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燃气脉冲吹灰器系统设计

 

 

一、系统各个组成部分及部件严格按国家标准设计安装。

二、吹灰器各系统组成:

      ㈠、可燃气稳压净化系统:

      1、该系统主要由可燃气稳压净化集箱、阻火器、可燃气管路、可燃气超压、欠压检测装置、检测仪表等部件组成。

      2、可燃气总管路设计安装一套阻火器,杜绝出现安全事故。

      3、安装可燃气高低压检测装置,在出现可燃气泄漏和可燃气压力高于(或低于)正常值范围后,连锁功能会自动切断电源,同时程序控制柜内安装的报警装置会自动做出声光报警提示,避免出现运行哑炮和安全事故。

      4、本系统部件安装在零米的专用房间内,房间面积在九平方米以上,要求通风良好,远离火源。

㈡、混合、配气、点火控制系统:

      1、本系统主要阀门、点火器等关键部件均安装在一个整体的柜子内,防尘防腐蚀。

      2、空气管路系统主要由空气电磁阀、空气调节阀、两套空气逆止阀(材质:不锈钢)等部件组成。

      3、可燃气管路系统主要由可燃气管道、乙炔调节阀(材质:不锈钢)、两套乙炔电磁阀(材质:不锈钢)、两套乙炔逆止阀(材质:不锈钢)等部件组成。采用防反向冲击技术可阻止爆燃气体反向作用对乙炔瓶带来的安全隐患。两套电磁阀与两套乙炔逆止阀共同筑起四道安全防护,保证吹灰器设备的运行安全。

      4、混合、点火系统主要由混合装置、点火装置、高能点火器、哑炮检测装置等部件组成。

      ①、高能点火器采用航空发动机点火技术生产,点火头的发火元件为特种半导体材料,具有自洁功能,其点火性能不受介质和空气压力的影响,保证不会出现哑炮现象。

 

                      高能点火器与火花塞的性能比较

高能点火器

高压线圈式点火器(火花塞)

点火能量高,可达3焦耳。

点火能量低,只有30-50毫焦。

点火可靠性强,点火电咀采用半导体材料,本身有自洁功能,无积炭现象产生,耐水、耐油、耐酸碱,适应环境强。

点火可靠性差,适应环境差,易积炭。

工作时放电,输出电压低,不会对人体造成损害。

连续放电,输出电压高达万伏以上,一旦接触会对人体造成损伤。

使用寿命长,平均点火寿命在20-50万次,正常吹灰使用可达五年以上。

使用寿命短,平均点火寿命在3万次以下,正常吹灰使用仅达两个月左右。

 

      ②、可燃气和空气按照比例混合后在吹灰运行时可实现自动分配,无需调整。

      ③、预混气点火能满足初始火焰形成传播,同时不导致回火。点火装置的设计能满足在预混气燃烧过程中,既让火焰快速传播,同时又能准确有效地控制脉冲压力参数。

      5、设计原则:根据不同的锅炉积灰情况,确认积灰参数,根据锅炉吹灰部位确认环境参数,根据现场环境确认安装实用性。对于各种类型锅炉和不同类型积灰,可以选择合适的装置类型,获得适当的脉冲能量,实现优化配置。

      6、混合配气点火系统均集中布置在便于操作的锅炉本体的外侧,安装在脉冲发生器的上部。每套系统控制两台(或一台)吹灰器同时运行。

㈢、激波控制系统:

      1、本系统主要由脉冲发生器、脉冲喷管、激波喷口、密封装置、爆燃气管路等部件组成。

      2、脉冲发生器:

      ①、开口容器,用于高能气体的膨胀和吹灰气体能量的集中与释放,是主要的吹灰部件。设计材质为20#钢材料。

      ②、脉冲发生器是燃气预混合气体进行爆燃的罐体,用于组织和加速爆燃过程,建立高湍流路线、调制、发射冲击波。脉冲发生器内部为有稳流隔板分离的罐体且用混合气导管(火焰导管)与混配点火装置连接。保证气体混合均匀、点燃充分,能量有效发挥。

      ③、蓄积吹灰能量、发生爆燃、调制发射冲击波的功能均由脉冲发生器完成,它要反复承受脉冲压力的作用。尽管为开口容器,也参照压力容器标准(《GB150-98钢制压力容器》)设计、制造、检验。

      3、脉冲喷管:

