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燃氣蒸汽發生器:燃氣鍋爐應具備哪些技術條件及安全設施?

文章錄入:靚彩科技   文章來源:互聯網   添加時間:2021-5-25
一、對氣源的適應性
1:對氣源熱值的適應:現有燃氣鍋爐廠家產品樣本中所給出的燃氣的耗氣量、燃燒器的選型、燃氣系統附屬閥門、切斷閥等的設計參數,是以城市燃氣的熱值按照天然氣的一半(約為17.5MJ/Nm 3)進行的;我們利用的煤層氣熱值約為11—14 MJ/Nm 3(瓦斯濃度為30%——40%),所以廠家必須根據鍋爐的熱負荷和使用的煤層氣實際發熱值,重新計算耗氣量,并根據核算后的耗氣量配置燃燒器及配套的鍋爐附屬設施(如電磁閥、切斷閥、鼓風機、燃氣穩壓器等)。
2:對供應燃氣壓力的適應:現有燃氣鍋爐所需要的燃燒器前燃氣壓力一般為5KPa—30 KPa,我公司現有煤氣中壓系統起點壓力為
40 KPa—45 KPa,賽魚以東地區中壓系統壓力由于受用氣高、低峰影響,壓力一般在25 KPa—35 KPa之間,由于在進入燃燒器前必須經過燃氣調壓器和燃氣穩壓器的降壓過程,所以選用的鍋爐燃燒器前的壓力要求必須低于10 KPa,這樣才能在我們現有的中壓系統壓力狀態下正常使用。
3:鍋爐的自動運行調節性能要求:一般燃氣鍋爐所配燃燒器的負荷調整范圍為20%—100%,由于燃氣鍋爐的用氣量較大,為了盡可能的減小燃氣鍋爐在啟動或停止過程中對燃氣系統造成沖擊(調壓器后壓力的突升、突降),燃氣鍋爐在運行時的控制必須達到如下要求,⑴燃氣鍋爐在啟動時必須調整到最小負荷時啟動(額定負荷的30%以下)。⑵燃氣鍋爐在停爐前必須逐漸降低負荷,待降到額定負荷的30%以下時方可關閉電磁閥進行停爐。⑶鍋爐在正常運行階段能夠根據實際輸出的熱負荷進行自動調整鍋爐的運行工況,需求大時自動增大,需求小時自動減小,自動維持供需的熱量平衡,大大減少鍋爐的啟動和停機次數,;當降至額定負荷的30%以下時,鍋爐的產熱量仍大于輸出量,方可進行停機。
(據有關部門統計結果,燃氣鍋爐的爆炸事故多發生在起動和停爐這兩個時段,即多發生在點火和滅火的過程中。中、小型燃氣鍋爐的燃氣爆炸事故有2/3是發生在點火過程)
⑷具備以上的自動調整功能對于一臺調壓器帶多臺鍋爐時尤為重要,可避免鍋爐啟、停時引起的壓力波動造成鍋爐安全保護裝置中燃氣系統的超壓或低壓保護動作,使正常運行的鍋爐停爐。
二、針對燃氣安全,燃氣鍋爐必須具備的安全保護設施
1:點火控制系統
燃氣鍋爐點火前,必須仔細吹掃爐膛和煙道,排除爐內可能積存的可燃氣體。一個合理的點火程序控制系統,應對點火過程進行自動控制,只有當風機完成清爐任務之后,才能進行點火;只有當點火火焰已建立起來(經火焰探測器證實),并經過預定的時間后,主燃燒器的控制閥門才能打開;點火火焰在預定的時間后能夠自動熄滅;當主火焰未能在預定的時間內被點燃時,主燃燒器能在點火火焰熄滅的同時自動快速關閉,燃氣鍋爐的點火程序一般由程序控制器進行監測和控制。
在點火程序控制中,點火前的總通風量應不小于3倍的從爐膛到到煙囪人口總容積,且通風時間不小于表1中規定值。
表1
2:熄火保護裝置
燃氣鍋爐為防止在低負荷運行時風量過大而造成熄火,應在每臺鍋爐上裝設燃燒自動調節裝置,對燃氣鍋爐的進風量和燃氣供應量進行聯動控制。
熄火保護裝置是由火焰探測器及電磁閥等組成,當電磁閥(不防爆)不宜直接與燃氣接觸時,熄火保護裝置尚應包括一個由電磁閥控制的氣動閥,火焰監測器是熄火保護裝置的關鍵設備;目前主要使用的火焰監測器有兩種:一種是監測火焰中的紫外線,如紫外光敏管;另一種是靠火焰具有導電性來對火焰進行監測,如離子監測針。3:減輕破壞的安全裝置
為了減輕爐膛和煙道在混合氣體發生爆炸時的破壞程度,燃煤鍋爐改燒燃氣后必須安裝防爆門,防爆門面積按爐膛和煙道的容積選取并應符合有關規定,一般取0.025m 2/m 3,防爆門應安裝在容易泄爆的地方,爐膛、煙道尤其是在煙道中難以避免的死角、轉彎處、悶頂等易于聚集可燃氣體的停滯區都是最容易發生爆炸的部位。
常采用的防爆門有重力式、破裂式和水封式等類型
4:燃氣供氣壓力的檢測及超高或超低保護。
三、燃氣鍋爐的蒸氣、水、通風等常規安全保護
燃氣鍋爐運行時,鍋爐內水、汽的溫度、壓力,以及蒸汽鍋爐中的水位,是保證其安全運行的監控參數,當這些參數出現異常時,自動報警裝置應發出聲光信號。1:超溫報警《規程》規定:燃氣熱水鍋爐額定出口熱水溫度高于或等于120℃以及額定出口熱水溫度低于120℃但額定功率大于或等于4.2MW時,應該設超溫報警裝置,并有聯鎖保護,對于中小型燃氣鍋爐,一般由熱水出口上的溫度變送器將標準信號輸出到可編程邏輯控制器(PLC),標準值經與給定值比較,一旦超溫PLC立即進行緊急停爐。2:超壓報警蒸汽鍋爐額定蒸發量大于或等于6t/h時,應裝有蒸汽超壓報警,并設聯鎖保護超壓報警同時關閉電磁閥,切斷燃氣氣源,引風機仍運行,鍋爐蒸汽壓力一般由壓力控制器進行自動控制。3:水位報警蒸汽鍋爐額定蒸發量大于或等于2t/h時,應裝設高低水位報警,高低水位報警信號要能區分,發生低水位報警時,關閉電磁閥,切斷燃氣氣源,鼓風機30s后停機,引風機仍運行。4:流量報警直流鍋爐應裝設給水流量低于啟動流量時的報警裝置。
5:切斷裝置燃氣鍋爐應裝有聯鎖裝置。在鍋爐運行中一旦出現下列(1)至(5)所述情況,能夠自動切斷燃氣供應;對裝設鼓風燃燒器的鍋爐,能夠自動切斷給風氣源。(1)熱水鍋爐壓力降低到會發生汽化或水溫升高到超過規定值;(2)蒸汽鍋爐壓力超過規定值或水位低到最低值;(3)當燃氣壓力過高時,還會出現脫火現象,甚至在爐膛內發生爆炸,因此燃燒器必須在設計的燃氣壓力下運行,超高或過低均應啟動切斷裝置。目前,國內與燃氣鍋爐配套的均為進口燃燒器,自動化程度較高,不但配有燃氣高低壓控制器,而且配有自動檢漏控制器(在點火前,爐膛吹掃過程中,檢漏控制器自動對燃氣閥組系統進行檢漏);(4)送風機、引風機、以及熱水鍋爐的循環水泵突然停電或停止運行或發生變頻故障、接觸點故障等故障時啟動切斷裝置;(5)煙溫保護裝置啟動:煙溫的情況也反應了鍋爐的運行正常與否,一旦煙溫超過設定值就應啟動切斷裝置,目前,國產燃氣鍋爐普遍采用煙溫變送器,煙溫變送器將一次儀表(Ptl00、Cu50)的測量值轉換為標準值并輸出到PLC,一旦超溫,立刻緊急停爐,同時發出聲光報警,并在觸摸屏或計算機顯示屏上顯示超溫故障。
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