烧嘴火焰监视和保焰技术
发布时间：2018/12/19 作者：郑州中威环保设备有限公司 打印 关闭
一、烧嘴火焰监视及保焰的重要意义有哪些？
1.火焰监视和保焰的首要意义：安全性。
工业炉在操作中有时会发生不同程度的爆炸事故，凭借郑州中威环保设备有限公司多年的实践经验可知，其中约有80%的爆炸事故是由于烧嘴火焰熄灭、着火滞后或点火失败等原因所造成的。由此可见，火焰不稳是造成爆炸事故的主要原因。
随着生产技术的发展，大型、快速、自动化的工业炉不断出现，并要求燃烧装置能有更大的燃烧强度，与低强度的燃烧情况相比，更增加了产生爆炸事故的倾向。有时要求燃烧装置能在750℃以下的低温条件下实现稳定的燃烧。所有以上情况的出现，都说明必须认真对待火焰的稳定问题。在这方面，目前中威公司采用的主要措施之一就是：采用火焰监视装置和保焰措施，以便及时发现火焰的熄灭和确保燃烧的稳定。
火焰监视系统的作用主要有以下三个方面:
(1)对点火过程进行程序控制，提供切实可行的点火措施和确认点火的成功与否;
(2)核实燃烧所需的正常条件，使燃料和空气的混合燃烧比例及压力始终处在火焰的稳定范围内。
(3)执行经常性的火焰监视任务，当火焰熄灭时，由郑州中威环保设备有限公司设计的烧嘴安全控制箱能立即作出反应，发出警报，并通过烧嘴安全切断阀切断通向该燃烧装置（烧嘴）的燃料供应系统。
2.火焰的监视方法：
(1)直接监视法这是最原始的火焰监视方法，它是由操作人员对燃烧情况直接进行观察，以发现火焰是否中断。这种方法显然不利于对火焰进行连续监视，而且也不能保证及时发现火馆的中断或在大焰想天时立即作出反应(现代化的火监视系统要求在火焰熄灭后2-4s内立即在监视和切断燃料供应方面作出反应）。
（2）整流棒式火焰监视装置 这是一种利用火焰导电和整流作用的监视装
置。火焰的导电性早在1920年就已发现，1930年曾利用火焰的这种性质制成火
焰监视器。由于电离作用使火焰中出现自由电荷，因而使火焰具有导电性。将面积不同的电极放到火焰中并加上50V直流电后，就会有一单向电流通过。
但在使用中发现，当绝缘体的绝缘性能下降时，例如夏季湿度大而使绝缘性能变坏，由于电流泄漏 无火焰时也表现出有火焰的现象，因而容易产生误操作。为了消除这一弊病，可改用220V的交流电。由于火焰的整流作用，产生了5μA的直流电，用检出直流电的方法进行火焰监视，这就是一般所谓整流棒式火焰监视器。采用这种监视装置时，如果绝缘材料的绝缘性能下降，就会出现交流电，而直流检流是检不出交流电的。因而可以将上述导致误操作的原因消除。
在使用整流棒式火焰监视器时，为了产生最大的火焰电流，接地电极的面积大越好，最好应为4:1。
(3)紫外线火焰监视系统所有的火焰几乎都能产生足够多的紫外线，根据这一性质，可以利用紫外线监测管制成火焰监视装置，叫做紫外线火焰监视器，它能检出火焰发出的1900-200Å的紫外线。采用这种火焰监视装置时，应特别注意的问题是由于电火花发出的紫外线而产生的误操作。这是因为，当采用6000V交流电的电弧点火时，如果紫外线检测装置的安装位置不当，当电火花的紫外线射入紫外线监测装置，则指令信号也会发生打开主烧嘴阀的指示，而实际上这时点火器(副烧嘴)尚未点着，因而造成误操作。为了避免出现这种情况，必须注意使紫外线检测装置避开电火花点火器。