      ①、脉冲喷管设计为无缝钢管,外径尺寸Φ159mm,钢管壁厚设计为8mm,材质设计为20#钢(或不锈钢)材料

      ②、喷管后端安装盲板法兰,方便安装保护风隔离冷却喷嘴和停炉时检查喷口使用情况和清理。

      4、激波喷口:

      ①、冲击波是以球面波的形式沿喷口出口法线方向传播,因此激波喷口是吹灰器工作的关键部件,用于控制爆燃冲击波的气流方向。

      ②、常规的为圆形管斜切45°-60°,定向性不好。设计采用定向弧形技术,激波喷口设计为定向弧形喷口,扩散范围大,使冲击波能量有效利用,既保证爆燃气有效作用于积灰区域,同时确保锅炉炉体的安全。

      ③、激波喷口材质全部设计为20#钢(或不锈钢)材料。

      5、脉冲喷管安装在锅炉本体现场的安装孔内,激波喷口方向要求可全覆盖积灰区域。脉冲发生器安装在锅炉本体的外侧,距离炉墙的尺寸按照设计图纸要求,每一台(或两台)吹灰器连接为一组独立(或同时)工作。爆燃气管路安装在点火装置与脉冲发生器之间,以距离最短为原则。

      6、爆燃气管道设计为无缝钢管,外径尺寸Φ57mm,钢管壁厚设计为5mm,材质设计为20#钢材料

      ㈣、保护风控制系统(适合于垃圾焚烧锅炉安装使用):

      1、鉴于垃圾成分的复杂性,有害气体经锅炉运行时不定时的瞬间正压流入吹灰器部件内,尤其对激波喷口、脉冲喷管、脉冲发生器、爆燃气管道等关键部件带来严重的腐蚀现象,既降低了部件的使用寿命,同时影响吹灰效果和造成安全事故。为了延长部件的使用寿命和保证吹灰效果,设计安装罗茨鼓风机保护风控制系统。

      2、本系统由罗茨鼓风机、保护风管道、调节阀、保护风冷却喷嘴等部件组成。

      3、根据吹灰器的设计数量和方便现场使用的原则,单炉设计安装一台(或两台)罗茨鼓风机。

      4、保护风冷却喷嘴安装在脉冲喷管后部的盲板法兰上,喷嘴出口形状设计为扩散型,保护风可以扩散至整个脉冲喷管内,对有害气体进行有效的隔离。

      5、设计的运行程序为:吹灰器运行时罗茨鼓风机停止运行,吹灰器运行结束时罗茨鼓风机自动开始运行。这样可将有害气体吹入烟道,减少残留,延缓腐蚀,提高部件的使用寿命。

      6、配套设计安装罗茨鼓风机专用配电箱,并与整套吹灰系统的程序控制柜连接,形成完整的程序控制系统。

㈤、程序控制系统:

      1、本系统主要由程序控制柜《柜体外形尺寸(高×宽×厚):2100×800×500(mm)》、控制程序、控制电缆等部件组成。

      2、控制单元:通过压力、温度、阀门开度及流量信号的采集分析,设定最佳空气/燃气比,控制发生点火信号,调节时间间隔及频率,反馈脉冲除灰效果。该单元系统可采用现场操作〈PLC(西门子SMART品牌)+彩色触摸屏〉和控制室操作两种控制形式,控制室操作由DCS系统自动控制,实现个性化操作。

      3、智能化控制,与主控系统采用Profibus-DP模块进行通讯,由DCS实现人机对话,屏幕显示在线运行状态,精确到部件。由供方提供满足DCS制造单位编程需要的所有资料。

      4、可以实现锅炉尾部连续自动吹灰和单组手动吹灰,以便合理利用

资源,避免资源浪费。

      5、脉冲吹灰器吹灰次数、间隔时间可以根据实际需要进行设设置,

完全实现自动化,操作方便。

6、控制系统有自检、自诊断功能,能够在工作状态下在线检测出哑

炮、乙炔压力低于工作范围等当前运行故障,实时提供声光报警显示,并通过画面直读达到排除故障,操作简单、明确。。

      7、可以根据吹灰部位的积灰情况和压力情况单独调节各个吹灰层面

的吹灰强度,并自动检测各层的吹灰强度,可以通过设置进行自动调节。

8、控制系统在工作时,可根据实际情况在系统中选择与之匹配的程

序进行工作,实现单点多次、多点多次,各点间任意组合循环作业。

      9、锅炉吹灰系统具有完整的故障报警、联锁、跳闸保护和自诊断功能。

      10、程序控制柜设计在锅炉操作平台现场布置安装。

 

 

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