Регулировка расхода воздуха, участвующего в горении.

Как уже было сказано, расход воздуха, участвующего в горении, пропорционален расходу сжигаемого топлива, который в свою очередь пропорционален требуемой мощности. В многоступенчатых и модуляционных горелках необходимо изменять количество подаваемого вентиляторами воздуха с тем, чтобы изменять производительность горелки.

В вентиляторных горелках производительность можно изменять двумя способами:

1. изменение рабочей точки вентилятора;

2. изменение частоты вращения вентилятора.

 

При первом методе регулировки изменяются условия работы вентилятора. Как мы помним, эти условия могут изменяться только вдоль характеристической кривой посредством изменения аэродинамического сопротивления в воздушном тракте. Это изменение происходит в результате изменения положения воздушной заслонки, управляемой серводвигателем (рис.44).

 

Рисунок 44. Изменение производительности при изменении аэродинамического сопротивления на выходе из вентилятора

В зависимости от степени открытия заслонки получаются различные

характеристические кривые. В нашем случае при закрытии регулировочной заслонки характеристический системный график 1 перейдёт в график 2. Точка, соответствующая рабочим условиям вентилятора, переместится из точки А в точку В, и, соответственно, напор опустится со значения Р, до значения Р2, а производительность увеличится со значения до значения V2. Степень открытия заслонки определяет множество характеристических кривых системы и, соответственно, различную производительность.

Наиболее эффективно использование в системе воздухоснабжения вентилятора с выпуклыми лопастями. При уменьшении производительности потребляемая им мощность снижается на большую величину, чем, например, у вентилятора с реверсивными лопастями.

При втором методе изменение числа оборотов вентилятора достигается с помощью специального устройства, называемого "инвертор".

Это устройство изменяет частоту эл. тока на электродвигателе, вращающем рабочее колесо вентилятора. Частота вращения

электродвигателя связана с частотой электрического тока следующей формулой:

 

где:

n - частота вращения двигателя (оборотов в минуту);

f - частота электрического тока (Гц); р - количество полюсов.

Максимальная производительность достигается при разных рабочих условиях: характеристическая кривая будет сдвигаться до тех пор, пока не совпадет с номинальными рабочими условиями.

На рис. 45 показано изменение характеристики вентилятора при изменении частоты вращения электродвигателя.

Рисунок 45. Изменение производительности вентилятора при изменении частоты вращения электродвигателя

 

 

Подача газа.

 

Обычно газообразное топливо транспортируется от места хранения или добычи до потребителя посредством ряда более или менее разветвлённых трубопроводов (сеть газоснабжения). Внутри трубопровода газ находится под давлением: от нескольких десятков бар для магистрального газопровода до нескольких десятков миллибар в трубопроводе, по которому газ подводится к конечному потребителю.

Основной проблемой в сетях распределения газообразного топлива является нестабильность давления. Изменение давления газа может приводить к ненормальной работе горелки, вплоть до её отключения. При резких изменениях давления газа (особенно при снижении) может наблюдаться снижение мощности горелки, вплоть до ее отключения. Чтобы избежать подобных проблем, давление газа на головке горелки должно:

a) быть больше, чем минимально необходимое давление, которое может компенсировать потерю давления в головке горелки (смотри параграф 2.4.2) и аэродинамическое сопротивление в камере сгорания теплогенератора;

b) быть меньше, чем максимально допустимое давление, указанное производителем;

c) быть стабильным и соответствовать настройке.

 

Чтобы обеспечить такие условия, газообразное топливо подаёмся к горелке через ряд устройств управления и безопасности, которые в совокупности обычно называются "газовая рампа".

На рис. 46 показана функциональная схема газовой рампы.

 

Рисунок 46. Функциональная схема газовой рампы

Соединительный модуль состоит из ручного запорного вентиля и антивибрационной соединительной вставки, которая служит для того, чтобы вибрация, возникающая при работе горелки, не передавалась на подводящий газопровод.

Фильтр служит для задержания механических примесей, которые могут присутствовать в газообразном топливе. Эти частицы могут привести к неплотности при закрывании предохранительного и/или запорного клапана.

