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一体式燃油燃烧器和燃气燃烧器性能

作者:淳元燃烧机 发布时间:2011-1-14

1 领域
本标准规定了工业用一体式燃油和燃气燃烧器术语和定义,规定了燃烧器技巧请求、实验、油漆、包装、标记和随机文件。
本标准实用于输出功率不小于60kW 的工业锅炉用一体式全主动压力雾化燃油燃烧器和鼓风燃气燃烧器(以下称为燃烧器)的性能评价。

2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修正单(不包含勘误的内容)或修订版均不实用于本标准,然而,勉励根据本标准达成协议的各方研究是否可应用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本实用于本标准。
GB/T 2888 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法
GB 4706.1 家用和类似用处电器的安全 第一部分:通用请求
GB/T 14048.1—2000 低压开关设备和把持总则


3 术语和定义
3.1 一体式燃油燃烧器 oil burners of the monobloc type
由包含风机、燃油供给及雾化、点火、火焰监测、运行调节与把持等各种部件组成的组合体。
注: 组合体的各个部件相互固定或安装在同一框架上或同一罩壳中。
3.2 一体式燃气燃烧器 gas burners of the monobloc type
由包含风机、燃气供给、火焰监测、运行调节与把持等各种部件组成的组合体。
注: 组合体的各个部件相互固定或安装在同一框架上或同一罩壳中。
3.3 压力雾化pressure atomization
利用燃油产生必定压力通过喷嘴使油雾化。
3.4 燃烧器背压 exit pressure of burners
燃烧器在必定功率下其出口烟气能克服的最大气压,Pa。
3.5 输出功率 output power
在必定背压下,燃烧器在每小时内燃烧所释放的热量, kW。
3.6 最大输出功率 maximum output power
燃烧器制作商所标明的燃烧器在每小时内燃烧所释放的最大热量, kW。
3.7最小输出功率 minimum output power
燃烧器制作商所标明的燃烧器在每小时内燃烧所释放的最小热量, kW。
3.8安全时间 safety time
当无火焰涌现时,把持装置容许释放燃料的最长时间,s。
3.9 点火安全时间 ignition safety time
点火时从释放燃料的瞬间开端至因未涌现火焰而唆使燃料切断关闭之间的时间,s。
3.10 熄火安全时间 extinction safety time
运行时从火焰消散的瞬间开端至唆使燃料切断阀关闭之间的时间,s。
3.11 稳固燃烧工况 steady combustion state
燃烧器在额定电压和规定燃料进行燃烧的情况下运行时,间隔15min的两次检查:每小时耗油(气)量变更小于2%,烟气温度变更小于5℃,烟气中的CO2含量变更小于0.2%的状态。
3.12 燃烧调节比 firing ratio
燃烧器最大与最小燃料耗量之比。
3.13 主火焰 main flame
在主燃烧喷嘴上燃烧的火焰。
3.14 开端火焰 start flame
为点燃主火焰而首先点燃的火焰。其功率:对燃油燃烧器是最小输出功率;对燃气燃烧器点火装置选配见附录B。
3.15 燃油粘度 oil viscosity
燃油在指定温度条件下的运动粘度, mm2/s。
3.16 过滤器、滤网 filter /strainer
一种把燃料中会影响燃烧器运行的固体颗粒、纤维等杂质截止、收集起来的装置。
3.17 火焰监督器 flame detector device
用于检视燃烧火焰状态的装置。
3.18 燃气阀门关闭地位唆使 gas valve close position indicator
燃气切断阀关闭时所显示的信息,反响阀门的闭合程度。
3.19 预吹扫时间 pre-purge time
风机启动后,风门开启到设定值至点火装置点火之间,空气吹扫过程持续的时间,S。
3.20 后吹扫 post-purge
安全中断或把持中断后风机进行的吹扫过程。
3.21 安全预检程序 pre-start safety check stage
在风机启动前进行的一系列系统安全检测程序,以确认风机起动前系统的安全可靠性。其预检项目见附录A。
3.22 安全结束 safety shut down
在程序进行中,掩护系统动作,及时切断所有燃料供给结束点火或燃烧,程控器主动复位。
3.23 锁定 lock out
在程序进行中,掩护系统动作,及时切断所有燃料供给结束点火或燃烧,需人工检查原因及修复故障,手动复位后方可重新启动。

