沥青搅拌设备燃气燃烧器控制系统应用简述

唐于杰张奥

摘要：我国的沥青搅拌设备在2010年前主要使用柴油，重渣油，燃料油及各种品质不一的煤粉等液体和固体燃料。相较于燃煤、燃油等燃料，天然气在排放的环保方面，燃料的预处理流程方面，操作性方面都独具优势。在环境严重恶化的今天，环保的重要性已逐渐被国际和国内各行业所认知，并放在日益重要的位置上。因此，燃气燃烧器在搅拌设备上的配套应用也越来越多，近年更是出现了爆发性增长。本文以沥青搅拌设备燃气燃烧器为论述对象，在燃气燃烧器安全技术规定的指导下，针对控制系统的应用及注意事项进行讨论。

关键词：沥青搅拌设备；燃气燃烧器；控制原理

1原理介绍

1.1燃烧器主体部分

燃气燃烧器主体部分主要由燃气用二级燃烧室，燃气用涡旋板，燃气喷嘴，光电眼及支座，滑动杆及喷嘴座等部件组成，二级燃烧室包含有检修门及燃气储气槽。

1.2燃气管路部分

燃气管路部分由燃气管道上游至燃烧器的主要组成部分有：手动球阀，过滤器，膨胀节，燃气双阀组，燃气电动蝶阀。

各部分作用如下：

手动球阀：用于长期关闭管路；用于检修时关闭管路。

过滤器：保护燃气双阀组不进入杂质，收集杂质及水分，需定期清理，安装时需注意箭头方向。

膨胀节：吸收震动及管道受热的变形量，安装时需注意方向，单层端为入口。

燃气双阀组：控制天然气通断，程控器发出指令时打开燃气，程控器报错时关闭燃气，安装时需注意箭头方向。

燃气电动蝶阀：根据程控器设定的线性调节燃气流量。

燃气管路使用的辅助部件有：

低压开关：燃气压力低于设置值将报警。接开点。

检漏开关：用于双阀组检漏。接闭点。

高压开关：燃气压力高于设置值将报警。接闭点。

低压燃气表：0-100kpa，需安装压力表开关。

高压燃气表：0-60kpa，需安装压力表开关。

2燃气控制部分

2.1燃气人机界面设计

2.1.1燃气程序的启停均在界面进行操作，燃气界面有燃气启动，燃气停止，参数设置，燃气标定，加火，减火，返回七个按钮，其作用如下：

燃气启动：点下后燃烧器开始启动，完成从12阶段（待机）起直到60阶段（操作）的流程。系统仅允许该按钮在12阶段点击。

加火：进入60阶段（操作）后按下加火按钮可使燃烧器风门及燃气电动蝶阀按设置好的风气比曲线增大。此按钮仅在60阶段有效。

减火：进入60阶段（操作）后按下减火按钮可使燃烧器风门及燃气电动蝶阀按设置好的风气比曲线减小。此按钮仅在60阶段有效。

燃气停止：在燃烧器进入60阶段（操作）后，按下该按钮使燃烧器经停火，后吹扫等阶段之后再次回到12阶段（待机）以便进行下次点火。若在燃烧器进入60阶段（操作）前按下此按钮，则系统将直接进入62至74等阶段进行后吹扫，之后停留在12阶段（待机）以便进行下次点火。

