)火器是以固態(tài)繼電器為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的。不同于傳統(tǒng)的鐵芯式變壓器,它通過內(nèi)部點(diǎn)火電路,在次級(jí)產(chǎn)生高頻、高壓電火花。Danfoss 是瑞典生產(chǎn)的高壓點(diǎn)火裝置,EBI 系列電子點(diǎn)火器常用于燃油和燃?xì)馊紵龣C(jī)的點(diǎn)火。它是采用電子變頻產(chǎn)生高壓的原理進(jìn)行工作的,適用于間歇點(diǎn)火,在3 min 內(nèi),35℃ 的條件下發(fā)火率為33%;60℃的條件下發(fā)火率為20%。BRAHAMA 是意大利生產(chǎn)的高壓點(diǎn)火裝置,分為 E、G 和 S 三個(gè)系列,均采用高性能的點(diǎn)火變壓器來升壓
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氫氣燒嘴廣泛應(yīng)用于冶金、化工、建材、輕工、機(jī)械等行業(yè)的各種工業(yè)爐窯。特別適用于對(duì)產(chǎn)品加熱質(zhì)量要求高,爐溫均勻性要求嚴(yán)格的各種加熱及加熱處理設(shè)備。
該氫氣燒嘴可使用天然氣、液化氣、城市煤氣、發(fā)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(fēng),熱風(fēng)兩種類型??膳鋷ё詣?dòng)點(diǎn)火及火焰監(jiān)測器,也可與爐子控制系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制,操作方便,可靠。
平焰燒嘴是以進(jìn)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(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn),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(nèi)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(qiáng),溫度場均勻,故升溫速度快,金屬氧化燒損率低,對(duì)實(shí)現(xiàn)鋼材均勻加熱,快速加熱,節(jié)約燃料具有顯著的效果 。
介紹一種高速氣體燃燒器的技術(shù)特點(diǎn)、設(shè)計(jì)要點(diǎn)和具體的設(shè)計(jì)方法,并利用液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒技術(shù),為工業(yè)加熱爐開發(fā)了一種、節(jié)能、低污染的新型高速氣體燃燒器,填補(bǔ)了我國民用燃燒器技術(shù)的一項(xiàng)空白,已成功地應(yīng)用在油田、鋼鐵、陶瓷等行業(yè)。
高速氣體燃燒器是現(xiàn)代燃燒技術(shù)在工業(yè)燃燒器產(chǎn)業(yè)的體現(xiàn),其出口處高溫燃燒產(chǎn)物的噴射速度可達(dá)100 m/s~300 m/s,具有節(jié)能、、火焰動(dòng)量可控等技術(shù)優(yōu)勢(shì),在發(fā)達(dá)已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在航空、鋼鐵、化工、輕工等行業(yè)的各種加熱爐上。我國在80年代引進(jìn)此項(xiàng)技術(shù),并有一些仿制的產(chǎn)品投入市場,但是由于其成本高、耐火材料內(nèi)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(xué)能轉(zhuǎn)換成燃燒產(chǎn)物的勢(shì)能和動(dòng)能的裝置,液體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)是一種把推進(jìn)劑的化學(xué)能轉(zhuǎn)換成燃燒產(chǎn)物的熱能和動(dòng)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(fā)動(dòng)機(jī)研制方面的豐富經(jīng)驗(yàn),開發(fā)研制了一種全金屬結(jié)構(gòu),采用再生冷卻的高性能的高速氣體燃燒器。
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