鍋爐點火系統油改氣的運行分析

摘 要：鑒于當下全球環境污染情況日益嚴峻，對于清潔能源的高利用率尤為重要，其中鍋爐點火系統的油改氣亦在此列。

關鍵詞：點火系統；鍋爐；油改氣

1 燃氣燃燒裝置的選型與技術性能

1.1 燃氣燃燒裝置的選型

依據船用鍋爐的特性，燃氣燃燒裝置選用轉杯式燃燒器，結構簡圖見下圖1；

圖1 轉杯式燃燒器示意圖

下表1為轉杯式燃氣燃燒器的設計參數；

表1 燃氣燃燒器的設計參數

1.2 燃氣燃燒裝置技術性能

鍋爐采用轉杯式燃燒器，其性能特點

1.2.1 燃氣燃燒方式為預制混合燃燒與擴散燃燒兩者相結合，抑制了脫火、回火等危險現象的發生。

1.2.2 其獨特的變頻結構對機械雜質含量較高的燃燒介質具有良好的適應性。

1.2.3 其自動點火裝置以燃氣為點火原料，進而可靠的點燃，防止因火焰檢測問題觸發停爐聯鎖而造成的點火不成功。

1.2.4 安裝燃燒方式：適用于垂直向下或水平燃燒。

1.2.5 燃氣系統一般僅設自動控制功能，其它型式一般均具有自動和手動控制功能，可按設定程序實現燃燒順序控制和負荷的連續比例調節。

1.2.6 具有點火失敗、主火失敗、主燃氣閥泄漏及其它聯鎖報警功能。

2 鍋爐燃氣點火系統安全保護報警及控制系統

2.1 燃氣滅火保護；當燃氣燃燒器滅火時，該臺燃氣燃燒器上的火焰檢測器動作，聯鎖關閉氣動快速關斷閘閥，停止燃氣燃燒器的燃氣供應。

2.2 燃氣高、低壓保護；當爐內燃氣壓力過高或者過低而報警時，相應的壓力變送器會給出報警信號，觸發聯鎖，關閉氣路上的閘閥，切斷燃氣供應。

2.3 爐膛滅火聯鎖保護；當爐膛內突然發生滅火工況時，爐內傳感器給燃氣系統相應信號，觸發連鎖關閉鍋爐上閘閥，停止燃燒器的燃氣供應。

2.4 燃氣的防爆措施；燃燒器類型選用強混燃燒器，強混燃燒器的燃氣流速高，噴口壓力大，對于防止燃氣噴口回火現象有非常好的效果。而且，在燃燒器的尾部安裝阻火器，閥門采用氣動類的速關閥，可以在緊急情況下迅速切斷燃氣，防止回火爆炸。

3 鍋爐燃氣點火系統運行分析

3.1 燃氣燃燒器首次試投運條件

3.1.1 鍋爐具備點火啟動條件。

3.1.2 燃氣系統及相關儀表正常，安全連鎖裝置試驗合格。

3.1.3 爐膛系統周圍不能有明火、高溫灰、泄漏點等。

3.2 燃氣燃燒器冷態投運步驟

3.2.1 燃氣燃燒器投運前檢查

（1）接到投燃氣指令后，準備防爆工具；（2）火焰監測系統經檢驗可靠好用；（3）檢查穩壓室及支線管線、閥門、法蘭及所有附件等有無泄漏；（4）閥門開、關是否正確，有無其它缺陷；（5）檢查風線風門是否開關靈活、有無泄漏；（6）檢查吹掃管線、閥門等有無泄漏，閥門是否關閉，有無其它缺陷。