燃气标定：在此界面可完成风气比曲线的参数标定，参数改完后点击标定生效。

燃烧参数：燃烧参数中可以设置燃烧器吹扫、点火及最小火等特殊位置，并可以设定针对于燃气作为燃料的阶段停止，使系统在运行过程中停留在44阶段以便于调试。

返回：退出燃烧器主界面。

2.1.2其他参数

燃气界面还会显示的其它相关参数有：运行阶段，报警阶段，燃烧开度，燃气设定，燃气反馈，风门设定，风门反馈及报警栏。

运行阶段：显示燃烧器所运行的阶段，阶段内容见后面的流程图。

报警阶段：显示燃烧器出现故障所处的阶段。

燃烧开度：显示燃烧器开启的百分比。（根据设定参数，燃烧器可能不会开到100%）。

燃气设定：燃气电动蝶阀所设定的开度位置。

燃气反馈：燃气电动蝶阀实际所处的开度位置。

风门设定：风机所设定的开度（机械式为执行器开度或变频式为风机频率）。

风门反馈：风机实际所处的开度（机械式为执行器开度或变频式为风机频率）。

报警栏：显示最近一条的报警信息。

若要看全部报警信息需退出燃烧器主界面，在搅拌设备主界面中点击报警按钮。

2.3风/气比设定

“燃气标定”按钮：点击后进入子界面

分段设定风与燃气的比例，可以根据需求可以设定多段风/气比；

调整标定原则：

a、一般将风门开度先设定好，最大值设置到100。每一档的设定区间可根据使用情况而定；

b、燃气开度的设定最大值一般不用设定到100，即使用中燃气执行器不会开到最大，设定时先对应风门开度预设值，再在每一档中分别进行微调

c、调整原则：

可根据火焰颜色和火焰形状，充分燃烧火焰为蓝色偏黄；

可根据石料升温的速度及最大温度调整，石料温度是否可以达到生产要求；

有条件的可以使用尾气分析设备，检测尾气中CO的含量应低于100ppm

2.3控制流程

系统中的输出端及输入端均和燃烧器机体上的部件相对应，出现故障报警时根据报警阶段及报警信息即可对故障进行排查。

开启：

12阶段（待机）

22阶段（风机开）15S，启动轴流风机，燃气低压开关得电；

24阶段（风门至吹扫位）根据设定值，将风机和燃气执行器运行到吹扫位；

30阶段（前吹扫）进行前吹扫20s；

80--83阶段（检漏）燃气管路检漏，V2和V1阀分别打开；

38--42阶段（点煤气火）点燃煤气火焰；

50阶段（开燃气阀）打开燃气V1和V2阀，供天然气；

60阶段（操作阶段）点火成功，可以调节加减火，控制温度；

关闭：

72阶段（风门至吹扫位）根据设定值，将风机和燃气执行器运行到吹扫位；

74阶段（后吹扫）进行后吹扫30s；

10阶段（回扫）执行器回扫到12阶段，为下次点火做准备；

故障：

故障后3s→T70（关闭天然气v1、v2阀，光电眼失电）

→T72（风门执行器及燃气执行器至吹扫位）

→T74

→T10（风门执行器及燃气执行器至点火位、关闭轴流风机）。

2.4一些意外情况的应对

1.虽然每次启动都包含前吹扫流程，但如果一次点火未成功，应运行长时间吹扫以保证安全。操作方法为：

在12阶段点击启动——在36阶段点击关闭——待设备回到12阶段后重复以上操作以吹扫足够长的时间

2.若前一次点火未点着应首先检查小火，可以使用阶段停止功能。操作方法为：

选择燃烧参数——在停止阶段选框中填入44——确定并返回——在设备运行至44阶段时通过燃烧器观察孔观察点火火焰是否稳定，是否火形较大，是否可以保持——若小火正常，选择燃烧参数——在停止阶段选框中填入0——确定并返回——设备继续运行

3.为防止阀门泄露，可每次停火后关闭燃烧球阀，点火前再打开。

4.在点火、燃烧过程中如遇紧急或不可判断故障时，立即拍下急停按钮。

结论

对于沥青搅拌设备的燃气燃烧器，在调试时最主要是应保证石料温度达到要求、CO的排放达标，排放达标即表明燃料已得到较为充分的燃烧。在这种情况下，搅拌设备应表现出较高的燃烧效率。在调试时也应及时计算成品料的燃气消耗量作为辅助判断，一般在骨料含水量5%时，燃气的耗量应为每吨成品料6.5方气，且将随骨料的实际情况而产生波动。