燃烧器结构简要介绍

 是我们国家非常重视的一种工业设备，燃烧器非常重要，他的应用范围非常广，大到航天飞机，工业燃烧以及民用的取暖，中到建筑设施，工程搅拌，小到做饭的煤气灶，热水器。

 了解燃烧器的相关知识，对于以后的工作和生活来讲可以起到一定的益处。

燃烧器结构

燃烧器作为一种自动化程度较高的机电一体化设备，从其实现的功能可分为五大系统：送风系统、点火系统、监测系统、燃料系统、电控系统。

1、送风系统

送风系统的功能在于向燃烧室里送入一定风速和风量的空气，其主要部件有：壳体、风机马达、风机叶轮、风枪火管、风门、风门档板、扩散盘。

2、点火系统

点火系统的功能在于点燃空气与燃料的混合物，其主要部件有：、、电火高压电缆。

3、监测系统

监测系统的功能在于保证燃烧器安全的运行，其主要部件有火焰监测器、压力监测器、监测温度器等。

4、燃料系统

燃料系统的功能在于保证燃烧器燃烧所需的燃料。的燃料系统主要有：油管及接头、、、喷嘴、重油预热器。主要有过滤器、调压器、电磁、点火电磁阀组。

5、电控系统

电控系统是以上各系统的指挥中心和联络中心，主要控制元件为，针对不同的燃烧器配有不同的程控器，常见的程控器有：LFL系列、LAL系列、LOA系列、LGB系列，其主要区别为各个程序步骤的时间不同。

调节阀产生故障如何分析及处理方法

（一）膜片膜头式执行机构

一、液位控制失控打不开

 液位测量指示已很高，调节器输出也很大，但是调节阀还开不了，只好打机械手轮控制。检查阀门定位器（拆去膜头连接管，堵上），揿动喷嘴档板机构，定位器无输出变化，检查节流孔是通畅的，拆开放大器发现放大器膜片破了。更换膜片，调节阀重投入自动控制。阀门定位器放大器膜片破，背压室无背压，放大器无输出，故调节阀失控。

二、阀门定位器反馈滑杆锈死

 液位波动厉害，检查发现阀门定位器反馈机构滑杆已全锈死不能转动，只好用手轮控制。设法敲出滑杆，打锈并加油后装回，调节阀复回正常。阀门定位器反馈机构，随阀的开度大小变化而加进定位器相应的反馈量。滑杆锈死，反馈作用力不能随阀的开度大小而变化，而不能使阀的开度停在调节器输出信号相应位置上，致使液位波动不已。

三、压力控制阀不能动作

 一次工艺减负荷，天然气量减不下来，是天然气压力调节阀门不能动作所致。检查中发现到阀门的输出信号正常，估计是阀芯才结碳卡死，后加大气动信号，再加手轮作用力才关了此阀。待停车拆开阀门检查，不出所料，因该阀平时负荷稳定开关甚少，天然气中所带的碳黑在阀杆和导向套之间的很小间隙中结碳卡死。故以后每年大检修时，均将此阀拆开清洗，以免类似事故。今日焦点：

四、阀芯断失控

 吸收塔液位控制不住，记录曲线波动下降，检查变送器、调节器均无问题。打手轮控制时发现手轮压下或提起时均不像平时那么沉重，轻飘飘的，判断是阀芯断裂，被迫停车拆开调节阀处理，是阀芯和阀杆连接处断开。只好更换阀芯，并将阀芯阀杆连接处堆焊一圈增加强度，以免类似事故。阀芯断裂是在介质压力下的不平衡力所致。

五、加盘根多调节阀打不开

 大检修后开车时，液氨闪蒸槽液位高，现场检查发现调节阀未打开，急忙打手轮控制使液位正常，仪表工发现是调节阀在检修时，怕漏液氨，盘根加的过多，压得太紧，摩擦大。适当松点盘根压疬让其动作灵活，重投自控。

六、流量控制波动

 空气压缩机防喘振流量控制放空阀，在开车过程中频繁开关，致使流量不稳定。检查调节器、调节阀均无问题，只是调节阀开度一直很小。当空气流量上升之后，调节器输出达１ MPa/cm 2 的信号到调节阀（气关阀），类似于积分饱和现象。当定位器接到一个打开阀的信号后，定位器要经过一段死区才起控制作用，这段死区使调节器输出变小，待调节阀动作时又过头了，这样的反复过程，加之调节阀低端控制线性差，这样阀必然频繁开关，则使流量控制不稳定。解决办法只有建议工艺加大压缩机转速，增大放空量，使调节阀脱开低端控制。

