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行业新闻

大功率工业生物质燃烧机前缓冲管段的计算与选择

大功率工业生物质燃烧机前缓冲管段的计算与选择

O引言

    近年来各地环保与节能政策日趋严格,生物质燃烧机以其燃烧效率高、环境好、工作安全可靠、自动控制水平高等特点受此同时生物质燃烧机在投产运营中碰到的问题也逐渐增多,亟需解决。

1.2生物质燃烧机的运行周期

  启动条件—,验证—,风机启动一前扣气—,电极产生电火花—,建立点火火焰—,建立主火焰一正常燃烧(自动或手动调节燃烧负荷)—,主火火焰熄灭(含主火火焰故障)—,后扫气—,停机

1. 3相关参数

1. 3. 1  切断压力

  生物质燃烧机是在额定燃气压力下设计的,允许燃气压力在一定的范围内波动,女口果超出这个范围燃烧将变得不稳定有可能发生脱火、回火或者不完全燃烧现象,所以许多燃烧机配备了电磁阀来限定燃气的高低压力。低压切断值(P.d) -般为额定压力(P额)的80%,高压切断值(P.。)-般为额定压力的150%,当超出了限定压力范围,电磁阀将自动关闭口1。

1.3.2  安全时间

    点火火焰建立安全时间:燃烧机在点火火焰形成前,允许点火燃料控制阀处于开启状态的最长时间间隔。

    主火火焰建立安全时间:燃烧机在主火火焰形成前,允许主火燃料控制阀处于开启状态的最长时间间隔。

    火焰熄灭安全时间:燃烧机在燃烧过程中主火火焰熄灭后,允许主火燃料控制阀仍处于开启状态的最长时间间隔。

1.3.3  调节方式

    分为连续调节和位式调节。连续调节指进入燃烧机的燃料量和助燃空气量可按比例平滑控制的调节方式:位式调节指进入燃烧机的燃料量和助燃空气量可按比例跳跃控制的调节方式。

2调压器

2.1调匪精度(AC)

    指在调压器正常工作时,出口压力偏离设定值的程度。一般工业用直接作用式调压器的调压精度为5%左右间接作用式调压器的调压精度为1%左右。

2.2响应时间

    指调压器从管道内出口压力发生变化到调压机构响应变化的时间。

    直接作用式调压器出口压力变化直接反应给敏感元件薄膜指挥阀杆来调节阀口开度,响应时间较短:间接作用式调压器,出口压力的变化需先通过指挥器,再由指挥器指挥阀杆来调节阀口开度所以间接作用式调压器响应时间通常比直接作用式调压器长。

2.3切断压力

    很多工业用户调压器都带有超压和欠压切断功能,当管道压力超过超压切断压力( Ptg)或者低于欠压切断压力(PLd)时,调压器将自动关闭。

3典型燃烧工况分析

3.1点火失败

    按照国标( GB/T 19839 - 2005)要求,燃烧机在进入点火程序前应确保空气、燃气调节装置的开度均处于其调节范围的最低点,否则不应进入点火程序口1。但对于仅有全开和全关两种状态的燃烧机,点火负荷即是其额定工作负荷。

    锅炉燃烧机启动瞬间燃烧机燃气流量由零增大至点火负荷对应的流量阚压器后管段中压力降低,由于调压器的启动需要一定响应时间( tq),所以在此段时间内,调压器后管段中的压力将大幅降低。当燃气压力降至低压切断压力,E论燃烧机是否点着燃气将被切断,导致点火失败。

3.2关机非正常切断

    在正常情况下,关闭燃烧机应该是先将其负荷调节至最小然后关闭。但对于仅有全开和全关两种状态的燃烧机,关闭负荷即是其额定工作负荷。另外,女口果燃烧机火焰意外熄灭其关闭负荷就是火焰熄灭前的工作负荷。

    燃烧机关闭瞬间燃烧机燃气流量由关闭负荷对应流量减小至零胡压器后管段中压力升高,由于调压器的关闭需要一定响应时间(t,),所以在此段时间内,调压器后管段中的压力将大幅升高,当燃气压力升高至高压切断压力时,燃气将被切断导致燃烧机非正常切断。

3.3位式燃烧机负荷突变引起的切断

    对于位式调节的燃烧机,如果燃烧负荷阶跃式由低变高(由高变低),负荷变化较大,那么燃烧机的燃气流量将发生较大变化胡压器后菅段中压力将降低(升高),由于调压器从一种状态过渡到另一种状态需要一定响应时间(f。)所以在此段时间内胡压器后管段中的压力将大幅降低(升高),当燃气压力降低(升高)至低压切断压力(高压切断压力)时,燃气将被切断,导致燃烧机非正常切断。

4解决办法

    由于大功率工业生物质燃烧机用气量常出现突变情况,在非常短的时间内流量变化非常大,而调压器的启动、关闭以及过渡(从一种稳定调压状态过渡到另外一种稳定调压状态)都需要一定的响应时间所以调压器后管道中压力波动非常大,当压力的波动超出了电磁阀或调压自身设定的切断压力时燃气将被切断。为了尽量避免燃气被切断,可采取以下办法。

    1)选择响应时间尽可能短的调压器以适应压力的波动。对于用户应尽量选择响应时间较短的直接作用式调压器。

    2)设置缓冲管。在调压器后设置一段缓冲管缓解管道中燃气压力的变化,f呆证燃烧机正常点火,、避免非正常切断。

5  缓冲管段的计算

    由于管道中压力不高,我们可以按照理想气体状态方程PV= n,RT进行分析。

    以Po为大气压力,,为温度,vo为缓冲管容量,下面就不同情形分析缓冲管容量的计算方法。

5.1  点火

    设调压器出口压力为P2s,它应该等于用气设备所需压力与菅线阻力损失之和若调压器的稳压精度为AC般照最不利的情况考虑P2,向下偏离程度越大,则启动瞬间管道中压力降时越接近低压切断压力

5.2燃烧机关闭

    调压器的稳压精度为AC般照最不利的情况考虑,P:,向上偏离程度越大,91u关闭瞬间管道中压力升高时越接近高压切断压力。

    当燃烧机负荷降低时取“+”,当负荷升高时取“一”。

    由式(14)可看出,女口果系统出口设定压力已定,切断压力已定刃B么缓冲管的容积只与燃烧机负荷变化情况以及调压器反应时间有关。我们近似认为,调压器的反应时间一定,那么就只需考虑负变化对缓冲管容量的影晌所以只考虑满负荷点火及满负荷停机两种极端情况即可。在取两种极端情况下,算出的最小缓冲管容量的较大值,即可保证燃烧机稳定运行。也即:

    考虑到尽可能的保险,最终我公司工作人员将BGN350P燃烧机和BGN200P燃烧机前的缓冲管长度都改造成了4 m放造后两台燃烧机均能正常启动。

7结语

    对于燃烧负荷瞬间变化较大的燃烧机,由于调压器响应出口压力的变化需要一定的时间所以调压器后管道中燃气的压力波动非常大,为保证燃烧机正常运行,必须保证调压器后管道中燃气的压力变化处于可控范围内。一种有效的方法就是通过计算得出调压器后缓冲管段的最小容量般置满足条件的最小缓冲管段即可保证燃烧机的正常运行。


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点击次数:  更新时间:2017-03-10 19:46:42  【打印此页】  【关闭