達(dá)冠節(jié)能型高效生物質(zhì)燃燒機(jī)

    我廠從西德引進(jìn)的達(dá)冠節(jié)能型高效生物質(zhì)燃燒機(jī)器，是一種高效、大能量、高熱強(qiáng)生物質(zhì)燃燒機(jī)，適用于燒輕油和重油的工藝加熱爐和蒸汽鍋爐等場(chǎng)合。這種生物質(zhì)燃燒機(jī)有功率調(diào)整的自動(dòng)化儀控系統(tǒng)，采用單參數(shù)（加熱爐載體出口溫度）調(diào)節(jié)}安裝方位可自上而下，自下而上，甚至水平方向設(shè)置均可，火焰直徑約1^ 1.3米，高度約4.5米，火焰白熾明亮，有力而不散，燃燒穩(wěn)定，調(diào)整容易，過(guò)剩空氣20%時(shí)爐子效率可達(dá)81%}如果操作得當(dāng)，則完全可免除現(xiàn)場(chǎng)來(lái)回觀察與調(diào)整，就我廠使用來(lái)看，深受操作者的歡迎。

一、生物質(zhì)燃燒機(jī)的組成結(jié)構(gòu)和工作原理

    該生物質(zhì)燃燒機(jī)的基本特點(diǎn)是：負(fù)荷自動(dòng)調(diào)幅范圍在30～100%（油耗***少420公斤／時(shí)，***多1300公斤／時(shí)）之間，開(kāi)停車烘爐時(shí)只要換用小噴頭，就可使負(fù)荷控制在30%以下，點(diǎn)火方式為高壓電點(diǎn)火，即由一臺(tái)升壓變壓器將220伏電壓升至1400伏后，通過(guò)程序遙控發(fā)火點(diǎn)燃，燃燒火焰由火焰監(jiān)測(cè)器(主要元件為光電管)監(jiān)控，一旦熄火，監(jiān)控器將指令油、風(fēng)系統(tǒng)按設(shè)定程序動(dòng)作，并在控制室表盤(pán)上報(bào)警。

    該生物質(zhì)燃燒機(jī)由生物質(zhì)燃燒機(jī)本體、油泵裝置和儀控柜三部分組成，見(jiàn)圖1。限于篇幅，本文僅介紹生物質(zhì)燃燒機(jī)的主體部分。

    生物質(zhì)燃燒機(jī)主體部分主要由以下五個(gè)部件組成，見(jiàn)圖2。

    圖1  生物質(zhì)燃燒機(jī)組成總圖

1．生物質(zhì)燃燒機(jī)（包括火焰監(jiān)溯器，打火電極等），2．風(fēng)壓限幅器，13．油壓限幅器，14．高壓過(guò)濾器，15．壓力表組’16．吹掃恒溫器’  17．快速電磁閥，18．高壓泵，19．過(guò)濾器，壓力真空表’20．預(yù)噴返還閥I 21．送風(fēng)機(jī)I 25．調(diào)節(jié)器組（儀表），26．安全報(bào)警／喇叭，29．總開(kāi)關(guān)l 30．儀控柜I 40．緊急止動(dòng)鍵，41．介質(zhì)預(yù)熱器I 42．電預(yù)熱器l 43．伴熱線

    1．返回油壓力調(diào)節(jié)閥

    返回油壓力調(diào)節(jié)閥，可見(jiàn)圖2中的件號(hào)7P，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)可見(jiàn)圖3。該閥的作用是，通過(guò)氣動(dòng)伺服裝置，使生物質(zhì)燃燒機(jī)噴***壓力和排油量都能保持相應(yīng)恒定。該閥的調(diào)壓范圍在4～18巴之間。錐形閥芯置于閥體的下方。回油壓力的調(diào)節(jié)是靠軸桿的操縱和彈簧對(duì)閥座的推移，進(jìn)而改變流通斷面來(lái)完成的。彈簧壓縮越緊，從噴***回流過(guò)來(lái)的壓力就越高，噴***輸出油量就越大。如果需對(duì)油壓進(jìn)行精調(diào)，則只要旋動(dòng)下部蓋帽內(nèi)的螺絲桿即可。

    2．凸輪圓盤(pán)機(jī)構(gòu)