 
[url=]4[/url] 技巧请求
4.1 燃烧器的性能请求
4.1.1 输出功率
燃烧器的实测输出功率与燃烧器制作商所标明的输出功率偏差不应大于5%。
4.1.2 烟气成份、烟气黑度
在稳固燃烧工况下,燃油燃烧器烟气中CO含量应小于125mg/ m3,NOX含量应小于300mg/m3 ;燃气燃烧器烟气中CO含量应小于95mg/ m3,NOX含量应小于200mg/m3;燃烧器烟气中CmHn含量应小于20mg/m3,烟气含尘量应小于50mg/m3,烟气黑度应不大于林格曼Ⅰ级。
4.1.3 过量空气系数
燃烧器应使烟气中的过量空气系数α在额定输出功率下不大于1.2。
4.1.4 环境适应性
在-10℃~50℃的环境温度下,燃烧器应能正常启动和运行。
4.1.5 电压适应性
当电压在85%~110%额定电压的领域内波动时,燃烧器应能正常启动和运行。
4.1.6 燃烧调节比
燃烧器的燃烧调节比应符合表1的规定。
[url=]表1[/url] 燃烧调节比
额定输出功率 P (kW)
 燃烧调节比 R
 
P≤350
 R≥1:1
 
350< P≤3000
 R≥2:1
 
3000 < P≤8000
 R≥3:1
 
P >8000
 R≥4:1
 

4.1.7 安全时间
燃烧器安全时间应符合表2的规定。
[url=]表2[/url] 燃烧器安全时间
额定输出功率P (KW)   
 安全时间(s)
 
燃油燃烧器
 燃气燃烧器
 
点火时
 熄火时
 点火时
 熄火时
 
P≤350
 7
 1*
 5
 1
 
P >350
 5
 1*
 3
 1
 

*若燃油温度在50℃时粘度大于20mm2/s,此值可增至3s。
4.1.8 吹扫通风量和预吹扫时间
吹扫通风量为燃烧器最大输出功率所需风量(100%风门开度)时,预吹扫时间应不小于20s,若吹扫通风量减少为50%的燃烧器最大输出功率所需风量时,预吹扫时间应不小于40s。
4.1.9 把持和监督
4.1.9.1 启动燃烧器时超过安全时间而无火焰信号或在运行过程中火焰熄灭而在随后安全时间结束时,应锁定燃烧器并发出报警信号。
4.1.9.2 燃烧器把持程序宜符合附录A的规定。
4.1.10 燃烧器噪声和振动
4.1.10.1 燃烧器噪声不应大于85dB(A)。
4.1.10.2 燃烧器振动速度应小于6.3mm/s。
4.2 燃烧器的重要部件
4.2.1 风机和电动机
风机和电动机应有适当的掩护,应采用合适的有足够强度和耐久性的壳或罩(拆除这些掩护装置必须是常用工具)。应用皮带驱动其设计或定位应方便调节和保证操作者的安全。风机的进风口需安装网类栏栅,防止杂物吸入。风机的风量和风压应保证燃烧器最大输出功率的请求。
4.2.2 油泵装置
油泵装置包含油泵、电动机、调压阀等。油泵的供油量应稳固满足燃烧器最大输出功率的需要。油压的调节应方便、可靠。若油泵与风机装置在同一传动轴上,应便于装拆。
4.2.3 燃烧头
燃烧头是燃烧器的喷燃装置。燃油燃烧器的燃烧头一般由雾化喷嘴、稳焰器、点火装置和火焰管组成。燃气燃烧器的燃烧头一般由空/燃混杂喷出装置(分预混喷出和喷出后混)、扩散盘(稳焰器)、点火装置和火焰管组成。燃烧头应能满足燃烧器输出功率的请求,稳固燃烧。燃烧头的零部件应便于装拆和检修。
4.2.4 燃烧程控器
燃烧器应有一个预先编程的有多种输入、输出功效用作燃烧器程序启动、安全检测和把持其工作状态的。通常与火焰监督元件连接运作。
4.2.5 主动点火装置
一般采用高电压通过点火棒产生火花点燃开端火焰,主动点火装置应保证燃烧器在正常运行条件下能够安全点火。
4.2.6 空气流量调节装置
燃烧器应配备可调节空气输入量的空气流量调节装置。如燃烧火力调节是二级、多级、滑动或比例式,应配备空/燃联动调节装置(包含机械式、气动式、液动式、电动式或电子操作式等),且风门被调节的地位是可视的。
4.2.7 燃料流量调节装置
燃烧器应配备可调节燃料输入流量的燃料`流量调节装置,满足不同负荷下的燃料用量。
4.2.8 鼓风确认装置
风机启动前进行装置的安全预检,断定在静止工况下才持续燃烧把持程序启动风机,待风机稳固运转后才开端鼓风确认工作。鼓风燃气燃烧器应配备合适的鼓风确认装置,燃油燃烧器按应用请求选择配置。
4.2.9 气阀列组
燃气燃烧器气阀列组由两个或两个以上燃气主动切断阀串联组成,包含主火焰和开端火焰供气管路、燃气过滤和稳压装置、气阀防漏和检漏装置、燃气输入流量调节装置、快速手动关闭阀(900开关并带开关唆使)等。
4.2.10 燃气过滤和稳压装置
4.2.10.1 过滤装置用于掩护燃气管路的阀门,过滤网的孔径应不大于1.5mm。
4.2.10.2 如气阀列组配置独立稳压阀,其进气口前端应配置独立的过滤装置,避免堵塞稳压阀内的气管。
4.2.10.3 稳压阀出口吻压的波动在全部燃烧调节领域內应不超过±5%。
4.2.11 燃气压力掩护装置
燃气燃烧器的气阀列组,在其进、出气口处按燃烧器应用领域分辨配置合适的低气压和高气压掩护。
4.3 燃烧器的配置请求
4.3.1 燃油燃烧器配置
4.3.1.1 轻油燃烧器应配置风机(连电动机)、油泵装置、燃烧头、电磁阀、燃油和空气流量调节装置、进油压力表、燃烧把持器、主动点火装置、熄火掩护装置、燃油过滤器或滤网、进油和回油软管。
4.3.1.2 燃烧重油时,除4.3.1.1规定内容外,还应增长燃油加热设备和燃烧器待机时主动把持油管内重油温度装置。重油加热器应具有燃油的恒温装置和高、低油温掩护,以确保重油达到燃烧器雾化喷嘴的雾化粘度。重油加热器应选用低热流密度的加热装置,避免热负荷过大造成燃油结焦。几种重油不产生结焦容许的最高热流密度见表3。
[url=]表3[/url] 几种重油不产生结焦容许的最高热流密度
重油类别
 热流密度(W/cm2)
 