除了采用火焰监视装置以外，现代燃烧装置中还采用各种保焰措施，以保证燃烧的安全和稳定。各种保焰技术根据其工作原理大体上可分为以下几种类型:
(1)分焰点火，即采用能够分出部分火焰担任点火。这种烧嘴，由于靠分焰来预热主焰的根部，因而能加快主焰的燃烧速率，得到非常稳定的火焰，主焰的燃烧强度高，所以在需要高温和高强度的工业炉中得到广泛的应用。这种烧嘴的火焰导电性较好。一般情况下， 煤气火焰的电性及电的整流性较弱，而高负荷燃绕时，火焰的导电性较强，电的整流作用比较显著，再现性和稳定性也比较好。所以利用分焰点火烧嘴时，可以在炉子上设置用导电棒来监视火焰的安全装置，使火焰的监视系统的可靠性和稳定性显著提高。
(2)反向气流，即在空气煤气的混合气流的出口附近人为地制造个反向旋涡流，通过它对周围气体的卷吸作用来保持火焰的稳定。
(3)在煤气空气混合气流的通道上设置某种靶类障碍物作为点火的高温热源。
(4)燃烧坑道，利用燃烧坑道壁的高温辐射作用和黏壁气流的对流作用来强化点火。
以上是目前常用的几种保焰措施的基本情况。在烧嘴设计中值得注意的是，任何一种保焰方法都受到燃料性质和最高燃烧速率的限制，也就是说，燃料本身的燃烧特性决定了它的保焰范围。当烧嘴的使用条件超过它的燃烧范围时，火焰的稳定性将遭到破坏。因此使用任何一种烧嘴， 从火焰稳定和安全性来考虑，必须了解该种烧嘴的稳定燃烧范围，例如空气煤气压力的使用极限、空气煤气的比例范围、烧嘴的供热强度等。此外，有的烧嘴是专门针对某种煤气设计的，如要改用其他煤气，则应另行测定其燃烧性能曲线，确定其稳定燃烧范围，根据其在新条件下的燃烧特性曲线使用，以保证燃烧过程的稳定和安全。
关于各类燃气燃烧技术的研究与应用，是郑州中威环保设备有限公司技术发展的永恒动力。
1.火焰监视和保焰的首要意义：安全性。
工业炉在操作中有时会发生不同程度的爆炸事故，凭借郑州中威环保设备有限公司多年的实践经验可知，其中约有80%的爆炸事故是由于烧嘴火焰熄灭、着火滞后或点火失败等原因所造成的。由此可见，火焰不稳是造成爆炸事故的主要原因。
随着生产技术的发展，大型、快速、自动化的工业炉不断出现，并要求燃烧装置能有更大的燃烧强度，与低强度的燃烧情况相比，更增加了产生爆炸事故的倾向。有时要求燃烧装置能在750℃以下的低温条件下实现稳定的燃烧。所有以上情况的出现，都说明必须认真对待火焰的稳定问题。在这方面，目前中威公司采用的主要措施之一就是：采用火焰监视装置和保焰措施，以便及时发现火焰的熄灭和确保燃烧的稳定。
火焰监视系统的作用主要有以下三个方面:
(1)对点火过程进行程序控制，提供切实可行的点火措施和确认点火的成功与否;
(2)核实燃烧所需的正常条件，使燃料和空气的混合燃烧比例及压力始终处在火焰的稳定范围内。
(3)执行经常性的火焰监视任务，当火焰熄灭时，由郑州中威环保设备有限公司设计的烧嘴安全控制箱能立即作出反应，发出警报，并通过烧嘴安全切断阀切断通向该燃烧装置（烧嘴）的燃料供应系统。
2.火焰的监视方法：
(1)直接监视法这是最原始的火焰监视方法，它是由操作人员对燃烧情况直接进行观察，以发现火焰是否中断。这种方法显然不利于对火焰进行连续监视，而且也不能保证及时发现火馆的中断或在大焰想天时立即作出反应(现代化的火监视系统要求在火焰熄灭后2-4s内立即在监视和切断燃料供应方面作出反应）。
（2）整流棒式火焰监视装置 这是一种利用火焰导电和整流作用的监视装