    用于聯(lián)動(dòng)油壓調(diào)節(jié)閥的凸輪圓盤(pán)機(jī)構(gòu)，可見(jiàn)圖4。在圖4中，螺釘8把凸輪圓盤(pán)l固定在支座圓盤(pán)（即缺圓圓盤(pán)）2上，支座圓盤(pán)本身又與驅(qū)動(dòng)裝置的端軸相連。擰松螺釘8并調(diào)動(dòng)固定在凸輪圓盤(pán)1上的設(shè)定螺釘9，就可以調(diào)整凸輪圓盤(pán)的偏心距，其***大偏心距（即滾珠軸承輪7的***大沖程）為4毫米。

    ***大回油壓力太低時(shí)，必須把凸輪圓盤(pán)1的偏心度放大，即加大沖程。凸輪圓盤(pán)位置每調(diào)改一次，回油***小和***大壓力就必須重調(diào)一次。同時(shí)，亦必須相應(yīng)把驅(qū)動(dòng)裝置(齒輪，齒條)的兩個(gè)死點(diǎn)位置調(diào)定下來(lái)。因此，需要重復(fù)此程序，直到得到一個(gè)與***小壓力至***大壓力相適應(yīng)的沖程。

    3．調(diào)節(jié)鼓

    用于調(diào)整空氣風(fēng)門(mén)擋片的調(diào)節(jié)鼓，可見(jiàn)圖2中的件號(hào)8，其詳細(xì)結(jié)構(gòu)可見(jiàn)圖5。該鼓的作用是，為生物質(zhì)燃燒機(jī)用燃料油提供***佳燃燒狀態(tài)所需的空氣量。它有16塊可調(diào)夾板

    圖4  凸輪圓盤(pán)機(jī)械

1．凸輪圓盤(pán)，2．支座圓盤(pán)，3．閥托架，4．鎖定螺母，5．支架，6．軸，7．滾動(dòng)軸承輪，8．調(diào)整螺釘，9．設(shè)定螺釘，10．調(diào)節(jié)閥，11壓力精調(diào)絲桿4，用以?shī)A固彈簧鋼帶3。其中11塊夾板的作用是使鋼帶組成一個(gè)可變凸輪，曲拐機(jī)構(gòu)2就依其曲線對(duì)空氣風(fēng)門(mén)擋片的開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使之恰好輸出燃料油的需要量，其余五塊夾板，僅對(duì)風(fēng)門(mén)擋片的完全關(guān)閉起端點(diǎn)擋塊的作用。據(jù)制造廠介紹，在通常情況下，為使加熱爐在操作和停爐時(shí)能倮證安全可靠，故對(duì)風(fēng)門(mén)擋片不設(shè)全關(guān)位置，而是使風(fēng)門(mén)的***小開(kāi)度為300(實(shí)測(cè)縫隙寬度為24毫

    調(diào)節(jié)夾板時(shí)，必須使鋼帶曲線平滑，各夾板之相鄰高低偏差不應(yīng)大于l毫米。否則，鋼帶將因受力突變而折損。當(dāng)用右手調(diào)整夾板上的內(nèi)六角螺頭時(shí)，曲線若均勻右移，則風(fēng)門(mén)趨于關(guān)小，若曲線均勻左移，則風(fēng)門(mén)趨于開(kāi)大。在調(diào)整風(fēng)門(mén)葉片開(kāi)度時(shí)，必須記住這一規(guī)則。

4．噴***噴***為回油式壓力霧化噴***，其結(jié)構(gòu)可見(jiàn)圖2中的件號(hào)3和圖6所示。為使生物質(zhì)燃燒機(jī)工作順利和安全，按操作規(guī)程，在噴***點(diǎn)燃之前，應(yīng)有一個(gè)預(yù)循環(huán)程序。就是說(shuō)，當(dāng)燃油泵運(yùn)轉(zhuǎn)正常后，壓力油便進(jìn)入空心管7,并經(jīng)旁路通道9被壓入回流管8中。此時(shí)正值聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)3又將空心管中的針形閥桿推向壓緊針閥座的一端，這樣，便使壓力油完全進(jìn)不了噴***頭而只好全部返回燃燒油貯罐。當(dāng)這一預(yù)循環(huán)程序進(jìn)行了3～5分鐘之后，對(duì)油路系統(tǒng)的壓力、流量、泄漏等均未發(fā)現(xiàn)異常現(xiàn)象時(shí)，便可點(diǎn)火。

