一種火焰檢測儀安裝的改良結構的製作方法
2023-11-02 21:37:32
一種火焰檢測儀安裝的改良結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種燃燒器，具體來說是燃燒器與火焰檢測儀安裝配合的改良結構，屬於燃氣鍋爐燃燒器【技術領域】。一種火焰檢測儀安裝的改良結構，所述火焰檢測儀安裝在燃燒器上，其特徵在於：所述燃燒器具有中心油孔（1），所述火焰檢測儀（2）安裝在所述中心油孔的位置；所述火焰掃描儀（2）具有兩段式結構，所述兩段式結構中間增設穩定環，所述穩定環與所述兩段式結構同軸固定。本實用新型大大降低了燃燒器故障中的火焰故障率；火焰掃描儀檢測結果更加準確；火焰掃描儀檢測放線準確，穩定性也有所提高。
【專利說明】一種火焰檢測儀安裝的改良結構
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燃燒器，具體來說是燃燒器與火焰檢測儀安裝配合的改良結構，屬於燃氣鍋爐燃燒器【技術領域】。
【背景技術】
[0002]燃燒器是指:使燃料和空氣以一定方式噴出混合燃燒的總稱。
[0003]根據國家節能減排的要求，寶鋼特鋼經充分的計劃與籌建，在2011年12月12日正式由燃氣鍋爐取代燃煤鍋爐。為滿足生產、生活用汽的需要，寶鋼特鋼結合各類精煉爐用汽的實際情況，新建一座以天然氣為能源、蒸發量為75t/h的燃氣鍋爐房，對煉鋼的精煉過程進行供汽，要求鍋爐在供汽過程中無任何質量缺陷，無汙染、操作和保養維護簡便。鍋爐房選用水管臥式全自動燃氣鍋爐三臺，1#鍋爐為低壓飽和蒸汽鍋爐，2#、3#鍋爐為低壓過熱蒸汽鍋爐，過熱蒸汽鍋爐額定壓力為1.25MPa，過熱蒸汽溫度為300°C，鍋爐型號SZS25-1.25-QT。飽和蒸汽額定壓力為0.7MPa。為確保燃氣鍋爐運行穩定、可靠，特鋼公司經反覆論證，鍋爐配套時選用的燃燒器型號為德國扎克GS220，屬分體式低Nox氣體燃燒器，這是一款國際知名品牌的成熟產品。
[0004]2011年10月8日起，燃氣鍋爐由建設轉為調試、烘爐、煮爐和試運行。按計劃，至12月12日燃氣鍋爐向特鋼公司供應全部生產、生活用汽。
[0005]自10月8日起，由雙良鍋爐廠技術專家和德國扎克技術專家進駐燃氣鍋爐房進行全程跟蹤調試。期間因燃燒系統經常出現故障使鍋爐系統調試不順利、試運行不平穩，嚴重影響了調試、試運行工作，甚至調試無法進行。在鍋爐聯動調試時，雙良和扎克的技術專家認為它們的產品都是成熟產品，配套性能很好，不存在個體差異，只要各個燃燒參數設置完成，再進行微調，調試應該會順利進行。但是調試過程中燃燒器經常出現莫名的熄火故障，無論如何也不能很穩定的運行。隨著倒計時的臨近，燃燒器不能穩定運行使雙良和扎克的技術專家感到非常棘手。我們各運行班組的員工也針對出現的問題，紛紛出謀劃策，探討問題的癥結。
[0006]由於出現問題的頻次較多，我們首先設立了一本「鍋爐異常記錄本」，對每一次出現的「異常」都記錄並要求儘可能的詳細，為解決問題提供有益的依據。
[0007]經一段時日的現場觀察、跟蹤，我們分析、歸納其主要原因是鍋爐燃燒系統火焰掃描儀出現故障的頻率較高，使鍋爐燃燒控制系統因為檢測不到火焰信號而發出錯誤的停爐指令。在調試、試運行期間出現問題，很容易造成生產安全事故，嚴重影響生產的長周期安全及平穩運行。鍋爐運行「異常」應該儘快解決。經統計2011年運行二個半月共計發生80次異常停爐出現。
[0008]針對燃燒器故障，對照運行調試手冊進行再次細分，又發現:燃燒器故障中火焰故障率明顯偏高。
[0009]同時，現有的火焰掃描儀一般具有兩段式結構，如圖5所示，兩段式結構的圓筒需要相互套接，其同軸度往往難以確保，因此造成檢測火焰的角度有所偏差，也容易造成燃燒器熄火。
【發明內容】
[0010]一種火焰檢測儀安裝的改良結構，所述火焰檢測儀安裝在燃燒器上，所述燃燒器具有中心油孔1，所述火焰檢測儀2安裝在所述中心油孔的位置；所述火焰掃描儀2具有兩段式結構，所述兩段式結構中間增設穩定環，所述穩定環與所述兩段式結構同軸固定。
[0011]本技術方案的特點是:利用燃燒器的中心油孔，將火焰掃描儀設置在燃燒器中心位置處，火焰掃描儀進行火焰檢測更準確；同時，將在火焰掃描儀兩段式結構中間增設穩定環，穩定環的作用是將兩段式結構同軸固定，提高其同軸度，確保火焰掃描儀的檢測方向的準確性，降低燃燒器熄火的概率。
[0012]進一步的，所述穩定環徑向設有一組螺孔，用於與所述兩段式結構固定連接。
[0013]進一步的，所述燃燒器端面上還設有觀火孔3。
[0014]更進一步的，所述觀火孔3的數量為3個。
[0015]再進一步的，其中兩個觀火孔3位於同一水面線上。
[0016]本實用新型的有益效果在於:
[0017]I)大大降低了燃燒器故障中的火焰故障率。
[0018]2)火焰掃描儀檢測結果更加準確。
[0019]3)火焰掃描儀檢測放線準確，穩定性也有所提高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是現有技術中火焰檢測儀安裝在燃燒器端面外部的側面示意圖。
[0021]圖2是現有技術中火焰檢測儀安裝在燃燒器端面外部的正面示意圖。
[0022]圖3是本實用新型中，火焰檢測儀安裝在燃燒器端面外部的側面示意圖。
[0023]圖4是本實用新型中，火焰檢測儀安裝在燃燒器端面外部的正面示意圖。
[0024]圖5是現有技術中的火焰掃描儀的兩段式結構示意圖。
[0025]圖6是本實用新型中，火焰掃描儀上增設的穩定環的主視圖。
[0026]圖7是本實用新型中，火焰掃描儀上增設的穩定環的俯視圖。
[0027]圖中，1.中心油孔，2.火焰掃描儀，3.觀火孔。
【具體實施方式】
[0028]下面結合具體實施例和附圖對本實用新型進一步說明。
[0029]由於燃氣鍋爐要處於連續供汽的良好工況，其運行負荷會隨著用汽的峰谷不斷轉換，從燃燒器的旁邊進行檢測火焰會增加不穩定性，我們就從各個系統的整體性上考慮，既然GS220燃燒器是油氣兩用，而燃氣作業區的鍋爐單獨使用天燃氣，燃燒器上原有2個火焰掃描器安裝位置及一根油噴嘴(油槍孔位)，我們就從各個部位的最佳位置考慮，火焰掃描器原安裝位置在距燃燒器中心23cm的位置，而油噴嘴(油槍孔位)就在燃燒器中心位置。經過試驗，我們提出將原火焰掃描器從原偏中心23cm的位置移到油槍孔位，即燃燒器中心位置。如圖3-4。
[0030]結合現場實際情況，通過調研，要使鍋爐系統達到平穩運行，確保設備長周期安全及平穩運行，必須將火焰掃描儀置於良好的位置，而綜觀燃燒器最佳火焰觀測點是位於燃燒器的中心位置。再根據調試手冊，發生H004的故障有以下三種可能性:
[0031 ] 1、運行中燃氣壓力太低火焰被吹熄,但還未觸發燃氣壓力低報警。
[0032]2、運行中火焰掃描器或者線路故障。
[0033]3、火焰探頭觀火角度不合適。
[0034]針對上述三個原因，我們進行了分析:
[0035]1)、運行中燃氣壓力太低火焰被吹熄對燃氣過濾網進行拆修，同時在運作中通過比對燃氣管道的壓力表確認運行中檢查燃氣壓力處於25KPa，均為正常狀態，基本排除這一可能性。 [0036]2)、運行中火焰掃描器或者線路故障。通過檢測在運行中高負荷時火焰掃描器能夠接受到信號，同時通過更換檢查線路及更換新火焰掃描器排除了火焰掃描器或者線路故障的可能性。
[0037]3)運行中火焰掃描器從燃燒器外殼的縫隙中對火焰進行檢測，但是小火燃燒時，火焰漂移，有時被穩焰盤遮擋，火焰掃描器位置不是最佳，可能發生檢查不到火焰，在運行中發生停爐，這一可能是存在的。
[0038]根據燃燒學理論可知，鍋爐燃燒的實質是燃料中的碳或碳氫化合物與空氣中氧發生化學反應，所以在燃燒器噴出燃料後，爐膛火焰大致分成4個區域:燃料混合區、初始燃燒區、充分燃燒區及燃料燃盡區研究結果顯示，火焰波動頻率伴隨燃燒階段不同分布在2-600HZ之間，由於初始燃燒區火焰亮度變化頻率最大、亮度高，所以對於單只燃燒器來說初始燃燒區是最佳的火焰監測區域。
