热点技术

沥青拌和机燃烧系统火焰调整

◇安徽路桥路面工程有限公司 张建丰

摘 要

介绍沥青拌和机燃烧系统火焰好坏的判断依据及成因，主要对着火点位置、鼓风量、 引风量、风油比、雾化质量等五方面的调整方法进行分析。 关键词 火焰调整 着火点位置 风油比 雾化质量

在沥青拌和机中，烘干骨料的燃烧设备一般都选用成熟产品。重油在干燥筒中燃烧是否完 全，与燃烧过程的调整有很大关系。 燃烧系统的调试、工作状况的好坏，最终是通过火焰的颜 色、亮度、形状等一系列直观的特征来反映和决定的。对于工 矿、工程施工现场设备，对燃烧系统工作正常与否，是否需要调 整的判断等，也只有通过观察火焰这一最简洁有效的方式来进 行。 燃油在干燥筒中燃烧时透过筒前部观察孔看到的火焰应该 是:火焰中心在干燥筒中居中，火焰四周分布均匀并不碰筒壁， 充满程度高，着火点离风口(喷嘴)距离适当(不烧喷嘴);火焰长 度大约为干燥筒长的1/3，基本充满在整个燃烧区，不太短以影响抄料效率，也不太长以致直接撩到料帘导致焦糊料;火焰中心 呈淡橙色，白亮均匀，整个火焰轮廓清晰，外圈无雪片状火星， 火焰以 气透亮，筒壁料板清晰可见;筒膛中火焰稳定，呈白 橙色，一般有“隆隆”声，火焰无跳动或异响。 火焰调整主要对着火点的位置、火焰形状、颜色(完全燃烧) 等进行调整。 1 着火点的调整 油雾着火点应靠近喷嘴且没有回火现象。着火点近有利于油 雾完全燃烧和稳定，但过近则容易烧坏喷嘴。 筒膛温度、油的品种、雾化质量、风量、风速和重油温度等 都会影响着火点的远近，调整时应分析确定造成着火点不当的原因，有针对性地采取措施进行参数调整。当油品、压力、温度稳 定，雾化质量等无明显变化时，着火点位置主要由风速和配风情 况决定，即由导流板位置决定;推入会降低喷口空气速度，使着 火点靠前;反之，会使着火点延后。当油压、油温过低或雾化片 孔径太大(磨损或选择不当)时，油雾化不良也会使着火点延后。 一般来说，当系统工作正常时，小范围调节导流板的位置就可得 到理想的着火点，即回流区的位置是随导流板移动的。 2 鼓风量调整 在一定范围内增加鼓风量，油雾与空气的混合程度能得到改 善，有利于燃烧。但风量过多，会降低筒膛温度、增加不完全燃烧 损失和排烟热损失;风量不足时会造成燃烧不完全，导致火焰暗红，积炭增多。 一般公路施工现场都是根据火焰情况来判断风量适配与否、 是否需要调整。如果是燃烧工况不佳或更换了不同孔径的雾化 片，应调整风道风门挡板的最小开度使其达到正常燃烧。风油比 对应关系可以作适当的修正，通常的做法是先调节小火风门使其 适当配合，然后相应调节每个螺杆高度，使其形成一平滑曲线 (相当于凸轮原理);或者先调好最小火和最大火的风门，然后相应 调节中间所有螺杆高度，使之形成一平滑曲线。这样一般可以保 证不同火焰大小都有较适宜的风量。 火焰根部风的送入量、旋向、旋转强度均由导流板控制。 导流板的主要作用是强化着火前油雾与空气混合，形成合适的高 温回流区，以保证油雾的顺利着火。导流板的每个叶片都倾斜一 定角度，故当气流通过时就形成一股旋转气流，气流的旋转增大 了喷射油气流的扩展角，同时加强了油气混合。高温回流区的大 小和位置应适当，过大时会一直伸展到喷嘴，不仅容易烧坏喷 嘴，而且对早期油气混合也不利;太小或位置过后会使着火延 迟，火焰拉长。通过导流板的风起到向火焰根部送风的作用(一 次风)，调节导流板的位置以控制合适的气流旋转强度，过强或 过弱分别对应回流区的过大过小都是不合适的。回流区的大小和 位置对着火点的位置起着决定性作用。导流板叶片数量减少时， 由于叶片的导流作用差、气流旋转减弱，回流区随之减少，燃烧 情况就会恶化。因而，及时清理导流板的结焦、恢复变形是十分重要的。 导流板可以加强燃烧器出口的气流扰动，对着火的难易、合 适的位置等起很大作用。但是，这种扰动区域很小、很快就消 失。使整个火焰混合都加强的根本措施是提高气流速度。导流板 的作用一方面是使通过叶片的风产生旋转，使火焰根部及中心一 小部分气流产生汇流区，促进根部风(一次风)和油雾的混合;另一 方面使通过导流板壁和管道之间环行通道的风(鼓风机的大部分 气流是直流风)，利用直流风速度衰减慢的特点加强后期油气混 合，使整个燃烧过程油气均能强烈混合，实现低氧、完全燃烧。 