    點(diǎn)火開(kāi)始時(shí)，由于電磁閥的動(dòng)作，而使聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)3將針閥芯桿拉回，閥針2則離開(kāi)閥座。與此同時(shí)，旁路通道9被一個(gè)固定在針閥上的空心堵塊堵上了。壓力油穿過(guò)該空心塊，經(jīng)過(guò)針閥座后沖入噴嘴頭。接著，再經(jīng)旋流霧化件，使其壓力能轉(zhuǎn)為速度能后便從噴孔以高速噴出。此時(shí)，燃燒油產(chǎn)生了一個(gè)超過(guò)其表面能力的徑向分力，該力促使油膜在噴孔出口邊緣破裂而形成了極細(xì)的油霧顆粒。此外，在一部分未轉(zhuǎn)化為速度能的剩余壓力作用下，燃料油通過(guò)噴孔還產(chǎn)生有一個(gè)軸向分力。該分力與徑向務(wù)力組成的合力，又使得霧化油形成一個(gè)旋動(dòng)的倒圓錐狀的油霧區(qū)，該圓錐的頂角即為霧化擴(kuò)散角。本生物質(zhì)燃燒機(jī)的擴(kuò)散角為45。（根據(jù)買(mǎi)方要求，也可提供擴(kuò)散角為60。的旋流霧化件）。

  ．寓于這種壓力霧化式噴嘴的抽吸力很弱，故只有用機(jī)械供風(fēng)以及噴嘴頭上部配置配風(fēng)擋板后，才能使火焰充分、均布和穩(wěn)定地燃燒。安裝配風(fēng)擋板時(shí)，對(duì)其與噴嘴頭端面的平行度，以及與噴孔的同心度的控制，是極其重要的。使用45。噴頭時(shí)，配風(fēng)擋板與噴嘴頭端面的垂直距離應(yīng)是24毫米。

    “J"型定位器可見(jiàn)圖2中的件號(hào)12(詳圖略)。它屬于直接作用型氣動(dòng)定位置，安裝于氣缸執(zhí)行器上。它依靠力平衡原理，把已設(shè)定好的空氣輸出壓力，傳遞到氣缸執(zhí)行器的活塞上。活塞再推動(dòng)齒條，齒條便撥動(dòng)調(diào)節(jié)鼓轉(zhuǎn)軸上的小齒輪，從而驅(qū)動(dòng)了調(diào)節(jié)鼓。精調(diào)以及***大和***小回油壓力所在的齒條極限位置，可用端部旋扭來(lái)調(diào)節(jié)。

    該定位器的***大優(yōu)點(diǎn)是，對(duì)儀表氣源信號(hào)反應(yīng)快，定位精度高。此外，還有穩(wěn)定性好（不受振動(dòng)影響），靈敏度高（風(fēng)壓信號(hào)至0.001巴時(shí)仍能反應(yīng)）和線性誤差低（低于1*0%）等優(yōu)點(diǎn)。

    一、空燃比的自動(dòng)調(diào)整

    加熱爐操作過(guò)程中，因爐子熱負(fù)荷變化或操作不當(dāng)?shù)鹊挠癏向可能出現(xiàn)不穩(wěn)定運(yùn)行的情況。一旦發(fā)生不穩(wěn)定現(xiàn)象，就急需在***短時(shí)間內(nèi)使燃燒恢復(fù)到***佳狀態(tài)，同時(shí)還要盡量減少操作人員的來(lái)回奔跑調(diào)節(jié)。為此，本生物質(zhì)燃燒機(jī)設(shè)計(jì)有燃料油與空氣比例調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。用該機(jī)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)燃空比的聯(lián)動(dòng)控制。要使過(guò)剩空氣系數(shù)降低和燃燒狀態(tài)理想，就必須先對(duì)調(diào)節(jié)鼓與油壓控制閥的相應(yīng)配比進(jìn)行人工調(diào)校。調(diào)校過(guò)程中，由CO。R／1401(見(jiàn)圖8)二氧化碳分析儀提供的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)設(shè)定其***佳燃空比。

    燃燒不完全，煙囪目黑煙，可能是以下原因造成的。

    1．風(fēng)門(mén)開(kāi)度與燃料油回油壓力匹配不當(dāng)。為此，需要反復(fù)校核風(fēng)f]開(kāi)度和回油油壓，一般可按表l的經(jīng)驗(yàn)規(guī)律選配。若風(fēng)量不足而造成不完全燃燒時(shí)，只要調(diào)整調(diào)節(jié)鼓夾板上的內(nèi)六角螺栓，使鋼帶向左或向右均勻平滑移動(dòng)，就可開(kāi)閉風(fēng)門(mén)。調(diào)節(jié)后，表l中任何一調(diào)節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)煙氣所含C02的值，均應(yīng)保證在10～12%范圍之內(nèi)。

