生物質顆粒燃燒機

達冠節能型高效生物質燃燒機

    我廠從西德引進的達冠節能型高效生物質燃燒機器，是一種高效、大能量、高熱強生物質燃燒機，適用于燒輕油和重油的工藝加熱爐和蒸汽鍋爐等場合。這種生物質燃燒機有功率調整的自動化儀控系統，采用單參數（加熱爐載體出口溫度）調節}安裝方位可自上而下，自下而上，甚至水平方向設置均可，火焰直徑約1^ 1.3米，高度約4.5米，火焰白熾明亮，有力而不散，燃燒穩定，調整容易，過?？諝?0%時爐子效率可達81%}如果操作得當，則完全可免除現場來回觀察與調整，就我廠使用來看，深受操作者的歡迎。

一、生物質燃燒機的組成結構和工作原理

    該生物質燃燒機的基本特點是：負荷自動調幅范圍在30～100%（油耗***少420公斤／時，***多1300公斤／時）之間，開停車烘爐時只要換用小噴頭，就可使負荷控制在30%以下，點火方式為高壓電點火，即由一臺升壓變壓器將220伏電壓升至1400伏后，通過程序遙控發火點燃，燃燒火焰由火焰監測器(主要元件為光電管)監控，一旦熄火，監控器將指令油、風系統按設定程序動作，并在控制室表盤上報警。

    該生物質燃燒機由生物質燃燒機本體、油泵裝置和儀控柜三部分組成，見圖1。限于篇幅，本文僅介紹生物質燃燒機的主體部分。

    生物質燃燒機主體部分主要由以下五個部件組成，見圖2。

    圖1  生物質燃燒機組成總圖

1．生物質燃燒機（包括火焰監溯器，打火電極等），2．風壓限幅器，13．油壓限幅器，14．高壓過濾器，15．壓力表組’16．吹掃恒溫器’  17．快速電磁閥，18．高壓泵，19．過濾器，壓力真空表’20．預噴返還閥I 21．送風機I 25．調節器組（儀表），26．安全報警／喇叭，29．總開關l 30．儀控柜I 40．緊急止動鍵，41．介質預熱器I 42．電預熱器l 43．伴熱線

    1．返回油壓力調節閥

    返回油壓力調節閥，可見圖2中的件號7P，其詳細結構可見圖3。該閥的作用是，通過氣動伺服裝置，使生物質燃燒機噴***壓力和排油量都能保持相應恒定。該閥的調壓范圍在4～18巴之間。錐形閥芯置于閥體的下方?；赜蛪毫Φ恼{節是靠軸桿的操縱和彈簧對閥座的推移，進而改變流通斷面來完成的。彈簧壓縮越緊，從噴***回流過來的壓力就越高，噴***輸出油量就越大。如果需對油壓進行精調，則只要旋動下部蓋帽內的螺絲桿即可。

    2．凸輪圓盤機構

    用于聯動油壓調節閥的凸輪圓盤機構，可見圖4。在圖4中，螺釘8把凸輪圓盤l固定在支座圓盤（即缺圓圓盤）2上，支座圓盤本身又與驅動裝置的端軸相連。擰松螺釘8并調動固定在凸輪圓盤1上的設定螺釘9，就可以調整凸輪圓盤的偏心距，其***大偏心距（即滾珠軸承輪7的***大沖程）為4毫米。

    ***大回油壓力太低時，必須把凸輪圓盤1的偏心度放大，即加大沖程。凸輪圓盤位置每調改一次，回油***小和***大壓力就必須重調一次。同時，亦必須相應把驅動裝置(齒輪，齒條)的兩個死點位置調定下來。因此，需要重復此程序，直到得到一個與***小壓力至***大壓力相適應的沖程。

    3．調節鼓

    用于調整空氣風門擋片的調節鼓，可見圖2中的件號8，其詳細結構可見圖5。該鼓的作用是，為生物質燃燒機用燃料油提供***佳燃燒狀態所需的空氣量。它有16塊可調夾板

    圖4  凸輪圓盤機械

1．凸輪圓盤，2．支座圓盤，3．閥托架，4．鎖定螺母，5．支架，6．軸，7．滾動軸承輪，8．調整螺釘，9．設定螺釘，10．調節閥，11壓力精調絲桿4，用以夾固彈簧鋼帶3。其中11塊夾板的作用是使鋼帶組成一個可變凸輪，曲拐機構2就依其曲線對空氣風門擋片的開度進行調節，以使之恰好輸出燃料油的需要量，其余五塊夾板，僅對風門擋片的完全關閉起端點擋塊的作用。據制造廠介紹，在通常情況下，為使加熱爐在操作和停爐時能倮證安全可靠，故對風門擋片不設全關位置，而是使風門的***小開度為300(實測縫隙寬度為24毫

