燃气锅炉和直燃机专用调压器的选型设计.docx

文章编号:167226413(2004)0220041202燃气锅炉和直燃机专用调压器的选型设计李军,姚欣(太原市煤气公司,山西太原030024)摘要:分析了燃气锅炉和燃气直燃机的用气特点,将直接作用式与其它几种常用调压器相比较,阐述了直接作用式调压器作为专用调压器的优势。关键词:燃气锅炉;直燃机;调压器;设计中图分类号:TK174文献标识码:A111燃气供应系统组成目前,市场上燃气锅炉、直燃机一般采用较为精密的进口燃烧机提供热源,燃气供应系统由两部分组成。一部分属于燃烧器自带的附属设备,它由两个主电磁阀(其中后一个带有稳压装置)、一个流量调节阀、两个点火电磁阀、点火调节器、球阀、节流孔板、防回火装置、整流板及稳焰板等组成;另一部分属于燃气供应企业提供的设备,由燃气调压器、过滤器、手动阀门、超压切断阀、放散阀、压力表等组成。其燃气供应系统组成见图1。0引言近年来,燃气锅炉和燃气直燃机数量的迅速增长大大拓展和丰富了传统燃气应用的概念,同时由于此类用气设备自身的特点,也对过去燃气供应的方式提出了新的挑战。传统的燃气供应主要是围绕城市居民炊事用气而进行的,而燃气锅炉、直燃机对燃气供应在压力、流量、可靠性等方面与灶具有着显著的区别,笔者就此问题,探讨在燃气供应中起重要作用的燃气调压器的选型设计。1燃气锅炉和直燃机燃气供应系统组成及特点图1燃气供应系统组成图11212燃烧机要求稳压精度高对燃气锅炉和直燃机而言,当炉膛内的火焰长度112燃气供应系统的特点及要求11211燃烧机的用气压力高、耗气量大由系统图可看出,当燃气管道口径一定时,供应压力直接决定燃烧机的输入气量(Nm3?h),燃气即燃达到炉膛允许最大长度时,其机组的供热量或制冷量最大,火焰变短时机组的供热量或制冷量将不足,长烧机的功率(kW),而燃气供应压力主要取决于燃气调压器的工作。一般锅炉、直燃机用户的最大耗气量都在300Nm3?h以上,要求燃气供应压力为5kPa～12kPa,远远高于灶前的0175kPa～115kPa。常见的雷诺调压器难以提供所需压力。度超过炉膛允许最大长度时,将对炉膛后部烟室的安全和炉膛使用寿命造成不良影响。因此,机组调试完成时(即达到最大供热量或制冷量),燃气调压器的出口压力应稳定在调试时的设定值,即调压器的出口压力减去经过过滤器、主电磁阀、流量调节阀、整流板收稿日期:2003212230作者简介:李军(19752),男,山西省长治市人,助工,1998年毕业于武汉城市建设学院,本科;姚欣(19772),女,河北省徐水县人,技术员,2001年毕业于太原理工大学,大专。·42·机械工程与自动化2004年第2期和管路阀门的压降后,仍能使大、小火各个阶段均能在稳焰板上保持相对稳定的燃烧压力。调压精度的大小直接对锅炉、直燃机的效率和安全带来影响,这就要求调压器有足够高的精度,远远高于一般灶具对燃气调压器的精度要求。11213燃烧机要求燃气供应量变化迅速燃气锅炉和直燃机的燃气用量一般是突变型的,而针对居民用户的燃气供应是渐变型的。大型燃烧机前大都装有电磁阀,它只有全开和全关两个状态,流量由最大变为零或由零变为最大,时间间隔特别短。间接作用式调压器很难对这种流量突变作出及时的响应,如将其用做专用调压器,在电磁阀突然开启时调压器后压会出现大幅衰减现象,在电磁阀突然关闭时调压器后压又会出现急剧升高的现象。这种压力突变将对下游燃烧设备产生不良影响。因此,此类用户需要调压器对流量变化响应非常快。11214燃烧机对供气系统的可靠性要求高燃气锅炉和直燃机通常是连续工作,要求调压器工作稳定可靠、便于在线维修,当调压器发生故障时,能够根据设定的切断压力自动迅速切断调压器进口中压煤气,防止中压过流,以保证专用调压站及用气设施的安全。2燃气专用调压器的选择考虑到燃气锅炉和直燃机用气特点,在满足其用气需求方面,直接作用式调压器与其它类型调压器相比有较为明显的优势。常用的主要是膜片和弹簧控制的直接作用式调压器,其结构见图2。阀瓣在弹簧作用下向下位移将阀开大,促使流量增加进而使出口压力恢复;反之,如流量需求减少或进口压力上升,阀会自动关小,从而维持出口压力不变。212直接作用式调压器的性能及选择由直接作用式调压器的结构可以看出,可通过更换调压器弹簧选择其出口压力范围(该型调压器的出口压力范围为018kPa～440kPa)或利用调压器的开放结构,在较低压力时通过更换大的头部来保证调压器的精度。直接作用式调压器与其它类型调压器的性能比较见表1。表1直接作用式调压器与其它类型调压器的性能比较由表1可以看出直接作用式调压器相对于其它调压器具有较高的调压精度;而其关闭压力等级在正常情况下也高于其它调压器。常规间接作用式调压器流量变化速度大于出口压力的变化速度,往往造成中压供气,如有安全防护装置,将造成超压切