七、吸收塔液位低报警

 检查调节阀已是全关，只好配合工艺倒至Ｂ阀运行。拆开阀检查是阀芯冲刷损坏严重，更换新阀芯装校好备用。阀芯冲蚀，不起控制作用，若不及时处理，液位低过联锁液位将引起停车。

八、调节阀阀杆弯打不开

 大修过后，开车时吸收塔液位控制阀打不开，检查发现阀杆在检修时压弯了，只好拆开取下阀杆校直再装校好，投入运行。检修调节阀一定要小心，特别这种非夹板连接式结构的阀，膜头较重，上头几圈螺丝扣还需转动膜头，不小心就会弄弯阀杆。另外，调节阀检修完装校好之后，应反复开关几次，确信其动作十分灵活方能罢手。

九、调节阀不能动作

 检修后开车过程中，发现吸收塔液位控制阀不能动作，被迫停车打开调节阀检查，是导向套和阀杆间被掉进的铁屑卡死了。该阀在检修中曾经将下法兰压疬用车床削去旧导向套，换上新导向套，组装阀时清洗不仔细，导向套下边还有掉进去的铁屑，在校验阀时，铁屑在下边对阀的动作无防碍，没有发现问题。开车送入介质后，介质从平衡孔冲进导向套，又由导向套流出平衡孔，铁屑就在导向套中来回卷动，被卡死在阀杆和导向套之间，阀就不能动作了。

十、调节阀打不开

 开车过程中，二氧化碳压力调节阀打不开，压力逼高，放空阀被打开了。检查原因时发现机械手轮控制的插销未拔掉，调节阀处于机械手动关死位置，当然打不开。将调节器输出信号调至零，拔掉插销之后，调节阀投入运行。

十一、发现调节阀有摩擦

 天然气压力控制阀，检修后发现摩擦不好，致使压力波动。摩擦原因是检修组装时，压盖法兰之后摩擦现象消除。

 一般调节阀阀杆和导向套间间隙很小，在组装时压盖法兰一定要压平，否则不是泄漏就是阀杆和导向套不同心而造成摩擦。

十二、调节阀突然全关引起停车

 天然气流量调节阀突然全关，天然气流量降到零，被迫全系统停车。检查调节器有输出，但调节阀全关，打手轮操作，配合工艺恢复生产。将定位器输出风管拆下，用手堵上，揿动喷嘴档板机构，输出信号可达 1MPa/cm 2 ，说明问题出在调节阀上，向膜头送气信号，膜头泄气孔有气体放出，证明膜片破了。更换膜片调节阀投入运行。

十三、投自动引起系统扰动

 蒸汽流量调节阀，一次节为手轮控制，检查定位器之后重投自动，释放手轮时，引起系统扰动。原因是调节器输出信号是保持在打手动前的值，操作工没看定位器输出，就快速释放手轮，调节阀随之开大。因膜头过大，有个充气滞后过程，致使气关阀突然开大许多，给系统一次扰动。

十四、处理气源漏出问题

 在处理阀门定位器气源接头漏气时，因用力过度使接头滑扣，气源管被冲掉，调节阀马上开始动作。仪表工立即将气源管选插回，用手按紧，恢复了调节阀原来位置，然后配合操作工将调节阀打手轮控制，更换接头。在紧急情况采取此应急措施还很有成效。

十五、隔膜阀打不开

 水处理再生排放阀打不开，拆开检查，发现隔膜片被拉坏，更换新膜片后，没有几天又打不开，上述情况重发生。分析隔膜片拉坏原因是，隔膜阀膜头限位螺栓松动，限位位置变了，阀杆行程过大，拉力超过膜片的弹性范围，故膜片拉坏。重新调整限位螺栓，重新更换膜片，隔膜阀恢复正常。

（二）气缸式执行机构

一、液压式调节阀关不了

 开车过程中，蒸汽压力调节阀自动打开了，加信号也关不了。检查发现是错油门 O 型环因长期在高温在浸泡老化，不起密封作用所致，更换 O 型环后，恢复正常。错油门的作用是将高压控制油和泄压后的低压控制油分别引进活塞式油缸的上下缸，从而控制阀门的开度。当错油门密封 O 型环老化漏油之后，高压油和泄压后的油不能隔离开，致使活塞上下缸无压差，当然调节阀关不了。