Стабилизатор давления служит для снижения давления газа, поступающего из основного газопровода, и для поддержания постоянного давления газа на выходе из него независимо от давления поступающего газа и независимо от производительности. Снижение и стабилизация давления осуществляется с помощью устройства мембранного типа, в котором посредством изменения степени сжатия пружины уравновешивается дроссельный клапан и устанавливается необходимое давление на выходе из стабилизатора. Стабилизатор давления такого типа применяется, если давление в газопроводе ниже 500 мбар.

При давлении в газопроводе выше 500 мбар. необходимо использовать редуктор высокого давления который дополнительно комплектуется ПЗК (предохранительно-запорным клапаном), ПСК (предохранительным сбросным клапаном) и манометрами, показывающими давление до и после него и служащими для визуального контроля давления.

Для стабилизатора существует максимально допустимые значения давления на входе и ряд значений давления на выходе, из которых можно выбрать нужное давление в зависимости от установленной в него пружины и фактической производительности.

Редуктор высокого давления и предохранительные устройства нужны тогда, когда давление в основном газопроводе выше максимально допустимой величины указанной производителями тех устройств, что стоят после редуктора.

 

Рисунок 47. Газовый фильтр

 

Рисунок 48. Стабилизатор давления

Рисунок 49. Блок клапанов

Рисунок 50. Реле давления газа

Рисунок 51. Блок контроля герметичности клапанов

Рисунок 52. Соединительный адаптер

Если давление в сети газоснабжения меньше, чем максимально допустимое давление, указанное производителем (как правило, в диапазоне от 300 до 500 мбар.), в редукторе высокого давления нет необходимости, а нужен только стабилизатор. Блок электромагнитных клапанов состоит из предохранительного запорного клапана, регулирующего клапана (с регулируемым плавным открыванием) и реле минимального давления газа.

Для горелок мощностью более 1200 кВт, стандарт ΕΝ676 предусматривает, чтобы блок клапанов был дополнен блоком контроля герметичности. Блок контроля служит для проверки герметичности закрытия обоих клапанов перед каждым розжигом и после каждой остановки горелки.

Для горелок малой и средней мощности все вышеописанные элементы газовой рампы, кроме соединительного модуля и редуктора высокого давления, могут быть скомпонованы в едином корпусе. Такое устройство выполняет функции стабилизатора и аварийного отключения и называется газовый мультиблок.

Блоки клапанов могут быть двух типов, в зависимости от конструкции горелки на которой они будут установлены:

1. одноступенчатые;

2. двухступенчатые.

Использование того или иного типа блоков клапанов зависит от конструктивных особенностей горелки.

В газовой рампе предусмотрено несколько штуцеров для замера давления на выходе из фильтра, на выходе из блока клапанов и давления на головке горелки.

Для того, чтобы присоединить газовую рампу к горелке, необходим соединительный адаптер.

Как уже говорилось, если давление газа в питающем газопроводе меньше, чем максимально допустимое значение, то редуктор высокого давления не требуется. В этом случае газовая рампа может поставляться в виде мультиблока.

Газовая рампа выбирается исходя из минимально необходимого давления газа на входе в рампу достаточного для преодоления сопротивления самой рампы, головки горелки и теплогенератора.

Причем, чем больше давление газа перед рампой, тем ниже (и, соответственно дешевле) типоразмер рампы. Более подробно подбор газовой рампы рассмотрен в разделе 3.

На горелке установлен ряд компонентов, которые играют важную роль в настройке и регулировании всей системы подачи газа теплогенератора. В частности в газовых и комбинированных горелках установлен дроссельный клапан (заслонка), регулирующий расход газа. Этот клапан приводится в действие серводвигателем посредством механического эксцентрика с изменяемым профилем.

В промышленных горелках серий MB, ΤΙ, ER применяются электронные системы управления подачей топлива и воздуха (электронный кулачек).

На газовых горелках большой мощности, как правило, устанавливается реле максимального давления газа. Оно отключает горелку в том случае, если давление в газопроводе на подаче превышает допустимое.

 

 

⇐ Предыдущая10111213141516171819Следующая ⇒

Поделиться: