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hg0088 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 范围
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,规定了燃烧器技术要求、试验、油漆、包装、标志和随机文件。
本标准适用于输出功率不小于60kW 的工业锅炉用一体式全自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,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 2888 风机和罗茨鼓风机噪声测量方法
GB 4706.1 家用和类似用途电器的安全 第一部分:通用要求
GB/T 14048.1—2000 低压开关设备和控制总则


3 术语和定义
3.1 一体式燃油燃烧器 oil burners of the monobloc type
由包括风机、燃油供应及雾化、点火、火焰监测、运行调节与控制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
由包括风机、燃气供应、火焰监测、运行调节与控制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
利用燃油产生一定压力通过喷嘴使油雾化。
3.4 燃烧器背压 exit pressure of burners
燃烧器在一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
在一定背压下,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
燃烧器制造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
燃烧器制造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
当无火焰出现时,控制装置允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始至因未出现火焰而指示燃料切断关闭之间的时间,s。
3.10 熄火安全时间 extinction safety time
运行时从火焰消失的瞬间开始至指示燃料切断阀关闭之间的时间,s。
3.11 稳定燃烧工况 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)量变化小于2%,烟气温度变化小于5℃,烟气中的CO2含量变化小于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 开始火焰 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 火焰监视器 flame detector device
用于检视燃烧火焰状态的装置。
3.18 燃气阀门关闭位置指示 gas valve close position indicator
燃气切断阀关闭时所显示的信息,反映阀门的闭合程度。
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
安全中断或控制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 安全停止 safety shut down
在程序进行中,保护系统动作,及时切断所有燃料供应停止点火或燃烧,程控器自动复位。
3.23 锁定 lock out
在程序进行中,保护系统动作,及时切断所有燃料供应停止点火或燃烧,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] 技术要求
4.1 燃烧器的性能要求
4.1.1 输出功率
燃烧器的实测输出功率与燃烧器制造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
在稳定燃烧工况下,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%额定电压的范围内波动时,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 控制和监视
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 燃烧器控制程序宜符合附录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 燃烧器的主要部件
4.2.1 风机和电动机
风机和电动机应有适当的保护,应采用合适的有足够强度和耐久性的壳或罩(拆除这些保护装置必须是常用工具)。使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要求。
4.2.2 油泵装置
油泵装置包括油泵、电动机、调压阀等。油泵的供油量应稳定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/燃混合喷出装置(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要求,稳定燃烧。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、输出功能用作燃烧器程序启动、安全检测和控制其工作状态的。通常与火焰监视元件连接运作。
4.2.5 自动点火装置
一般采用高电压通过点火棒产生火花点燃开始火焰,自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(包括机械式、气动式、液动式、电动式或电子操作式等),且风门被调节的位置是可视的。
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,确定在静止工况下才继续燃烧控制程序启动风机,待风机稳定运转后才开始鼓风确认工作。鼓风燃气燃烧器应配备合适的鼓风确认装置,燃油燃烧器按使用要求选择配置。
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自动切断阀串联组成,包括主火焰和开始火焰供气管路、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开关并带开关指示)等。
4.2.10 燃气过滤和稳压装置
4.2.10.1 过滤装置用于保护燃气管路的阀门,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 稳压阀出口气压的波动在整个燃烧调节范围內应不超过±5%。
4.2.11 燃气压力保护装置
燃气燃烧器的气阀列组,在其进、出气口处按燃烧器使用范围分别配置合适的低气压和高气压保护。
4.3 燃烧器的配置要求
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、燃烧控制器、自动点火装置、熄火保护装置、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,还应增加燃油加热设备和燃烧器待机时自动控制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、低油温保护,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允许的最高热流密度见表3。
[url=]表3[/url] 几种重油不产生结焦允许的最高热流密度
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、燃气压力保护装置、燃气压力指示、熄火保护装置、自动点火装置(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 结构要求
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),若其外壳结构不能提供足够的保护,应加装防护罩。此外,燃烧器的结构需保证不会发生不稳定、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更换,调节操作机构应方便灵活,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性和工作特性的下降。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。在正常使用、维修、调试情况下,所有部件不应发生任何影响系统功能的变化。燃烧器壳体材料应采取有效的防腐措施。在温度可能超过100℃的部位,不应使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)不可以使用。
4.4.3  安装
4.4.3.1 燃烧器应设计有牢固和准确安装在工业锅炉燃烧室预定位置的连接结构。
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] 试验内容
5.1 燃烧器背压、输出功率和调节比的测定
5.1.1 试验用燃料
试验时使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 试验方法
以燃烧器制造商提供的背压——输出功率图为依据取最大输出功率,最小输出功率,额定输出功率3个点,在背压提高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,试验结果应符合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
燃烧器在稳定燃烧情况下,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,并计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。测量结果应符合4.1.2和4.1.3。
5.3 安全保护性能试验
燃烧器在自动控制状态下运行,人为模拟通风失效、点火失败、故障熄火等故障,试验燃烧器对故障产生安全保护动作的可靠性和准确性,并用秒表测出安全时间和预吹扫时间。在同样的条件下,每一项目的试验至少应进行3次。试验结果应符合4.1.7和4.1.8的要求。
5.4 控制和监测性能试验
在冷态模拟条件下,对不同的控制器和监视装置采取不同的方法进行不少于5次的试验。试验结果应符合4.1.9的要求。
5.5 噪声测定
燃烧器噪声的测定按GB/T 2888 的规定进行。测定结果应符合4.1.10.1的要求。
5.6 振动测定
测定结果应符合4.1.10.2的要求。
5.7 密封性能试验
试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,检查燃料供应系统的管路有无泄漏。
5.8 燃油燃烧器喷嘴的滴油试验
该试验分燃烧器燃烧前、后两个阶段进行(燃烧前是在预吹扫阶段,燃烧后是在燃烧停止待机阶段),一般是用目测或用摄像头传至视屏显示。

[url=]6[/url] 油漆、包装、标志和随机文件
6.1 燃烧器应有完好的外观保护漆。
6.2 燃烧器在其明显位置应装有固定的铭牌,铭牌至少应包括如下内容:
a) 燃烧器型号;
b) 燃烧器制造厂名称、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 包装箱内物品要牢靠固定,并采取防震、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、制造厂名和厂址、装箱日期等。
6.4 燃烧器产品应提供下列技术文件:
a) 产品质量合格证(合格证应有产品编号);
b) 产品装箱清单;
c) 安装使用说明书,内容包括燃烧器适用燃料品种(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,使用电压与频率,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使用说明书。

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