燃烧器的点火器
三、点火器的布置方式
点火器布置得当不但可获得理想的点火效果,也可节省 点火燃料。但由于燃料,燃烧器型式等的不同,点火器的 布置方式也是有所不同的。
1.旋流燃烧器的点火器布置方式
旋流燃烧器的点火器布置常见有两种方式,即点火器布 置在主燃烧器中心(图8—8)和倾斜地插在主燃料喷口侧面 (图8—9)。
另一种是点火用油枪仍布置在中心,点火装置和火焰检 测器则由侧面倾斜插入,这种布置方式也需预先确定点 火装置和点火油喷嘴间的最佳相对位置,不过点火油枪 位于主燃烧器的中心,可减少点火所需能量。
2.切向直流燃烧器的点火器布置方式
四角切向直流燃烧器的点火器的布置方式有中心布置和侧 面布置两种方式。中心布置系将点火器和点火油枪置于二次 风喷口内;而侧面布置方式,即在每一主燃烧器或主油枪的 侧面的水冷壁上布置点火器。
2.高频电压电火花点火器
这种点火器主要部件为电火花发生器及棒形点火枪。
该种电火花发生器实质上是一高频、高压振荡发生器,其 原理见图8—2。电源电压经高频升压变压器Bl升压至约 2500V,此时电火塞S:被击穿,在L1、C1组成的振荡回路 中产生100kHz左右的高频振荡,并经高频变压器B:升压至 20000V。在高压作用下放电头TD;击穿,产生高频电压电 火花,在放电的瞬间,通过扼线圈11向放电头引人大功率电 能,使放电头具有数千瓦功率,甚至可直接点燃250号重油。
高频电火花点火器的特点是:高压击穿能力强、易起弧,高 频使火花稳定,连接性好,且因高频的趋表效应,避免了高 压对人体的危害,同时整个设备简单紧凑。但由于在点火时 高压回路要通过很大的电流,因而高频变压器及高压回路在 设计制造上应有特殊要求。
3.高能电火花点火器
高能电火花点火器由高能点火变压器和点火电嘴组成。利 用点火变压器的R—C回路充放电功能,使点火电嘴两极间 的半导体面上形成能量很大的火花,以点燃燃料。
中心布置的方式较为紧溱,点火器易于支托固定,点火耗 油量也较少,且火焰检测器工作环境温度也较低。但是采 用这种方式,中心管径则较大,点火器和油枪的自动位移 装置要比点火器倾斜插入的较难布置。如若采用“抱枪式” 气缸驱动,亦会导致油枪过长。
பைடு நூலகம்
点火器在侧面倾斜布置的方式有两种布置方式。
一种是如图8—9所示那样,油枪和点火装置布置在一起, 都由侧面倾斜插入,而火焰检测装置布置在中心管内。 采用这种方式,点火器本身的点火较容易,但点燃煤粉 气流时则要求点火器的位置要适当。
带有半导体点火电嘴的点火器和点火电嘴见图8—4和图8— 5,在点火电嘴的中心电极与侧电极间为具有负的电阻温度 特性的半导体材料。
4.电弧点火器
电弧点火器的原理和电焊机相似,由电源和电极组成。电源 系一般的电焊机,电极系碳棒和碳块。在通电情况下,碳棒 与碳块拉开适当距离,即可在其间隙处产生高温电弧藉以点 燃燃料。
电火花引燃装置中以高压电火花(由5000~8000V的电压通 过两极间的间隙放电)的使用为最广泛。进而还有高频高压 电火花和高能电火花引燃装置,其性能更为优异。
当前,用于锅炉点火的油量十分可观,为了节省点火用油, 特别是节省价格较贵的轻油,国内外都进行了许多试验研 究,并已取得了初步成果。
经过多年来的试验与现场实际使用,我国利用自行研制的 高频高压电火花点燃重油(250号重油)已获成功,并还研制 成功少油(小油枪)点燃烟煤及贫煤的煤粉预燃室以及高能等 离子体直接点燃煤粉的点火燃烧器。
除了专供点火用的点火(燃烧)器之外,尚有兼点火和稳燃或带 低负荷功能的辅助(启动)燃烧器。
在常规的点火燃烧器中,专供点火的点火燃烧器和辅助燃烧 器有时并不能区分得很清楚。
但一般前者只用于启动时点燃燃料用,容量很小,在点燃主 火焰并稳定燃烧后就停用,而不用它来维持整个点火和启动 过程。
现代大容量锅炉为了保证运行的安全,有的点火燃烧器除了 在点火时投入外,在不利工况或事故工况下(如煤质差、负荷 低或给煤不正常等)也需要利用它来维持着火稳定,这后一种 点火器则属于点火和辅助燃烧器之列,或按有的习惯称之为 维持点火的点火燃烧器。
另一种辅助燃烧器则是启动燃烧器(warm—up gun),其 用途是在锅炉启动过程中用来升压带低负荷。
二、常规点火燃烧器
1.电火花-气体点火器
系用高压电火花点燃天然气(或其他可燃气体),再点燃主 燃料的装置,采用点火能量从小逐级放大的续燃点火方 式。点火器的构造如图8—l所示。
点火用的可燃气由接管6进人点火器混合室内,与空气组 成可燃的气体混合物,一部分由中心喷嘴4喷出,遇到高 压电极放出的电火花即被点燃。随后,这股燃烧的火焰 又点燃周围4个燃气续燃管喷出的可燃气,形成容量更大 的点火火焰,来点燃主燃烧器的燃料。点火电火花系由 5000~8000V的高压电通过点火电极与中心喷嘴形成间 隙间放电而产生。
点火油枪与高能点火器(HEA)启动顺序的示意见图8—10。
点火器侧面布置方式,即点火器布置在近主燃烧器的水冷 壁上(水冷壁开孔)。它有两种点火方式,即在每一主燃烧器 侧面布置相应点火器;或在主油枪侧面布置点火器,而煤粉 是由主油枪火焰来点燃的。这种侧面布置的点火器是固定式 的。
四、火焰检测器
火焰检测器是燃烧器自动装置中的重要部件之一,它的 作用是对火焰进行检测和监视,在锅炉点火、低负荷运行 或有异常情况时,防止锅炉灭火和炉内爆炸事故,确保锅 炉安全运行。现代大容量锅炉燃烧器和炉膛内应装置此设 备,以便对点火器的点火工况,单只主燃烧器的着火工况 以及全炉膛的燃烧稳定性进行自动监视和控制。
锅炉的燃烧及其控制调节
第一节 煤粉燃烧器的点火 一、概述 点火燃料:液体和气体燃料 点火方式:多级点火 点火器:电火花、电弧、电阻丝。 电阻丝点火器设备简单、结构紧凑,但电阻易氧化烧损,在 直接点燃重油时,烧损更为严重,目前仅在—些燃油锅炉上 使用。电弧点火器可获得较大的功率,但因电压低、不易击 穿污染层而起弧,且烧蚀严重,设备体积大,亦逐渐为电火 花装置所取代。
图8—7所示为上海锅炉厂设计的电弧点火器,其电极由一 根48mm的炭棒与碳块组成。
但是,普通的电弧点火器还存在一定的缺点,如机体笨重、 碳极易烧损、气动装置有时失灵等。此外当电极接触起弧后, 将电极拉开过快、过慢都会发生问题,前者使电弧很快熄灭, 后者易使电线过载。当炭棒位置不正时,还会在打火时烧坏 外罩。