[发明专利]一种气体液体燃料锅炉炉膛防爆测控装置及检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及室燃锅炉炉膛防爆领域，具体涉及一种气体液体燃料锅炉炉膛防爆测控装置及检测方法。

背景技术

国家安全规范对室燃锅炉安全连锁保护进行了规定，要求必须有点火程序，对点火前的通风量、持续通风时间做出了规定，对熄火保护装置动作规定应当保证自动切断燃料供给及必要的吹扫。引风跳闸自动切断送风和燃料供应，送风跳闸自动切断燃料供应。通过点火前吹扫才可启动安全点火，通过吹扫时间与点火时间间隔保障吹扫效果，仍然在一定条件下具有燃爆风险，这主要因为吹扫效果与炉膛空间结构相关，如一些液相有机热载体锅炉受盘管结构限制，布置燃烧器端的炉门区空间开阔不利于吹扫置换。燃料切断阀易关闭不严造成泄露，频繁启动，尤其是点火不成功多次重复点火，吹扫控制程序失效或检修状态、被人为拆解等情况下更具有燃爆危险。现有技术缺少对炉膛空间空气中燃料含量浓度的检测控制连锁。

发明内容

本发明直接对炉膛空间气体中可燃物含量进行检测并以此为依据连锁相关吹扫点火控制系统，实现对锅炉炉膛点火的有效控制。

可燃成分含量的测量采用催化燃烧技术，对燃料品种具有最广泛的适用性，用于一切可燃成分尤其是易发生爆燃的挥发性可燃成分。

一种气体液体燃料锅炉炉膛防爆测控装置，包括燃烧器，燃烧器本体后端设有电机带动的风机，风机通过风道与燃烧头连通，内部设有燃料供给装置、点火装置、火焰监测装置，外置控制装置，控制装置控制燃烧系统对炉膛进行吹扫、点火、供应燃料，保障安全燃烧。可燃物浓度监测位置选择在点火区域，点火区域是发生点火燃爆的重点危险区域，尤其是燃烧器头部附近不易被吹扫到，主燃烧室空间开阔，吹扫置换率低，其他对流传热区域相对截面积小易于吹扫，相同吹扫条件下主燃烧室更难以达到吹扫完全效果。

因此采集口位于燃烧头中间位置，并从侧面伸出10~15毫米取样，取样管采用奥氏体不锈钢材料制成。

该取样管为耐高温材料制成，取样管的采集口端位于燃烧头部侧面，另一端连接至催化燃烧式传感器，催化燃烧式传感器与控制装置连接。

取样管设在燃烧器风道内，利用燃烧器吹扫风冷却，方便布置。

炉膛空间温度与爆燃有直接关系，温度高于着火燃爆点是安全的，当温度低于最低可燃温度就存在可燃物聚集导致重新点火燃爆的可能，因此监测炉膛温度，监测范围在常温与燃料着火温度之间，催化燃烧式传感器内也设有温度传感器，温度传感器与催化燃烧式传感器连接，该温度作为对催化燃烧式传感器的预设值进行修正。本技术可以实现高温下检测并采用温差修正，受炉膛温度影响，尤其是重新点火炉膛温度一般较高，不同温度下对燃料浓度的监测结果基于催化燃烧的原理会产生与温度差对应的偏离。本领域技术人员可以根据不同燃料的实验室比对结果设定修正值并入测量系统进行自动修正。

本装置采用耐温材料一般能够耐受250°C，远高于普通燃气泄露测量最高70°C的温度，但炉膛仍有超过此温度的可能，特别是对有蓄热稳定燃烧装置的锅炉，将取样管与燃烧器一起布置，取样管采用耐热奥氏体不锈钢材料，布置在燃烧器的通风道中进入炉膛，从燃烧头侧面引出，在吹扫时间的末段取样，可以有效冷却待测样品，实现对炉膛更高温度状态下的检测，可以满足所有室然锅炉炉膛燃料泄露的检测。

若不合格，吹扫时间继续延长一个吹扫时间间隔，直至合格，按预设时间停止吹扫启动点火。

为了增加冷却效果布置在燃烧器的通风道中的取样管可以制成螺旋状，或采用可弯曲波纹管，便于对采样气体的冷却。

所采用的检测方法是：1）工作初期或是停机后，锅炉燃烧器燃料供应装置停止，点火装置关闭；2）控制装置控制进行吹扫风机按照预设时间间隔进行吹扫；3）吹扫动作的末端，取样风机启动，对燃烧头附近的气体取样；4）催化燃烧式传感器与温度传感器将数据发送至控制装置，控制装置对催化燃烧式传感器的温度预设值进行修正，并判断可燃气体浓度；5）若可燃气体浓度高于设定值，重复步骤2）至步骤5）直至可燃气体浓度低于设定值；若可燃气体浓度低于设定值，完成预设吹扫后控制装置控制点火程序。

通过监测室燃锅炉炉膛空气中残余可燃成分含量报警并与点火程序连锁实现安全保护的装置，适用于室燃锅炉特别适用于具有爆炸危险的挥发性燃料的室燃锅炉。

附图说明

图1 本发明结构示意图；

图中1.风机，2.燃烧头，3.稳焰盘，4.燃料管，5.控制装置，6.取样管，7.催化燃烧式传感器。

具体实施方式