    油和柴油混用的條件下測(cè)得的。

    與此同時(shí)，對(duì)回油壓力調(diào)節(jié)閥，其***低與***高壓力范圍若需重新調(diào)定時(shí)，只要仔細(xì)調(diào)整凸輪圓盤(pán)的設(shè)定螺釘9即可，但偶爾也需檢查一下油壓調(diào)節(jié)閥軸上滾珠軸承支架頭的伸出程度。

    2．燃料系統(tǒng)壓力不平衡，造成燃料油噴出量過(guò)大，燃空比失調(diào)：從圖8上看，一旦PC／14193手控閥的變化使PG／14120壓力升高時(shí)，噴***回油線去0-934（殘?jiān)贌隣t）的支路返還線(M線)中的回油，便因P G／14120壓力的增高而受阻，因而不得不減少返還量（應(yīng)注意：此時(shí)是在0-934暫不燒油的情況下）。其減少的部分，無(wú)疑將被擠入噴***燒掉。同時(shí)，風(fēng)閂的開(kāi)度并不因流量的增加而開(kāi)大，于是，便出現(xiàn)了匹配不當(dāng)，煙囪冒黑煙的現(xiàn)象。正常運(yùn)行時(shí)，M線這一干擾參數(shù)的影響應(yīng)引起特別注意，尤以回油量的干擾，要引起操作者的警惕。

    要實(shí)現(xiàn)燃燒正常，可采取如下措施：主裝置小負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，大循環(huán)線上的回油壓力PG／14119與小循環(huán)線上的壓力PG／14120之壓差必須高于1.5～1.7巴，否則大循環(huán)線的回油就不能順利返還。具體操作方法是，調(diào)整小循環(huán)線上的手控閥P C／14193，使PG／14120降壓。此時(shí)，應(yīng)特別注意PG／1412 0的壓力，應(yīng)以不致使P-983泵產(chǎn)生汽蝕為原則。根據(jù)操作經(jīng)驗(yàn)，P-983的吸入壓力***好

    3．燃料油重餾分過(guò)多，霧化效果差。

    4．噴嘴頭上部的配風(fēng)擋板歪斜，使噴油受阻，造成油霧錐形區(qū)散亂，局部燃燒不完全。

    5．配風(fēng)擋板上的配風(fēng)孔被頂部下落異物（保溫材料或燃油結(jié)焦塊）堵塞，造成風(fēng)油混配不理想。

    6．噴嘴頭螺帽滲漏：常見(jiàn)原因是，湍流室2未精確對(duì)正，夾緊件6未壓緊；湍流室2的噴孔有劃痕。這些小而未受注重的問(wèn)題，往往會(huì)帶來(lái)糟糕的霧化后果。

    一、生物質(zhì)燃燒機(jī)的操作

    本生物質(zhì)燃燒機(jī)點(diǎn)火，采用手動(dòng)或自動(dòng)控制均可，但點(diǎn)火前需對(duì)燃料油、風(fēng)、電、儀表、第12卷第3期    化工煉油機(jī)械蒸汽等系統(tǒng)進(jìn)行徹底檢查，只有達(dá)到投運(yùn)條件之后，方可點(diǎn)火操作，其具體步驟如下：

    1．燃料油的預(yù)備

    ①首先讓重油（有時(shí)可摻合一定量的B酯）進(jìn)V-981、985預(yù)熱，經(jīng)F-982除去其中的雜質(zhì)后，再經(jīng)由P--9 86走小循環(huán)線返還。此時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)P C／14193，使PG／14120到5～6巴。

    ②小循環(huán)正常后，進(jìn)E-984，并將其加熱到15 0C，通過(guò)P-983加壓到30-- 32巴，然后經(jīng)大循環(huán)線，并調(diào)節(jié)PC／14191，PC／14192，使之達(dá)到28～30巴。

    ③大循環(huán)穩(wěn)定后，下一步是噴嘴前的預(yù)循環(huán)。此時(shí)要注意關(guān)閉MCV／1403的旁路閥門(mén)，以及蒸汽吹掃閥門(mén)。

