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在放电点火方式以及电极的布置上,有对地放电和两极间放电之分。由于燃料气的易燃易爆性,故燃气燃烧机全部是采用较为的对地放电方式。由于燃气的成分不同,它们的火焰传播速度也有较大的差异,对于火焰传播速度较低的燃料,采用预混式燃烧,点火方式是电极对稳焰盘或侧壁放电。对于火焰传播速度较高的燃料,采用后混式燃烧,点火方式是电极对喷嘴放电。燃油燃烧机有一部分是采用对地放电的方式,另一部分则是采用两电极间放电的方式。对地放电又可分为几种方式,一种是单电极对喷嘴放电,另一种是单电极对稳焰盘放电,还有一种是双电极对喷嘴放电。两电极间放电可分为一电 极接点的假两电极放电以及真正的两电极间放电两种方式,所谓的假两电极放电是指其中的一个电极实际上是接地的。单极放电强调的是其电气的性,因一个电极接地没有浮空的电极;而两极放电则强调的是点火的成功率,因其两极可以放置在点火区的位置。
采用不同升压部件的电子点火器,虽然工作原理不同,价格不同,但都能够满足点燃燃料的需要。不同的输出形式(单极型、双极型和中间接地的双极型)各有其优缺点,有的侧重于性,有的则侧重于灵活性。燃用不同燃料的燃烧机必须选择相应的电子点火器以及不同的电极布置方式,否则有可能得不到保障或者无法引燃燃料。对于燃料为燃气的燃烧机,考虑到性的影响,必须采用单电极点火方式;而对于燃油燃烧机,为了获得较好的点火位置及较高的点燃率,建议采用双极型的点火方式。Honeywell 是美国生产的高压点火装置,其中常用的 Satronic 系列电子点火器是以固态继电器为基础设计的。不同于传统的铁芯式变压器,它通过内部点火电路,在次级产生高频、高压电火花。Danfoss 是瑞典生产的高压点火装置,EBI 系列电子点火器常用于燃油和燃气燃烧机的点火。它是采用电子变频产生高压的原理进行工作的,适用于间歇点火,在3 min 内,35℃ 的条件下发火率为33%;60℃的条件下发火率为20%。BRAHAMA 是意大利生产的高压点火装置,分为 E、G 和 S 三个系列,均采用高性能的点火变压器来升压
当电极间距大于临界距离时,小点火能量与电极间距无关;而当电极间距小于临界距离时,由于电极本身的吸热,小点火能量随电极间距的减小而增加。放电电极的形状也对小点火能量的大小有一定的影响,在相同的电极间距和电极尺寸条件下,放电点越尖,其本身吸热越少,所需的小点火能量也就越小。
高压点火装置是燃烧机上的电子核心部件之一,虽然其价格仅占燃烧机总价的很少一部但它担负着重要的燃料点燃工作。高压点火装置的失效,轻则燃烧机无法工作,影响生产;重则可能造成锅炉爆炸。尤其是当高压点火装置未完全失效时,燃料已大量喷入炉膛,熄火保护装置尚未动作,此时高压点火装置突然点火,将会造成非常严重的后果。由此可见高压点火装置的重要性。
高压点火装置一般由整流电路、振荡电路、升压部件及放电电极组成。整流电路将220 V/50 Hz 的交流电进行整流、滤波,转变为直流电;振荡电路的作用则是根据放电频率,将直流电再振荡成交流电;升压部件将振荡后的交流电升压,以达到可以电离空气的高电压,再利用高压硅堆形成高压脉冲电流;放电电极则是由特殊材料制成的,置于燃料出口。各部件输出波形。
交流220 V/50 Hz 的电源,经电源变压器 T1 后成为电压较低的电,然后经过整流桥 B 将交流电源变为直流脉冲电源,再经过电容C1 的滤波,就得到了直流电源,这一部分即为整流电路。振荡电路由电阻R1、三极管 BG 和升压变压器 T2 的初级构成,振荡后由升压变压器T2 进行一次升压,然后由高压二极管或高压硅堆 D 整流,得到高压直流电。该直流电经电阻R2 对电容C2充电,同时在大电容C3 上储备能量。当C2 被充电到一定电压时,双向二极管 D2 开启,触发双向可控硅SCR 导通,此时电容C3已储备了相当的能量,该能量通过回路电容C3、双向可控硅 SCR 和二次升压变压器T3 的初级释,此时在二次升压变压器的次级上就产生了高电压。该高压经放电电极击穿一定厚度的空气后放电,从而完成脉冲点火的一次放电点火。电容 C3在放电后又再次充电,从而进行一连串的充放电过程,在电极间就产生了一系列放电火花,完成一次点火过程。
在水汽系统方面,给水在加热器中加热到一定温度后,经给水管道进入省煤器,进一步加热以后送入锅筒,与锅水混合后沿下降管下行至水冷壁进口集箱。水在水冷壁管内吸收炉膛辐射热形成汽水混合物经上升管到达锅筒中,由汽水分离装置使水、汽分离。分离出来的饱和蒸汽由锅筒上部流往过热器,继续吸热成为450℃的过热蒸汽,然后送往汽轮机。
在燃烧和烟风系统方面,送风机将空气送入空气预热器加热到一定温度。在磨煤机中被磨成一定细度的煤粉,由来自空气预热器的一部分热空气携带经燃烧器喷入炉膛。燃烧器喷出的煤粉与空气混合物在炉膛中与其余的热空气混合燃烧,放出大量热量。燃烧后的热烟气顺序流经炉膛、凝渣管束、过热器、省煤器和空气预热器后,再经过除尘装置,除去其中的飞灰,后由引风机送往烟囱排向大气。
锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分,称为锅炉本体。锅炉本体中两个主要的部件是炉膛和锅筒。
炉膛又称燃烧室,是供燃料燃烧的空间。将固体燃料放在炉排上,进行火床燃烧的炉膛称为层燃炉,又称火床炉;将液体、气体或磨成粉状的固体燃料,喷入火室燃烧的炉膛称为室燃炉,又称火室炉;空气将煤粒托起使其呈沸腾状态燃烧,并适于燃烧劣质燃料的炉膛称为沸腾炉,又称流化床炉;利用空气流使煤粒高速旋转,并强烈火烧的圆筒形炉膛称为旋风炉。
炉膛的横截面一般为正方形或矩形。燃料在炉膛内燃烧形成火焰和高温烟气,所以炉膛四周的炉墙由耐高温材料和保温材料构成。在炉墙的内表面上常敷设水冷壁管,它既保护炉墙不致烧坏,又吸收火焰和高温烟气的大量辐射热。
炉膛设计需要充分考虑使用燃料的特性。每台锅炉应尽量燃用原设计的燃料。燃用特性差别较大的燃料时锅炉运行的经济性和可靠性都可能降低。
锅筒是自然循环和多次强制循环锅炉中,接受省煤器来的给水、联接循环回路,并向过热器输送饱和蒸汽的圆筒形容器。锅筒简体由优质厚钢板制成,是锅炉中重的部件之一。
锅筒的主要功能是储水,进行汽水分离,在运行中排除锅水中的盐水和泥渣,避免含有高浓度盐分和杂质的锅水随蒸汽进入过热器和汽轮机中。
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