过导流板后风道有一扩口，对气流起着一定程度的导流作 用。扩口角度对汇流区的大小也有影响，扩口角度增加时汇流区 的最大直径相应变大。一般扩口角度应不超过30°，它取决于火 焰形状。 鼓风机风量是由导流板自行分配的，即自行分成流经导流板 的旋流风(一次风或根部风)和不经过导流板的直流风(二次风)。 两股气流的流量之比完全取决于导流板的结构尺寸，设备出厂时 已经设计好，一般不能随意改变。导流板所处位置为风道扩口 处时，影响风量分配的是导流板入口所在截面的导流板直径和风 道直径之比，导流板内缩(靠近喷嘴)，风道直径口减小，旋流风 增加，汇流区变大。导流板中心孔的作用是通过送入少量中心轴 向风量，以使汇流区不紧靠在导流板附近、防止火焰烧烤导流板 和喷嘴。导流板叶片出口作为向里凹的，可以防止端部污染，喷嘴位置的调节余地也大一些，有利于风油混合。 当导流板的出口平面与风口平时，火焰会回卷，膛内烟气浑 浊，导致火焰探测元件误动作。随着导流板内缩，火焰变短，卷 火现象也会逐渐减轻。一般导流板离风口的距离约为半径的0.1- 0.2倍较适宜。当喷嘴与导流板平齐时，火焰也会回卷。把喷嘴 逐渐内缩时，卷火减小，火焰逐渐白亮，长度变短。但过分内缩 时，火焰根部发暗，膛内烟气混浊。 在燃烧正常的情况下应尽量减小风量，实现低氧燃烧以促进 重油的完全燃烧、减少腐蚀。 3 引风调节 引风量是根据燃油喷入量和鼓风量的变动情况来进行调节 的，负荷变化时进入干燥筒燃烧的燃油量、鼓风量、石料灰尘量 都发生变化，燃烧产生的烟气量也会改变，这时必须对引风进行 调节，以使干燥筒膛仍然保持良好的负压燃烧环境。如玛连尼 MAP系列沥青拌和机燃烧系统采用的是微负压燃烧环境，一般 要求筒膛负压保持在8-15Psi之间。负压过大时一方面增加排烟 热损失，对防止低温腐蚀和积炭的生成很不利，火焰也会被拉 断;负压过小或出现正压，筒膛内的火焰及烟气会反向喷出，甚 至可能发生设备烧坏及人身事故。一般来说，当负荷变化需要 进行风量调节时，为了避免筒膛出现正压或缺氧缺风现象，通常 是负荷增加时先增大引风量，而后再增加鼓风量和燃油量;反之， 负荷减少时先减少燃油量和鼓风量，而后再减少引风量。引风量的调节是通过伺服电机控制引风 风门挡板的开度来实现的。 4 风油比调节 玛连尼MAP系列沥青拌和机燃烧系统中燃油送入量的多少 与鼓风量是联动的，燃油送入多时空气的送入量也成比例增加， 按预先设定好的空气过量系数(风门开度曲线)同步增加或减少， 从而控制火焰大小。它是靠燃烧器上装的伺服电机、驱动凸轮和 连杆等同步控制风门挡板和燃油节油阀来实现的。风门开度由一 组可调顶杆螺丝来控制，凸轮位置控制燃油节流阀的开度大小。 工作时伺服电机通过减速机传动机构带动凸轮旋转(改变节油阀 开度)，凸轮带动风门连杆(风门开度)。随着凸轮转动角度变化，节流阀、风门同时改变开度，从而同步控制鼓风和燃油供给量， 实现对火焰大小的控制。温度变化信号反馈鼓风伺服，控制火焰 大小，风压变化信号反馈引风伺服，控制引风风门保证筒膛负 压。通过减弱或加强燃烧，相应实现对负压和温度的控制。为了 保证完全燃烧，可调节风门顶杆曲线或改变节流阀初始开度，或 两者同时调节以达到风油比最佳的目的。风油比的适当配合是实 现低氧燃烧的一个重要条件，风门过大，风量、风速过大会使火 焰熄灭，不易燃烧，甚至导致焦油沉积，筒内有恶臭味;风门过 小会使燃烧不充分，甚至导致废料、设备和人身事故。 5 雾化质量 良好的雾化是重油完全燃烧的重要条件，应根据雾化器的要求选择适宜的燃油品种，并且对 雾化片的工况要定期检查。油泵压力也是影响雾化的关键，要经 常注意观察油压表的指示是否在合适的压力范围。 总之，影响沥青拌和机燃烧工况的因素很多，但针对玛连尼 MAP系列沥青拌和机燃烧系统来说，主要是三个关键环节:雾 化质量、风量和导流板位置。根据实际工作中具体的现象来检查 分析，有针对性地采取措施，一般都可以保证良好地燃烧。 参考文献 1、高等燃烧学.浙江大学出版社.2002年12月. 2、燃烧理论与污染控制.机械工业出版社.2004年6月 3.燃油燃气锅炉实用技术.中国电力出版社.2001年3月

工程建设机械2005.NO.2

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