20号
 1.9
 
60号
 1.6
 
100号
 0.9
 
4.3.2 燃气燃烧器配置
燃气燃烧器应配置风机(连电动机)、燃烧头、鼓风确认装置、空气流量调节装置、燃气过滤器或滤网、燃气压力掩护装置、燃气压力唆使、熄火掩护装置、主动点火装置(装置的选配宜符合附录B的规定)、气阀列组(防漏和检漏装置的选配宜符合附录C的规定)。
4.4 结构请求
4.4.1 设计
燃烧器的设计应能保证其达到额定的输出功率。其中的运动部件(如风机),若其外壳结构不能供给足够的掩护,应加装防护罩。此外,燃烧器的结构需保证不会产生不稳固、变形或开裂等危及安全的问题。易损零部件应能便于维修和调换,调节操作机构应方便机动,电动设备及连接应符合GB 4706.1和GB/T14048.1-2000的规定,燃烧器的自控部份应采用故障安全式,并具备良好的抗干扰性能。
4.4.2 材料
应正确选择材料的质量,以确保燃烧器在运行过程中不会产生结构特征和工作特征的降落。燃烧器的所有部件应能抵抗在运行过程中可能遇到的机械的、化学的和热的应力。在正常应用、维修、调试情况下,所有部件不应产生任何影响系统功效的变更。燃烧器壳体材料应采用有效的防腐措施。在温度可能超过100℃的部位,不应应用铜制材料作为燃料输送部件。带有石棉材料的制品(如管件密封和保温、吸音等)不可以应用。
4.4.3  安装
4.4.3.1 燃烧器应设计有坚固和正确安装在工业锅炉燃烧室预定地位的连接结构。
4.4.3.2 所有管路连接件应便于拆卸,管路通畅、无渗漏。
[url=]5[/url] 实验内容
5.1 燃烧器背压、输出功率和调节比的测定
5.1.1 实验用燃料
实验时应用燃烧器设计用燃料。
5.1.2 测量允差
5.1.2.1 油(气)温的测量允差±1℃。
5.1.2.2 油(气)压的测量允差±1℅。
5.1.2.3 油(气)量的测量允差±1℅。
5.1.3 实验方法
以燃烧器制作商供给的背压——输出功率图为根据取最大输出功率,最小输出功率,额定输出功率3个点,在背压进步5%的条件下,逐点至少测量5次输出功率,取其平均值与图相比,实验成果应符合4.1.1和4.1.6中的规定。
5.2 烟气成份、过量空气系数、黑度的测定
燃烧器在稳固燃烧情况下,用烟气分析仪测定烟气中的CO、CO2、NOX、CmHn含量,每隔15min测量1次,测量次数至少3次,取其平均值,并盘算出烟气的过量空气系数α。同时用烟尘取样装置测定烟气含尘量和用烟气黑度测试仪测定烟气黑度。测量成果应符合4.1.2和4.1.3。
5.3 安全掩护性能实验
燃烧器在主动把持状态下运行,人为模仿通风失效、点火失败、故障熄火等故障,实验燃烧器对故障产生安全掩护动作的可靠性和正确性,并用秒表测出安全时间和预吹扫时间。在同样的条件下,每一项目标实验至少应进行3次。实验成果应符合4.1.7和4.1.8的请求。
5.4 把持和监测性能实验
在冷态模仿条件下,对不同的把持器和监督装置采用不同的方法进行不少于5次的实验。实验成果应符合4.1.9的请求。
5.5 噪声测定
燃烧器噪声的测定按GB/T 2888 的规定进行。测定成果应符合4.1.10.1的请求。
5.6 振动测定
测定成果应符合4.1.10.2的请求。
5.7 密封性能实验
实验压力应为燃料额定工作压力的1.25倍,稳压时间应不少5min,检查燃料供给系统的管路有无泄漏。
5.8 燃油燃烧器喷嘴的滴油实验
该实验分燃烧器燃烧前、后两个阶段进行(燃烧前是在预吹扫阶段,燃烧后是在燃烧结束待机阶段),一般是用目测或用摄像头传至视屏显示。

[url=]6[/url] 油漆、包装、标记和随机文件
6.1 燃烧器应有完好的外观掩护漆。
6.2 燃烧器在其明显地位应装有固定的铭牌,铭牌至少应包含如下内容:
a) 燃烧器型号;
b) 燃烧器制作厂名称、产地;
c) 燃烧器输出功率;
d) 燃烧器重量;
e) 燃烧器出厂编号和出厂日期。
6.3 包装
6.3.1 包装箱内物品要坚固固定,并采用防震、防碰和防潮措施。
6.3.2 包装箱上应有如下标记:产品名称、型号和规格、供货号、收货单位名称和地址、数量、重量、制作厂名和厂址、装箱日期等。
6.4 燃烧器产品应供给下列技巧文件:
a) 产品德量合格证(合格证应有产品编号);
b) 产品装箱清单;
c) 安装应用阐明书,内容包含燃烧器实用燃料品种(对燃重油燃烧器应有燃油粘度),油(气)耗量/功率——背压曲线,油(气)耗量——火焰直径、长度曲线,火焰管长度,喷口形状,安装接口尺寸,应用电压与频率,油泵压力与流量曲线或对照表(对燃油燃烧器)等。进口的燃烧器还应有中英文安装应用阐明书。

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