    2．供風(fēng)的準(zhǔn)備

    檢查K-944風(fēng)機(jī)，應(yīng)讓其點(diǎn)試運(yùn)轉(zhuǎn)無(wú)故障，風(fēng)壓、流量正常。與此同時(shí)，通過(guò)“J"型定位器，手動(dòng)檢查風(fēng)擋片，看其是否轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，角度是否準(zhǔn)確。

    3．自動(dòng)點(diǎn)火開(kāi)始

    ①將控制室表盤(pán)上的開(kāi)關(guān)S-12，撥到“自動(dòng)”位置。

    ②將控制室表盤(pán)上的開(kāi)關(guān)S-13，撥到

“1”的位置。此時(shí)，K-944/2風(fēng)機(jī)已起動(dòng)，并開(kāi)始了預(yù)通風(fēng)，風(fēng)擋片自動(dòng)由***小位置慢慢開(kāi)到***大位置，爐內(nèi)已有充足空氣鼓入，可燃可爆氣體便被吹跑了。預(yù)通風(fēng)時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)情況而定．一般控制在3～5分鐘即可。

    ⑧接著，把開(kāi)關(guān)S-13撥到“2”位置上，于是點(diǎn)火自動(dòng)程序開(kāi)始t①打火變壓器發(fā)火；②燃料油電磁閥打開(kāi)，油嘴噴油，燃燒開(kāi)始，⑧火焰監(jiān)測(cè)器見(jiàn)到火光，點(diǎn)火成功；④點(diǎn)火成功后，把S-13開(kāi)關(guān)撥到“3"的位置上，此時(shí)表明正常運(yùn)行開(kāi)始，各聯(lián)鎖點(diǎn)投入運(yùn)行。

    使用的點(diǎn)火程序器為D-GF97-70型，其結(jié)構(gòu)內(nèi)配置有計(jì)時(shí)器，若5秒鐘內(nèi)火焰監(jiān)測(cè)器BAS／1402還接受不到火光，便說(shuō)明點(diǎn)火不成功，程序器也將按照已設(shè)定的時(shí)間去聯(lián)鎖關(guān)閉燃料油閥等。若需再次點(diǎn)火，則需從預(yù)通風(fēng)程序開(kāi)始。

    若要解除程序控制器的作用時(shí)，只要撥動(dòng)控制盤(pán)上的旋扭S-14即可。

    4．聯(lián)鎖條件的投入

    當(dāng)控制室表盤(pán)上的S-12開(kāi)關(guān)撥到“自動(dòng)’’位置時(shí)，說(shuō)明15個(gè)聯(lián)鎖點(diǎn)均已投入。其中，只要有一個(gè)聯(lián)鎖條件不符合設(shè)定值，則均會(huì)引起聯(lián)鎖熄火停車。這對(duì)穩(wěn)定操作，安全生產(chǎn)極有好處。

四、結(jié)語(yǔ)

    經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證明，達(dá)冠節(jié)能型高效生物質(zhì)燃燒機(jī)器，基本上可以滿足以下要求：

    ①燃料油能很好地被霧化成微粒，因而增大了燃料油與空氣的接觸面，并可形成良好的流量密度分布與霧化流噴射角度。

    ②能供給燃燒以***佳配比的空氣量，并能使其與油霧迅速均勻的混合。由于采用了強(qiáng)制供風(fēng)，故呵免除外界氣候?qū)θ紵环€(wěn)定的影響。

    ③能使燃料油與空氣的混合物處于較高的溫度場(chǎng)，從而加速和強(qiáng)化了燃燒的物理化學(xué)過(guò)程。

    ④具有適用于立式圓筒爐要求的火焰形式，這種火焰既有良好的充滿度，又不致沖刷爐管。

    ⑤燃燒穩(wěn)定，噪音小，爐溫的誤差可控制在±1℃。

    ⑥功率調(diào)節(jié)幅度較大，可達(dá)30～100%。

    ⑦運(yùn)行可靠，操作半自動(dòng)化水平高，特別是點(diǎn)火時(shí)，由于采用了程序控制，故避免了人工點(diǎn)火時(shí)經(jīng)常發(fā)生的回火現(xiàn)象。

    ⑧總體結(jié)構(gòu)緊湊，輕巧，維修方便。更換噴***時(shí)，一個(gè)人即可拿上拿下。