3.2.2 對燃氣燃燒器及燃氣管線進行吹掃

（1）吹掃燃氣母管時，方向為由母管手動閥后端至母管末端，吹掃時間10分鐘，并且末端蒸汽需要放空；（2）對燃氣分管進行吹掃，從燃氣分管手動閥后至分管末端吹掃10分鐘吹掃蒸汽末端放空；（3）吹掃燃器支管時，方向為由支管手動閥后端至支管末端，吹掃時間10分鐘，并且末端蒸汽需要放空；（4）吹掃各燃燒器尾部管線時，方向為由手動閥后至爐膛，吹掃時間10分鐘，并將蒸汽排進爐膛。

3.2.3 引燃氣

（1）聯系調度，送燃氣至調壓站；（2）將調壓站出口的燃氣壓力調節至0.2MPa；（3）解除鍋爐燃氣相關聯鎖。

3.2.4 燃氣燃燒器啟動步驟

（1）根據標定情況先將燃燒器調節風門開10%到30%；（2）開啟各手動門；（3）啟動點火槍點火后延時10秒開燃氣支管氣動閥；（4）再開燃氣支管氣動調節閥；（5）觀察著火情況。若著火，根據著火情況調節燃燒器進口壓力及配風風量；若不著火，應立即切斷該側快關閥，再關閉燃燒器前手動閥，檢查調整好后重新試投；（6）根據著火情況可逐漸加大燃燒器進口壓力及配風風量，同時注意鍋爐各參數變化情況。

若鍋爐運行穩定，各參數正常，可按以上步驟啟動其它燃氣燃燒器。

3.3 鍋爐燃氣點火系統停止燃氣供應步驟

3.3.1 正常情況下

（1）先關燃氣分管手動閥；（2）關閉燃氣支管前手動閥；（3）關閉燃燒器前手動閥；（4）燃氣線分段同時進行吹掃（見吹掃步驟）；（5）關閉支管氣動調節閥和氣動快關閥；（6）關閉各手動閥；（7）動作結束。

3.3.2 事故狀況時

（1）斷電或風機跳閘時。裝置斷電MFT動作或風機跳閘時，燃氣線上氣動閥和調節閥關閉。為防止回火，應將各風門開大保持大風量向爐膛內吹。同時先關閉燃氣母管前手動閥，再關閉鍋爐其它手動閥。鍋爐揚火恢復正常運行后，對燃氣線進行吹掃。吹掃完后，達到投燃氣條件后，可根據實際情況投燃氣。

（2）水冷壁爆管時。若鍋爐氧量、各溫度正常且達到投燃氣條件時，可按正常狀況時進行吹掃和停用燃氣。如果鍋爐氧量經調整還低于3%，爐膛各點壓力和溫度由較大波動時，達不到投燃氣條件時，先關閉燃氣分管前手動閥，禁止分段進行吹掃。關閉燃氣調節閥和燃燒器前氣動閥及各手動閥。待下次開爐達到投燃氣條件時吹掃。

4 燃氣燃燒器的吹掃

4.1 只要鍋爐投運燃氣前或者停止燃氣供應后，必須用蒸汽對燃氣支管后氣動閥至爐膛吹掃，吹掃蒸汽10-15分鐘。

4.2 在系統進行檢修前后需對燃氣支管手動閥后至爐膛吹掃5分鐘，然后關閉燃燒器前手動閥，分段同時進行吹掃。

4.3 若MFT動作進行吹掃時，先打開燃支管氣動調節閥和氣動快關閥，開燃燒器前手動閥，對燃氣支管后氣動閥至爐膛吹掃5分鐘，然后關閉燃燒器前手動閥后，分段同時進行吹掃。

4.4 燃氣線吹掃干凈后，關閉各閥。

5 結束語

將傳統的油點火系統改為氣點火后，所有為油點火系統的配套設備都可以拆除，這樣既節約成本又便于維護，且氣點火系統安全系數高，因此應該給予大力推廣。

參考文獻

[1]王曉中.船用鍋爐的模型及控制特性研究[J].南通航運職業技術學院學報，2008，7（1）.

[2]李維堅，于洪亮.船舶鍋爐燃燒系統的優化控制[J].大連海事大學學報，2004，30（1）.