二、蝶阀发生等幅振荡

 炉膛负压调节阀等幅振荡，节为手轮控制，检查发现双喷嘴放大器节流孔有些堵塞，致使气缸平衡压力太小，气缸两端压差过小，故不能使阀稳定，造成等幅振荡。清洗堵塞的节流孔后，放大器输出增大，蝶阀正常运行。

三、校验时打坏夹板丝扣

 校验调节阀时，需要调整阀杆位置，这时需将校验信号降到零，就松阀杆夹板，刚一松只听到嘭的一声响，一看夹板丝扣已被打坏，只好重新加工夹板装配好再校验。其原因是，校验用定值器将信号降到  MPa/cm 2 ，但上气缸作用有活塞的压力作用有膜头阀杆上，松动了一些的夹板托不住，因此把丝扣打坏。正确的操作应该把上下气缸间的平衡活塞打开，使上下气缸压力平衡。或者是拆脱接头让其泄气，再松夹板调阀杆。

四、气缸平衡阀漏调节阀不能动作 ]

 检修后校验调节阀，送信号调节阀打不开。检查才发现上下气缸平衡阀漏气，故使上下气缸不能形成压差所致。更换平衡阀，恢复正常。

五、蝶阀打不开

 氨精制器蝶阀检修后投运时打不开，检查发现是检修后安装时将上下气缸气源和气动信号的管线接反，更正接管阀正常运行。因气动信号压力加弹簧压力大于气源压力时，使蝶阀关闭。当气动信号与气源接反之后，始终是气源压力加弹簧压力大于气动信号压力，因此该两位式蝶阀处于关闭状态。

六、放空阀关不死

 压力调节放空阀，在一次检修时，进行了研磨、打压试验，密封性能很好。装回，工艺开车正常之后，需关严该阀，但发现内漏严重。估计是阀芯阀座间卡进了异物，决定开关几次冲掉异物，试验成功，此阀关严投入运行。

燃气燃烧器(燃气燃烧机)故障原因分析及如何排除

 在发生故障时，首先应从影响正常运转的主要问题开始，着手检查：

 1. 是否有电

 2. 供气网的燃气压力是否正常,球阀是否打开

 3. 所有的调节装置如室温和锅炉温度调节器、水量、空气和燃气等，是否正确调节

 4. 燃烧时空气量和燃气流量是否有改变

 如果故障确非上述原因，则须去掉联锁，接通，对有关功能进行测试。

进口燃烧器高压点火装置的比较

几种进口高压点火装置的比较

摘要：本文介绍了高压点火原理以及电子点火器的工作原理和工作过程，提供了几种典型电子点火器的详细参数，通过对几种进口燃烧机电子点火器的分析比较，得出了不同燃料电极布置的方案以及不同放电位置的优劣。这对目前我国国产燃烧机的设计与生产和对进口燃烧机的选型与维修具有一定的参考价值。

关键词：高压点火；燃烧机；电极

1 前言

随着国家对环境保护的日益重视，各城市对废气、废水等的排放都加以严格限制。燃煤锅炉的烟尘是造成城市大气污染的主要因素之一，为了实现“还我一片蓝天”的美好理想，现在许多大中城市已禁止燃煤锅炉运行，取而代之的是燃油、燃气锅炉。在燃油、燃气锅炉中，最主要的部件是燃烧机，而高压点火装置是燃烧机中关键的电子部件之一。由于进口燃烧机所附资料均不提供其所带高压点火装置的原理电路、性能及参数说明，而仅提供外型尺寸、外部接线等极其简单的单页说明，这就给我国的燃烧机代理、用户带来了相当的不便，同时也给国产燃烧机的设计与成套加大了难度。笔者在近十年的时间内，对多种进口燃烧机及其高压点火装置进行过选型与调试，陆续收集到了一些相关资料，在此提供给大

家，希望对业内人士有所帮助。

目前，在我国市场上有八个国家的数十种燃烧机，常见的有德国的 Weisaupt、SAACHE、MAN、Elcoklockner，法国的CUENOD、Guillot、SICMA、RADIANT，美国的 Johnson、PowerFlame，英国的 NUWAY，意大利的 FBR、baltur、UNIGAS、Riello、ECOFLAM，荷兰的 Purlpher，瑞典的 Bentone和韩国 ABC、Sookook等。虽然燃烧机的品种繁多，但其高压点火装置却仅为有限的数种。除了个别燃烧机配备本土产的高压点火装置外，在其余十几种燃烧机中，其高压点火装置基本上都是采用国际上几个知名公司的产品，如意大利的 BRAHAMA、瑞典的 Danfoss、法国的 Landis 和美国的 Honeywell 等。

2 高压点火及其装置的原理简介

 高压点火的原理

高压点火又称为电火花点火，是应用广泛的一种点火方法。当电火花从燃气或雾化的燃油中通过时，燃料很快由良好的绝缘体变为良好的导电体。随着两极间电压的增高，电场逐渐加强，燃料中的带电体被电场加速，运动着的带电粒子与分子发生非弹性碰撞。当碰撞剧烈到一定程度，分子就被电离，从而也变成了带电粒子。带电粒子的浓度以指数级数增加，开始时的微小电流被放大几百万倍，产生一个大电流。这一过程所需时间取决于所加电压与击穿电压的比值。击穿电压取决于燃料成分、电极形状、极间距离以及燃料的温度与压力条件。击穿电压可按下式近似计算［1］：

Ub=+l

式中：Ub——击穿电压(kV)；l——极间距离(mm)。

当电极间距大于临界距离时，最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，最小点火能量随电极间距的减小而增加。图1为最小点火能量与电极间距、电极尺寸的关系曲线，燃料为11%的甲烷空气混合气体。

 放电电极的形状也对最小点火能量的大小有一定的影响，如图2所示，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，所需的最小点火能量也就越小。

高压点火装置的原理简介

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。各部件输出波形如图3所示［2］。

     图4是点火装置的原理电路简图。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。

3 高压点火装置的比较

几种典型高压点火装置的参数

    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。该系列电子点火器的工作参数由表1给出。

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%，表2给出了该系列电子点火器的工作参数。

     BRAHAMA 是意大利生产的高压点火装置，分为 E、G 和 S 三个系列，均采用高性能的来升压。表3、表4和表5分别给出了它们的工作参数。

高压点火装置的比较

高压点火装置的比较包括固态继电器电子点火器与点火变压器电子点火器的比较；单极型、双极型以及中间接地的双极型电子点火器的比较；不同燃料燃烧器电极布置的比较以及不同放电位置优劣的比较。

     采用固态继电器的电子点火器与采用点火变压器的电子点火器相比，使用了较为先进的固态继电器升压技术，具有体积小、重量轻、发热低和工作可靠等优点。但由于采用了价格较为昂贵的固态继电器，从而使整个电子点火器的成本增加，价格较采用点火变压器的电子点火器高出许多。对于上述知名品牌的点火变压器电子点火器，经过了数十年的现场使用证明，其工作可靠性与寿命不比固态继电器电子点火器差，与电热丝点火器相比，要强出许多。后者是早期使用(国内现在尚有使用)的用于燃油燃气燃烧机的点火装置，该点火装置虽点火可靠，但点火速度慢、点火丝寿命短，所需的功率也较大，目前在国外已被淘汰。

     电子点火器的输出分为单极型、双极型以及中间接地的双极型，以适应不同的燃烧器设计。所谓单极型，其输出只有一个电极，另一个电极在点火器的内部或外部接地(即接燃烧机外壳)。在工作时，电极对地放电，产生火花，引燃燃料气体。其特点是较为安全可靠，使用方便，仅需引出一个电极加以绝缘即可。需要注意的是对于外部接地的单极型电子点火器，切记不能将两极接反否则可能会引起电子点火器乃至整个控制设备毁坏。所谓双极型，其内部与单极型的内部基本一样，只是另一个电极不接地。在工作时，是两极间放电来引燃燃料气体的。其特点是使用灵活，但安全性不如单极型，且需对两个引出电极加以绝缘。中间接地的双极型是采用带有中间抽头的点火变压器或采用两个固态继电器来实现的。在工作时，它可以用两极间的放电来引燃燃料气体，也可以用两极分别对地的放电来引燃燃料气体(不常有)，此时要求有较高的输出电压。采用两极间放电的特点是布置灵活，可放置在理想的点火位置而不受喷嘴位置的影响，适用于对点火位置要求较严的燃料。与单极型相比，每个电极对地所具有的电压仅为单极型的一半，这有益于电极引线的绝缘，相对来说也比较安全。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安全的对地放电方式。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，如图5所示。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，如图6所示。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安全性，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最佳位置。图7所示为单电极对喷嘴放电点火的电极位置示意图，图8所示为双电极或假两电极之间放电点火的电极位置以及两个单电极(并接于同一个点火器输出极)对喷嘴放电点火的电极位置示意图。

4 结语

通过上面的分析与比较可以得出：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，有的侧重于安全性，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，否则有可能安全得不到保障或者无法引燃燃料。对于燃料为燃气的燃烧机，考虑到安全性的影响，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。