    調節夾板時，必須使鋼帶曲線平滑，各夾板之相鄰高低偏差不應大于l毫米。否則，鋼帶將因受力突變而折損。當用右手調整夾板上的內六角螺頭時，曲線若均勻右移，則風門趨于關小，若曲線均勻左移，則風門趨于開大。在調整風門葉片開度時，必須記住這一規則。

4．噴***噴***為回油式壓力霧化噴***，其結構可見圖2中的件號3和圖6所示。為使生物質燃燒機工作順利和安全，按操作規程，在噴***點燃之前，應有一個預循環程序。就是說，當燃油泵運轉正常后，壓力油便進入空心管7,并經旁路通道9被壓入回流管8中。此時正值聯動機構3又將空心管中的針形閥桿推向壓緊針閥座的一端，這樣，便使壓力油完全進不了噴***頭而只好全部返回燃燒油貯罐。當這一預循環程序進行了3～5分鐘之后，對油路系統的壓力、流量、泄漏等均未發現異?，F象時，便可點火。

    點火開始時，由于電磁閥的動作，而使聯動機構3將針閥芯桿拉回，閥針2則離開閥座。與此同時，旁路通道9被一個固定在針閥上的空心堵塊堵上了。壓力油穿過該空心塊，經過針閥座后沖入噴嘴頭。接著，再經旋流霧化件，使其壓力能轉為速度能后便從噴孔以高速噴出。此時，燃燒油產生了一個超過其表面能力的徑向分力，該力促使油膜在噴孔出口邊緣破裂而形成了極細的油霧顆粒。此外，在一部分未轉化為速度能的剩余壓力作用下，燃料油通過噴孔還產生有一個軸向分力。該分力與徑向務力組成的合力，又使得霧化油形成一個旋動的倒圓錐狀的油霧區，該圓錐的頂角即為霧化擴散角。本生物質燃燒機的擴散角為45。（根據買方要求，也可提供擴散角為60。的旋流霧化件）。

  ．寓于這種壓力霧化式噴嘴的抽吸力很弱，故只有用機械供風以及噴嘴頭上部配置配風擋板后，才能使火焰充分、均布和穩定地燃燒。安裝配風擋板時，對其與噴嘴頭端面的平行度，以及與噴孔的同心度的控制，是極其重要的。使用45。噴頭時，配風擋板與噴嘴頭端面的垂直距離應是24毫米。

    “J"型定位器可見圖2中的件號12(詳圖略)。它屬于直接作用型氣動定位置，安裝于氣缸執行器上。它依靠力平衡原理，把已設定好的空氣輸出壓力，傳遞到氣缸執行器的活塞上?；钊偻苿育X條，齒條便撥動調節鼓轉軸上的小齒輪，從而驅動了調節鼓。精調以及***大和***小回油壓力所在的齒條極限位置，可用端部旋扭來調節。

    該定位器的***大優點是，對儀表氣源信號反應快，定位精度高。此外，還有穩定性好（不受振動影響），靈敏度高（風壓信號至0.001巴時仍能反應）和線性誤差低（低于1*0%）等優點。

    一、空燃比的自動調整

    加熱爐操作過程中，因爐子熱負荷變化或操作不當等的影H向可能出現不穩定運行的情況。一旦發生不穩定現象，就急需在***短時間內使燃燒恢復到***佳狀態，同時還要盡量減少操作人員的來回奔跑調節。為此，本生物質燃燒機設計有燃料油與空氣比例調節機構。用該機構，可以實現燃空比的聯動控制。要使過?？諝庀禂到档秃腿紵隣顟B理想，就必須先對調節鼓與油壓控制閥的相應配比進行人工調校。調校過程中，由CO。R／1401(見圖8)二氧化碳分析儀提供的監測數據來設定其***佳燃空比。

    燃燒不完全，煙囪目黑煙，可能是以下原因造成的。

    1．風門開度與燃料油回油壓力匹配不當。為此，需要反復校核風f]開度和回油油壓，一般可按表l的經驗規律選配。若風量不足而造成不完全燃燒時，只要調整調節鼓夾板上的內六角螺栓，使鋼帶向左或向右均勻平滑移動，就可開閉風門。調節后，表l中任何一調節點對應煙氣所含C02的值，均應保證在10～12%范圍之內。

    油和柴油混用的條件下測得的。

    與此同時，對回油壓力調節閥，其***低與***高壓力范圍若需重新調定時，只要仔細調整凸輪圓盤的設定螺釘9即可，但偶爾也需檢查一下油壓調節閥軸上滾珠軸承支架頭的伸出程度。

    2．燃料系統壓力不平衡，造成燃料油噴出量過大，燃空比失調：從圖8上看，一旦PC／14193手控閥的變化使PG／14120壓力升高時，噴***回油線去0-934（殘渣焚燒爐）的支路返還線(M線)中的回油，便因P G／14120壓力的增高而受阻，因而不得不減少返還量（應注意：此時是在0-934暫不燒油的情況下）。其減少的部分，無疑將被擠入噴***燒掉。同時，風閂的開度并不因流量的增加而開大，于是，便出現了匹配不當，煙囪冒黑煙的現象。正常運行時，M線這一干擾參數的影響應引起特別注意，尤以回油量的干擾，要引起操作者的警惕。

    要實現燃燒正常，可采取如下措施：主裝置小負荷運轉時，大循環線上的回油壓力PG／14119與小循環線上的壓力PG／14120之壓差必須高于1.5～1.7巴，否則大循環線的回油就不能順利返還。具體操作方法是，調整小循環線上的手控閥P C／14193，使PG／14120降壓。此時，應特別注意PG／1412 0的壓力，應以不致使P-983泵產生汽蝕為原則。根據操作經驗，P-983的吸入壓力***好

    3．燃料油重餾分過多，霧化效果差。

    4．噴嘴頭上部的配風擋板歪斜，使噴油受阻，造成油霧錐形區散亂，局部燃燒不完全。

    5．配風擋板上的配風孔被頂部下落異物（保溫材料或燃油結焦塊）堵塞，造成風油混配不理想。

    6．噴嘴頭螺帽滲漏：常見原因是，湍流室2未精確對正，夾緊件6未壓緊；湍流室2的噴孔有劃痕。這些小而未受注重的問題，往往會帶來糟糕的霧化后果。

    一、生物質燃燒機的操作

    本生物質燃燒機點火，采用手動或自動控制均可，但點火前需對燃料油、風、電、儀表、第12卷第3期    化工煉油機械蒸汽等系統進行徹底檢查，只有達到投運條件之后，方可點火操作，其具體步驟如下：

    1．燃料油的預備

    ①首先讓重油（有時可摻合一定量的B酯）進V-981、985預熱，經F-982除去其中的雜質后，再經由P--9 86走小循環線返還。此時，應調節P C／14193，使PG／14120到5～6巴。

    ②小循環正常后，進E-984，并將其加熱到15 0C，通過P-983加壓到30-- 32巴，然后經大循環線，并調節PC／14191，PC／14192，使之達到28～30巴。

    ③大循環穩定后，下一步是噴嘴前的預循環。此時要注意關閉MCV／1403的旁路閥門，以及蒸汽吹掃閥門。

    2．供風的準備

    檢查K-944風機，應讓其點試運轉無故障，風壓、流量正常。與此同時，通過“J"型定位器，手動檢查風擋片，看其是否轉動靈活，角度是否準確。

    3．自動點火開始

    ①將控制室表盤上的開關S-12，撥到“自動”位置。

    ②將控制室表盤上的開關S-13，撥到

“1”的位置。此時，K-944/2風機已起動，并開始了預通風，風擋片自動由***小位置慢慢開到***大位置，爐內已有充足空氣鼓入，可燃可爆氣體便被吹跑了。預通風時間視現場情況而定．一般控制在3～5分鐘即可。

    ⑧接著，把開關S-13撥到“2”位置上，于是點火自動程序開始t①打火變壓器發火；②燃料油電磁閥打開，油嘴噴油，燃燒開始，⑧火焰監測器見到火光，點火成功；④點火成功后，把S-13開關撥到“3"的位置上，此時表明正常運行開始，各聯鎖點投入運行。

    使用的點火程序器為D-GF97-70型，其結構內配置有計時器，若5秒鐘內火焰監測器BAS／1402還接受不到火光，便說明點火不成功，程序器也將按照已設定的時間去聯鎖關閉燃料油閥等。若需再次點火，則需從預通風程序開始。

    若要解除程序控制器的作用時，只要撥動控制盤上的旋扭S-14即可。

    4．聯鎖條件的投入

    當控制室表盤上的S-12開關撥到“自動’’位置時，說明15個聯鎖點均已投入。其中，只要有一個聯鎖條件不符合設定值，則均會引起聯鎖熄火停車。這對穩定操作，安全生產極有好處。

四、結語

    經生產實踐證明，達冠節能型高效生物質燃燒機器，基本上可以滿足以下要求：

    ①燃料油能很好地被霧化成微粒，因而增大了燃料油與空氣的接觸面，并可形成良好的流量密度分布與霧化流噴射角度。

    ②能供給燃燒以***佳配比的空氣量，并能使其與油霧迅速均勻的混合。由于采用了強制供風，故呵免除外界氣候對燃燒不穩定的影響。

    ③能使燃料油與空氣的混合物處于較高的溫度場，從而加速和強化了燃燒的物理化學過程。

    ④具有適用于立式圓筒爐要求的火焰形式，這種火焰既有良好的充滿度，又不致沖刷爐管。

    ⑤燃燒穩定，噪音小，爐溫的誤差可控制在±1℃。

    ⑥功率調節幅度較大，可達30～100%。

    ⑦運行可靠，操作半自動化水平高，特別是點火時，由于采用了程序控制，故避免了人工點火時經常發生的回火現象。

    ⑧總體結構緊湊，輕巧，維修方便。更換噴***時，一個人即可拿上拿下。