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火焰监视和保焰技术

添加时间:2017/5/19 9:55:53 浏览次数:490

1.火焰监视和保焰的意义

工业炉在操作中有时会发生不同程度的爆炸事故,据文献报导,其中约有80%的爆炸事故是由于火焰熄灭、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。此外,在某些工业加热设备中,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,使燃料和空气的比例及压力始终处在火焰的稳定范围;

(3)执行经常性的火焰监视任务,当火焰熄灭时,能立即作出反应,发出警报,并切断通向该燃烧装置的燃料供应系统。

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焰的中断或在火焰熄火时立即作出反应(现代化的火焰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,而直流检流表是检不出交流电的,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,接地电极的面积与伸向火焰中的棒状电极面积之比越大越好,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,可以利用紫外线检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1900-2500A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600v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线检测装置,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。