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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
產品案例
公司實力
當電極間距大于臨界距離時,小點火能量與電極間距無關;而當電極間距小于臨界距離時,由于電極本身的吸熱,小點火能量隨電極間距的減小而增加。放電電極的形狀也對小點火能量的大小有一定的影響,在相同的電極間距和電極尺寸條件下,放電點越尖,其本身吸熱越少,所需的小點火能量也就越小。
高壓點火裝置是燃燒機上的電子核心部件之一,雖然其價格僅占燃燒機總價的很少一部但它擔負著重要的燃料點燃工作。高壓點火裝置的失效,輕則燃燒機無法工作,影響生產;重則可能造成鍋爐爆炸。尤其是當高壓點火裝置未完全失效時,燃料已大量噴入爐膛,熄火保護裝置尚未動作,此時高壓點火裝置突然點火,將會造成非常嚴重的后果。由此可見高壓點火裝置的重要性。
高壓點火裝置一般由整流電路、振蕩電路、升壓部件及放電電極組成。整流電路將220 V/50 Hz 的交流電進行整流、濾波,轉變為直流電;振蕩電路的作用則是根據放電頻率,將直流電再振蕩成交流電;升壓部件將振蕩后的交流電升壓,以達到可以電離空氣的高電壓,再利用高壓硅堆形成高壓脈沖電流;放電電極則是由特殊材料制成的,置于燃料出口。各部件輸出波形。
交流220 V/50 Hz 的電源,經電源變壓器 T1 后成為電壓較低的電,然后經過整流橋 B 將交流電源變為直流脈沖電源,再經過電容C1 的濾波,就得到了直流電源,這一部分即為整流電路。振蕩電路由電阻R1、三極管 BG 和升壓變壓器 T2 的初級構成,振蕩后由升壓變壓器T2 進行一次升壓,然后由高壓二極管或高壓硅堆 D 整流,得到高壓直流電。該直流電經電阻R2 對電容C2充電,同時在大電容C3 上儲備能量。當C2 被充電到一定電壓時,雙向二極管 D2 開啟,觸發雙向可控硅SCR 導通,此時電容C3已儲備了相當的能量,該能量通過回路電容C3、雙向可控硅 SCR 和二次升壓變壓器T3 的初級釋,此時在二次升壓變壓器的次級上就產生了高電壓。該高壓經放電電極擊穿一定厚度的空氣后放電,從而完成脈沖點火的一次放電點火。電容 C3在放電后又再次充電,從而進行一連串的充放電過程,在電極間就產生了一系列放電火花,完成一次點火過程。
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