置。火焰的导电性早在1920年就已发现，1930年曾利用火焰的这种性质制成火
焰监视器。由于电离作用使火焰中出现自由电荷，因而使火焰具有导电性。将面积不同的电极放到火焰中并加上50V直流电后，就会有一单向电流通过。
但在使用中发现，当绝缘体的绝缘性能下降时，例如夏季湿度大而使绝缘性能变坏，由于电流泄漏 无火焰时也表现出有火焰的现象，因而容易产生误操作。为了消除这一弊病，可改用220V的交流电。由于火焰的整流作用，产生了5μA的直流电，用检出直流电的方法进行火焰监视，这就是一般所谓整流棒式火焰监视器。采用这种监视装置时，如果绝缘材料的绝缘性能下降，就会出现交流电，而直流检流是检不出交流电的。因而可以将上述导致误操作的原因消除。
在使用整流棒式火焰监视器时，为了产生最大的火焰电流，接地电极的面积大越好，最好应为4:1。
(3)紫外线火焰监视系统所有的火焰几乎都能产生足够多的紫外线，根据这一性质，可以利用紫外线监测管制成火焰监视装置，叫做紫外线火焰监视器，它能检出火焰发出的1900-200Å的紫外线。采用这种火焰监视装置时，应特别注意的问题是由于电火花发出的紫外线而产生的误操作。这是因为，当采用6000V交流电的电弧点火时，如果紫外线检测装置的安装位置不当，当电火花的紫外线射入紫外线监测装置，则指令信号也会发生打开主烧嘴阀的指示，而实际上这时点火器(副烧嘴)尚未点着，因而造成误操作。为了避免出现这种情况，必须注意使紫外线检测装置避开电火花点火器。
除了采用火焰监视装置以外，现代燃烧装置中还采用各种保焰措施，以保证燃烧的安全和稳定。各种保焰技术根据其工作原理大体上可分为以下几种类型:
(1)分焰点火，即采用能够分出部分火焰担任点火。这种烧嘴，由于靠分焰来预热主焰的根部，因而能加快主焰的燃烧速率，得到非常稳定的火焰，主焰的燃烧强度高，所以在需要高温和高强度的工业炉中得到广泛的应用。这种烧嘴的火焰导电性较好。一般情况下， 煤气火焰的电性及电的整流性较弱，而高负荷燃绕时，火焰的导电性较强，电的整流作用比较显著，再现性和稳定性也比较好。所以利用分焰点火烧嘴时，可以在炉子上设置用导电棒来监视火焰的安全装置，使火焰的监视系统的可靠性和稳定性显著提高。
(2)反向气流，即在空气煤气的混合气流的出口附近人为地制造个反向旋涡流，通过它对周围气体的卷吸作用来保持火焰的稳定。
(3)在煤气空气混合气流的通道上设置某种靶类障碍物作为点火的高温热源。
(4)燃烧坑道，利用燃烧坑道壁的高温辐射作用和黏壁气流的对流作用来强化点火。
以上是目前常用的几种保焰措施的基本情况。在烧嘴设计中值得注意的是，任何一种保焰方法都受到燃料性质和最高燃烧速率的限制，也就是说，燃料本身的燃烧特性决定了它的保焰范围。当烧嘴的使用条件超过它的燃烧范围时，火焰的稳定性将遭到破坏。因此使用任何一种烧嘴， 从火焰稳定和安全性来考虑，必须了解该种烧嘴的稳定燃烧范围，例如空气煤气压力的使用极限、空气煤气的比例范围、烧嘴的供热强度等。此外，有的烧嘴是专门针对某种煤气设计的，如要改用其他煤气，则应另行测定其燃烧性能曲线，确定其稳定燃烧范围，根据其在新条件下的燃烧特性曲线使用，以保证燃烧过程的稳定和安全。
关于各类燃气燃烧技术的研究与应用，是郑州中威环保设备有限公司技术发展的永恒动力。
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