[0039]而不同燃料的光譜分布特性區別很大，油火焰含有大量的紅外線、部分可見光和少量紫外線，氣體火焰有豐富的紫外線、紅外線和較少的可見光。在燃燒器的最佳觀火角度是油噴嘴和油槍孔位。
[0040]調整後的測試結果表明:火焰掃描的成功率大大提高，燃燒器運行趨於正常。火焰掃描的效果明顯好轉，信號也有明顯增加和穩定。經扎克專家的同意，燃氣鍋爐房的其它二臺鍋爐火焰掃描器的位置也作相應調整，鍋爐的調試和試運行基本順利。
[0041]下表是2012年中針對燃燒器故障的一季度統計數:
[0042]
佔燃燒器故障比
燃燒器故障次數
例
H004故障(火焰故障) 5^33^%
火焰故障___
H004故障(繼電器故障) 10次66.6%
[0043]自2012年一季度的鍋爐熱平衡測試期間，火焰檢測故障只有5次，故障率從83.3%下降到33.3%相比原來下降50%，可見這一「措施」是合理、有效的，並且得到扎克專家的認可。鍋爐順利通過2012年3月的熱平衡和環保測試，2012年8月通過了鍋爐整體驗收。[0044]在火焰掃描器移位安裝後，由於火焰掃描器的外徑與油槍孔位的內徑不匹配，進行了纏繞塑料帶的方式進行了固定，這種方式容易引起震動，對火焰掃描仍然有不穩定的情況。為此，在鍋爐油槍孔位與火焰掃描器的外徑處增設一隻穩定環，這樣提高了火焰掃描器的穩定性，給火焰掃描器的檢測創造了更好的條件。
[0045]參見圖5-6，為了保持已取得的檢測效果，我們還在火焰掃描儀與油槍管的聯接處，增設一個穩定環，進一步提高火焰掃描儀檢測火焰的可靠性。
[0046]實施後的效果:
[0047]經對品牌燃燒器的火焰掃描器移位安裝後，火焰掃描器檢測效果顯著改善，解決了鍋爐在小負荷區域容易檢測不到火焰的問題，基本確保了鍋爐正常運行。故障率從83.3%下降到33.3%相比原來下降50%，目前燃氣鍋爐房三臺燃氣鍋爐的火焰掃描器均作移位安裝。
[0048]經濟效益:
[0049]由於這一技術是直接解決設備的可否運行，所以直接效益難以確定，我們只是將每次因火焰掃描儀檢測故障而停爐後要重新啟動鍋爐，多消耗的天然氣進行經濟效益計
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[0050]經統計每次點火需消耗天然氣6m3。天然氣單價為2.2元/m3。
[0051]2011年二個月發生火焰檢測故障共18次，平均每月為9次。
[0052]2012年火焰檢測儀檢測故障率下降50%，則全年節約的天然氣費用為18/2*12/2*6*2.2=118.8 (元)。
【權利要求】
1.一種火焰檢測儀安裝的改良結構，所述火焰檢測儀安裝在燃燒器上，其特徵在於: 所述燃燒器具有中心油孔(1)，所述火焰檢測儀(2)安裝在所述中心油孔的位置； 所述火焰掃描儀(2 )具有兩段式結構，所述兩段式結構中間增設穩定環，所述穩定環與所述兩段式結構同軸固定。
2.如權利要求1所述的火焰檢測儀安裝的改良結構，其特徵在於:所述穩定環徑向設有一組螺孔，用於與所述兩段式結構固定連接。
3.如權利要求1所述的火焰檢測儀安裝的改良結構，其特徵在於:所述燃燒器端面上還設有觀火孔(3)。
4.如權利要求3所述的火焰檢測儀安裝的改良結構，其特徵在於:所述觀火孔(3)的數量為3個。
5.如權利要求4所述的火焰檢測儀安裝的改良結構，其特徵在於:其中兩個觀火孔(3)位於同一水面線上。
【文檔編號】F23M11/04GK203718822SQ201420072142
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月19日 優先權日:2014年2月19日
【發明者】滕蓮勝, 孫吉, 潘瑞紅, 朱海燕 申請人:寶鋼發展有限公司